一种手持式GNSS-UWB组合移动定位装置的制作方法

一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置
技术领域
1.本实用新型涉及隐蔽区域定位技术领域，更具体地，涉及一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置。


背景技术：

2.隐蔽地区同大多数区域不同，其环境复杂多变，gnss信号在该区域传播的过程中，受建筑物本身遮挡、内部结构的影响，会出现信号弱，甚至缺失的现象，使得基于单gnss定位的手段难以完成隐蔽地区的定位。uwb作为一种新型高精度的室内定位技术，是gnss实现隐蔽地区高精度定位很好的补充。然而在隐蔽地区，单单依靠uwb技术获取高精度的定位信息，需要布设大量的硬件设备对场景进行划分，导致定位的成本以及后期维护成本也会随之增加，这对于gnss信号是一种浪费。目前，基于组合gnss、uwb信息进行移动定位是隐蔽地区高精度定位的一个有效解决方式。
3.目前，在组合导航领域，针对隐蔽地区、面向大众服务的组合定位服务较少，研究基于移动终端的组合定位系统更为稀少。新型隐蔽区域手持式gnss-uwb组合移动定位装置具有解算效率高，硬件成本低，定位精度高等优势，对于隐蔽地区实时移动组合定位而言，无疑具有极为广阔的应用前景和经济价值；而且对于手持式gnss-uwb组合移动定位装置而言，芯片在移动过程中的震动强度，对于其最终测量的结果又有较大影响，因此，如何降低手持设备移动过程中的震动对测量产生的影响，也是目前亟待解决技术问题中的关键点。
4.综上分析，当前隐蔽地区组合实时定位存在一定局限性，需要探求一种新型隐蔽区域组合移动定位装置。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种结构新颖，构思巧妙，功能完善，便于实现隐蔽区域精准实时定位的手持式gnss-uwb组合移动定位装置，以解决传统隐蔽地区组合实时定位装置存在的技术问题。
6.根据本实用新型的一个方面，提供一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，包括内设容纳腔的壳体和装设在壳体外的天线保护壳，所述容纳腔内置嵌入计算机，并在所述壳体上设置有与所述嵌入计算机连接显示屏，所述壳体的后端面装设有uwb定位标签，所述壳体的内侧面侧端装设有卡槽，并在装设有所述卡槽的所述壳体的另一侧面装设有定位架，并在所述容纳腔底部装设有支架，所述卡槽内装设有gnss-rtk芯片，且所述gnss-rtk芯片的侧端和底部分别通过软体减震器与所述定位架和支架相连，所述gnss-rtk芯片的顶部外接gnss天线，且所述gnss天线延伸至所述壳体外并处于所述天线保护壳内。
7.在上述方案基础上优选，所述支架上装设有散热板，所述散热板表面设置有与所述gnss-rtk芯片接触的导热片，且所述散热板上设置有多个散热孔。
8.在上述方案基础上优选，所述gnss-rtk芯片的正面装设有与所述gnss天线连接的gnss天线接口，并在所述gnss-rtk芯片的中部装设有蓝牙模块，所述gnss-rtk芯片的正面
左端设置有供电口和调试串口，所述gnss-rtk芯片的反面固定有所述gnss定位芯片。
9.在上述方案基础上优选，所述gnss-rtk芯片的反面还固定有gnss状态灯和电源灯。
10.在上述方案基础上优选，所述gnss-rtk芯片反面左端固定usb接口。
11.在上述方案基础上优选，所述壳体外还装设有把手。
12.在上述方案基础上优选，所述壳体为硬质塑料壳。
13.与现有技术相比较，本实用新型的一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，具备以下优点：
14.1.通过设置gnss-rtk芯片和uwb定位标签，结合了gnss及uwb定位技术优点，相比单gnss应用于隐蔽地区定位，弥补了信号不足或丢失的缺陷；相比单uwb应用于隐蔽地区定位，无需花费高昂的成本布设大量硬件设备，节省了经济成本。
15.2.通过设置嵌入式计算机，可以在隐蔽地区实时解算，并将结果在显示屏上显示，可以为隐蔽地区定位提供新的解决方案。
16.3.通过设置可压缩式软体减震器，可以在手持装置移动时提高gnss-rtk芯片的稳定性和防震性，避免移动过程中导致的芯片震动，影响其检测精度，从而有效提高定位的精度；通过设置可控制性散热板，可以在gnss-rtk芯片工作时进行降温，延长芯片的寿命，并且减小了定位时可能会产生的误差。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型的整体结构示意图；
19.图2是本实用新型的整体结构后视图；
20.图3是本实用新型的gnss-rtk芯片结构放大图；
21.图4是本实用新型的gnss-rtk芯片结构后视图；
22.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
23.1、壳体；2、gnss-rtk芯片；3、计算机；4、uwb定位标签；5、卡槽；6、开关按键；7、显示屏；8、把手；9、天线保护壳；10、gnss天线；11、供电口；12、调试串口；13、gnss天线接口；14、散热孔；15、usb接口；16、电源转换模块；17、gnss状态灯；18、电源灯；19、蓝牙模块；20、gnss定位芯片；21、散热板；22、软体减震器；23、定位架、24、支架。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
25.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
26.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
27.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
28.在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
29.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
31.请参阅图1所示，本实用新型提供了一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，包括内设容纳腔的壳体1和装设在壳体1外的天线保护壳9。其中，壳体1采用硬质塑料壳以提高内部电器元件的稳定性，并在壳体1外装设有把手8，以方便其整体的移动。
32.请继续参阅图2所示，本实用新型的容纳腔内置嵌入计算机3，并在壳体1上设置有与嵌入计算机3连接显示屏7，显示屏7的下方中部安装有开关按键6，显示屏7上会实时显示定位点、比例尺和整个地区建模后的可视化界面。
33.本实用新型的壳体1的后端面装设有uwb定位标签4，uwb定位标签4的下方设置有电源16接口。如图2所示，本实用新型在壳体1的内侧面侧端装设有卡槽5，并在装设有卡槽5的壳体1的另一侧面装设有定位架23，并在容纳腔底部装设有支架24，卡槽5内装设有gnss-rtk芯片2，且gnss-rtk芯片2的侧端和底部分别通过软体减震器22与定位架23和支架24相连，gnss-rtk芯片2的顶部外接gnss天线10，且gnss天线10延伸至壳体1外并处于天线保护壳9内。
34.工作时，可以通过把手8将壳体1及其内部的电器元件整体移动，以实现对不同位置的定位，移动过程中，产生的抖动或者震动导致卡槽5内的gnss-rtk芯片2发生震动时，可以利用其侧端和底部的软体减震器22实现对其缓冲，从而降低其对检测精度的影响，使用方便快捷，且精准。
35.由于电学元器件工作时会产生热量，为了避免工作温度过高，本实用新型还在支架24上装设有散热板21，散热板21表面设置有与gnss-rtk芯片2接触的导热片，且散热板21上设置有多个散热孔14，工作时通过导热片将gnss-rtk芯片2中产生的热量快速导出，并通过散热孔14和天线保护壳9予以疏散至外界，延长芯片的寿命，并且减小了定位时可能会产生的误差。
36.如图4所示，本实用新型在gnss-rtk芯片2的正面装设有与gnss天线10连接的gnss天线接口13，并在gnss-rtk芯片2的中部装设有蓝牙模块19，gnss-rtk芯片2的正面左端设
置有供电口11和调试串口12，gnss-rtk芯片2的反面固定有所述gnss定位芯片20，gnss-rtk芯片2的反面还固定有gnss状态灯17和电源灯18，打开开关按键6后电源灯18会变亮，正在进行定位时gnss状态灯17会变亮。
37.如图3所示，本实用新型还在gnss-rtk芯片2反面左端固定usb接口15，usb接口15可以连接所有支持usb的外设，进行数据的传送。
38.进一步的，本实用新型的嵌入式计算机3的显示屏7一侧与壳体1的一侧有密封圈胶接连接，显示屏7的后方为计算机3。
39.本实施例的一个具体应用为：在使用前按下开关按键6，在工作时通过使用gnss-rtk芯片2和uwb定位标签4组合接收测距信息，并将测距信息发往服务器，随后服务器接收并解析uwb以及gnss测距信息，并根据gnss信息准备相应的星历文件、差分文件，获取当前位置参数，最后在显示屏7上输出位置信息。用户通过手提把手8移动整个装置过程中，实时的定位信息均会在显示屏7上可视化。
40.需要说明的是，本实用新型中的gnss-rtk芯片2选用的型号是武汉久违空间信息技术有限公司的minirtkv2.0，蓝牙模块19选用的型号是深圳市飞睿智能有限公司的esp32-v1.0，uwb定位标签4选用的型号是清研讯科(北京)科技有限公司的tb1000-g，gnss天线10选用的型号是武汉久违空间信息技术有限公司的jwga1.0。
41.与现有技术相比较，本实用新型的一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，具备以下优点：
42.1.本实用新型通过设置gnss-rtk芯片2和uwb定位标签4，结合了gnss及uwb定位技术优点，相比单gnss应用于隐蔽地区定位，弥补了信号不足或丢失的缺陷；相比单uwb应用于隐蔽地区定位，无需花费高昂的成本布设大量硬件设备，节省了经济成本。
43.2.本实用新型通过设置嵌入式计算机3，可以在隐蔽地区实时解算，并将结果在显示屏7上显示，可以为隐蔽地区定位提供新的解决方案。
44.3.本实用新型通过设置可压缩式软体减震器22，可以在手持装置移动时提高gnss-rtk芯片2的稳定性和防震性，有效提高定位的精度；通过设置可控制性散热板21，可以在gnss-rtk芯片2工作时进行降温，延长芯片的寿命，并且减小了定位时可能会产生的误差。
45.最后，本技术的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，其特征在于，包括内设容纳腔的壳体和装设在壳体外的天线保护壳，所述容纳腔内置嵌入计算机，并在所述壳体上设置有与所述嵌入计算机连接显示屏，所述壳体的后端面装设有uwb定位标签，所述壳体的内侧面侧端装设有卡槽，并在装设有所述卡槽的所述壳体的另一侧面装设有定位架，并在所述容纳腔底部装设有支架，所述卡槽内装设有gnss-rtk芯片，且所述gnss-rtk芯片的侧端和底部分别通过软体减震器与所述定位架和支架相连，所述gnss-rtk芯片的顶部外接gnss天线，且所述gnss天线延伸至所述壳体外并处于所述天线保护壳内。2.如权利要求1所述的一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，其特征在于，所述支架上装设有散热板，所述散热板表面设置有与所述gnss-rtk芯片接触的导热片，且所述散热板上设置有多个散热孔。3.如权利要求2所述的一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，其特征在于，所述gnss-rtk芯片的正面装设有与所述gnss天线连接的gnss天线接口，并在所述gnss-rtk芯片的中部装设有蓝牙模块，所述gnss-rtk芯片的正面左端设置有供电口和调试串口，所述gnss-rtk芯片的反面固定有gnss定位芯片。4.如权利要求3所述的一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，其特征在于，所述gnss-rtk芯片的反面还固定有gnss状态灯和电源灯。5.如权利要求4所述的一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，其特征在于，所述gnss-rtk芯片反面左端固定usb接口。6.如权利要求1所述的一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，其特征在于，所述壳体外还装设有把手。7.如权利要求1所述的一种手持式gnss-uwb组合移动定位装置，其特征在于，所述壳体为硬质塑料壳。

技术总结
本实用新型提供了一种手持式GNSS-UWB组合移动定位装置，包括内设容纳腔的壳体和装设在壳体外的天线保护壳，容纳腔内置嵌入计算机，并在壳体上设置有与嵌入计算机连接显示屏，壳体的后端面装设有UWB定位标签，壳体的内侧面侧端装设有卡槽，并在装设有卡槽的壳体的另一侧面装设有定位架，并在容纳腔底部装设有支架，卡槽内装设有GNSS-RTK芯片，且GNSS-RTK芯片的侧端和底部分别通过软体减震器与定位架和支架相连，GNSS-RTK芯片的顶部外接GNSS天线，且GNSS天线延伸至壳体外并处于天线保护壳内。本实用新型通过使用UWB定位标签及GNSS-RTK定位芯片，可以对隐蔽区域进行高精度实时组合定位，弥补了信号不足或丢失的缺陷。弥补了信号不足或丢失的缺陷。弥补了信号不足或丢失的缺陷。


技术研发人员：孟一帆 邹蓉 茹毅 曹家铭
受保护的技术使用者：孟一帆
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/19