一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法

技术领域

本发明涉及IT设备技术领域，特别涉及一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法。

背景技术

网络已经成为人类生活中不可缺少的一部分，它提供多种数据服务，因此降低数据通信延迟尤为重要。近年来，很多研究工作致力于网络的数据通信工作，以便使人们能够快速获取网络服务。随着网络技术的发展，网络的数据通信技术会进一步提高服务质量。网络内移动站为得到虚拟基站的虚拟基站定位数据，必须向数据处理中心提供自身的近似位置，该过程通过蜂窝移动通讯采用标准的NMEAGGA数据串来完成。数据处理中心自动接收该近似定位信息，并对给定的位置进行几何替代处理，通过内插修正过的星历误差、电离层和对流层误差，为该移动站“生成”一个“虚拟基站”，由于相对其它固定基站，该“虚拟基站”的坐标与移动站的位置最近，所以提高了定位的精度。北斗定位系统是我国自主开发的全球定位系统，目前北斗定位系统在轨运行卫星已达16颗，截止2012年12月27日，我国的北斗定位系统空间信号接口控制文件正式版已公布，北斗定位导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航及授时服务。该系统可为汽车、客机和轮船等常用交通工具提供定位服务，为精确制导武器提供定位导航服务，其对我国军事国防事业摆脱对国外GPS系统依赖有着重要意义，另外对农牧业、渔业生产也有着重要意义。

现有的专利号为CN104105066A，专利名称为基于北斗卫星的通信系统，该专利指出了现有技术中定位系统复杂不稳定的缺点，也给出一定的解决方案，但并不能互相定位和精确定位，安装和固定较为复杂且抗干扰能力较差。

针对上述问题，我们提出了一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法，它具有相互定位、定位精确度高、安装和固将数据传输至云服务器中，云服务器对数据进行加工处理；云服务器对数据进行加工处理后，将数据传输至用户个人的电脑或移动设备上，用户可通过查看个人电脑或移动设备来了解自己的实时位置信息；

基站发送的GPS信号通过GPS滤波器及低噪放处理之后进入GPS接收器中，GPS接收器进行解调后得到的位置数据传输至移动设备上，用户可通过查看移动设备得到第一重GPS定位信息；

基站发送的GPS信号通过通信模块到达射频收发器之后进行解调，再结合来自GPS接收器的位置的位置信息得到第二重GPS定位信息，通信结束后，关闭设备，电源灯熄灭，它具有相互定位、定位精确度高、安装和固定较为简单且抗干扰能力较强等优点，可以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法，包括外壳机构和密封盖机构，外壳机构的一侧活动连接密封盖机构，外壳机构包括壳体、安装槽、铰接件和插头，壳体的一侧外壁上安装有伸缩天线，壳体相邻伸缩天线的一侧外壁表面设置有备用电源储存槽和滑盖，备用电源储存槽的两侧均加工有滑槽，滑槽与滑盖相互配合，壳体的内腔中开设有安装槽，且壳体远离备用电源储存槽的一侧外壁边沿处设置有铰接件，铰接件的另一端活动连接密封盖机构；

密封盖机构包括盖体和第一固定槽，盖体的表面开设有第一固定槽，第一固定槽的内腔中安装有若干散热片。

进一步地，盖体的内侧加工有第二固定槽，盖体的内侧面板边沿处安装有插块，第二固定槽的底面上设置有金属屏蔽网，且金属屏蔽网由一种紫铜材质制成的构件。

进一步地，壳体远离铰接件的一侧外壁上分别安装有记忆卡槽和电源灯，且壳体的上端面板边沿处开设有插槽，插槽与插块相互配合。

进一步地，壳体远离伸缩天线的一侧外壁上加工有第三固定槽，第三固定槽的一侧边沿处通过铰链活动连接壁板，且第三固定槽的内腔中设置有IC卡槽。

进一步地，壳体的底面中央安装有固定柱，壳体的底面四角处均设置有连接柱，且固定柱的底端还连接有磁性吸盘。

进一步地，安装槽的内腔中分别安装有防水盖板、印刷板和底板，防水盖板的表面设置有若干第一螺纹孔和螺栓，印刷板的表面开设有若干第二螺纹孔，螺栓依次穿透螺栓和第二螺纹孔且螺栓与第一螺纹孔的连接处套接有密封垫圈，印刷板的底面四角处还安装有插柱。

进一步地，底板的上端面分别设置有通信模块、射频收发器、芯片和插筒，插筒与插柱相互配合，且芯片的表面安装有CPU、GPS接收器和储存器。

本发明提出的另一种技术方案：提供一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法，包括以下步骤：

S1：开启设备后，电源灯亮，设备中的CPU和通信模块开始读取位置信息和数据，并将信息传输至储存器中，储存器将数据传输至云服务器中，云服务器对数据进行加工处理；

S2：云服务器对数据进行加工处理后，将数据传输至用户个人的电脑或移动设备上，用户可通过查看个人电脑或移动设备来了解自己的实时位置信息；

S3：基站发送的GPS信号通过GPS滤波器及低噪放处理之后进入GPS接收器中，GPS接收器进行解调后得到的位置数据传输至移动设备上，用户可通过查看移动设备得到第一重GPS定位信息；

S4：基站发送的GPS信号通过通信模块到达射频收发器之后进行解调，再结合来自GPS接收器的位置信息进行对比后，再利用CPU和射频收发器将信号发送给移动设备；

S5：用户可通过查看移动设备上的位置信息得到第二重GPS定位信息，通信结束后，关闭设备，电源灯熄灭。

进一步地：

所述GPS接收器通过以下步骤获取第一重GPS定位信息；

步骤1：接收GPS信号，并确定发送所述GPS信号的基站的坐标(x

步骤2：GPS接收器根据所述基站的坐标(x

步骤3：根据所述临近基站的坐标(x

步骤4：比较所述近似距离集合中所有近似距离的大小，当F

进一步地：

第二重GPS定位信息通过以下步骤获取：

步骤11：通信模块将所述GPS信号分量，确定所述GPS信号的时变幅度f

步骤12：根据所述时变幅度f

步骤13：将所述非线性方程映射到空间方程中，获取映射的GPS定位信

步骤14：将所述映射的定位信息与所述第一重GPS定位信息比较，当所述映射的定位信息等于所述第一重GPS定位信息时；将所述映射的定位信息作为第二重GPS定位信息。

进一步地：

所述第二重GPS定位信息的获取步骤还包括：

通信模块获取所述GPS信号发送端的全局地址；

通信模块获取当前设备的接收地址；

根据所述全局地址和所述接收地址，建立当前设备与所述GPS信号发送端的链接路径；

根据所述链接路径，所述移动设备接收所述GPS信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提出的一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法，在底板的上端面分别设置有通信模块、射频收发器、芯片和插筒，且芯片的表面安装有CPU、GPS接收器和储存器，不仅使得设备中的CPU和通信模块可以读取位置信息和数据，并将信息传输至储存器中，储存器将数据传输至云服务器中，云服务器再将位置信息传输给基站，同时基站发送的GPS信号通过GPS滤波器及低噪放处理之后进入GPS接收器中，GPS接收器进行解调后得到的位置数据传输至移动设备上，用户可通过查看移动设备得到第一重GPS定位信息，实现设备与基站之间的相互定位，且同时基站发送的GPS信号通过通信模块到达射频收发器之后进行解调，再结合来自GPS接收器的位置信息进行对比后，再利用CPU和射频收发器将信号发送给移动设备，用户可通过查看移动设备上的位置信息得到第二重GPS定位信息，达到设备双重定位的目的，也保证了定位的精确度。

2.本发明提出的一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法，在第二固定槽的底面上设置有金属屏蔽网，且金属屏蔽网由一种紫铜材质制成的构件，使得设备在发送定位信息和接收信息时能够利用金属屏蔽网屏蔽外界的电磁干扰，提高设备的抗干扰能力，避免外接电磁干扰较强影响定位的精确度。

3.本发明提出的一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法，在壳体的底面四角处均设置有连接柱，且固定柱的底端还连接有磁性吸盘，使得设备在安装和固定时，只需将连接柱插入加工好的安装孔中，同时利用固定柱的底端的磁性吸盘吸附住铁质物件，提高设备的安装稳定性，防止因为设备安装不稳固发生倾斜或晃动影响设备定位的精确度。

4.本发明提出的一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法，在壳体远离备用电源储存槽的一侧外壁边沿处设置有铰接件，铰接件的另一端活动连接密封盖机构，螺栓依次穿透螺栓和第二螺纹孔且螺栓与第一螺纹孔的连接处套接有密封垫圈，使得设备在出现定位故障或内部器件损坏时，可以直接利用铰接件将密封盖机构打开，再通过旋出螺栓更换和维修底板即可，与传统的大型一体式IT设备相比，使用和维修更加方便，也更加便携。

附图说明

图1为本发明通过北斗定位系统互相定位的IT设备的工作状态结构示意图；

图2为本发明通过北斗定位系统互相定位的IT设备的非工作状态结构示意图；

图3为本发明通过北斗定位系统互相定位的IT设备的A处放大结构图；

图4为本发明通过北斗定位系统互相定位的IT设备的盖体打开状态结构示意图；

图5为本发明通过北斗定位系统互相定位的IT设备的内部拆分结构示意图；

图6为本发明通过北斗定位系统互相定位的IT设备的底板安装结构示意图；

图7为本发明通过北斗定位系统互相定位的IT设备的B处放大结构图；

图8为本发明通过北斗定位系统互相定位的IT设备的定位原理系统框图。

图中：1、外壳机构；11、壳体；111、伸缩天线；112、备用电源储存槽；1121、滑槽；113、滑盖；114、记忆卡槽；115、电源灯；116、插槽；117、第三固定槽；1171、铰链；11711、壁板；1172、IC卡槽；118、固定柱；1181、磁性吸盘；119、连接柱；12、安装槽；121、防水盖板；1211、第一螺纹孔；1212、螺栓；1213、密封垫圈；122、印刷板；1221、第二螺纹孔；1222、插柱；123、底板；1231、通信模块；1232、射频收发器；1233、芯片；12331、CPU；12332、GPS接收器；12333、储存器；1234、插筒；13、铰接件；14、插头；2、封盖机构；21、盖体；211、第二固定槽；2111、金属屏蔽网；212、插块；22、第一固定槽；221、散热片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，请参阅图1-4，一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备，包括外壳机构1和密封盖机构2，外壳机构1的一侧活动连接密封盖机构2，外壳机构1包括壳体11、安装槽12、铰接件13和插头14，壳体11的一侧外壁上安装有伸缩天线111，壳体11相邻伸缩天线111的一侧外壁表面设置有备用电源储存槽112和滑盖113，备用电源储存槽112的两侧均加工有滑槽1121，滑槽1121与滑盖113相互配合，壳体11的内腔中开设有安装槽12，且壳体11远离备用电源储存槽112的一侧外壁边沿处设置有铰接件13，铰接件13的另一端活动连接密封盖机构2。

实施例2，请参阅图2、图4和图6，一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备，密封盖机构2包括盖体21和第一固定槽22，盖体21的表面开设有第一固定槽22，第一固定槽22的内腔中安装有若干散热片221；盖体21的内侧加工有第二固定槽211，盖体21的内侧面板边沿处安装有插块212，第二固定槽211的底面上设置有金属屏蔽网2111，且金属屏蔽网2111由一种紫铜材质制成的构件。

实施例3，请参阅图5、图6、图7和图8，一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备，壳体11远离铰接件13的一侧外壁上分别安装有记忆卡槽114和电源灯115，且壳体11的上端面板边沿处开设有插槽116，插槽116与插块212相互配合；壳体11远离伸缩天线111的一侧外壁上加工有第三固定槽117，第三固定槽117的一侧边沿处通过铰链1171活动连接壁板11711，且第三固定槽117的内腔中设置有IC卡槽1172；壳体11的底面中央安装有固定柱118，壳体11的底面四角处均设置有连接柱119，且固定柱118的底端还连接有磁性吸盘1181；安装槽12的内腔中分别安装有防水盖板121、印刷板122和底板123，防水盖板121的表面设置有若干第一螺纹孔1211和螺栓1212，印刷板122的表面开设有若干第二螺纹孔1221，螺栓1212依次穿透螺栓1212和第二螺纹孔1221且螺栓1212与第一螺纹孔1211的连接处套接有密封垫圈1213，印刷板122的底面四角处还安装有插柱1222；底板123的上端面分别设置有通信模块1231、射频收发器1232、芯片1233和插筒1234，插筒1234与插柱1222相互配合，且芯片1233的表面安装有CPU12331、GPS接收器12332和储存器12333。

为了更好的展现通过北斗定位系统互相定位的IT设备的通信流程，本实施例现提出一种通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法，包括以下步骤：

步骤一：开启设备后，电源灯115亮，设备中的CPU12331和通信模块1231开始读取位置信息和数据，并将信息传输至储存器12333中，储存器12333将数据传输至云服务器中，云服务器对数据进行加工处理；

步骤二：云服务器对数据进行加工处理后，将数据传输至用户个人的电脑或移动设备上，用户可通过查看个人电脑或移动设备来了解自己的实时位置信息；

步骤三：基站发送的GPS信号通过GPS滤波器及低噪放处理之后进入GPS接收器12332中，GPS接收器12332进行解调后得到的位置数据传输至移动设备上，用户可通过查看移动设备得到第一重GPS定位信息；

步骤四：基站发送的GPS信号通过通信模块1231到达射频收发器1232之后进行解调，再结合来自GPS接收器12332的位置信息进行对比后，再利用CPU12331和射频收发器1232将信号发送给移动设备；

步骤五：用户可通过查看移动设备上的位置信息得到第二重GPS定位信息，通信结束后，关闭设备，电源灯115熄灭。

工作原理：开启设备后，电源灯115亮，设备中的CPU12331和通信模块1231开始读取位置信息和数据，并将信息传输至储存器12333中，储存器12333将数据传输至云服务器中，云服务器对数据进行加工处理；云服务器对数据进行加工处理后，将数据传输至用户个人的电脑或移动设备上，用户可通过查看个人电脑或移动设备来了解自己的实时位置信息；基站发送的GPS信号通过GPS滤波器及低噪放处理之后进入GPS接收器12332中，GPS接收器12332进行解调后得到的位置数据传输至移动设备上，用户可通过查看移动设备得到第一重GPS定位信息；基站发送的GPS信号通过通信模块1231到达射频收发器1232之后进行解调，再结合来自GPS接收器12332的位置信息进行对比后，再利用CPU12331和射频收发器1232将信号发送给移动设备；用户可通过查看移动设备上的位置信息得到第二重GPS定位信息，通信结束后，关闭设备，电源灯115熄灭。

综上所述：本发明通过北斗定位系统互相定位的IT设备及其通信方法，壳体11的一侧外壁上安装有伸缩天线111，壳体11相邻伸缩天线111的一侧外壁表面设置有备用电源储存槽112和滑盖113，备用电源储存槽112的两侧均加工有滑槽1121，滑槽1121与滑盖113相互配合，在壳体11的底面四角处均设置有连接柱119，且固定柱118的底端还连接有磁性吸盘1181，使得设备在安装和固定时，只需将连接柱119插入加工好的安装孔中，同时利用固定柱118的底端的磁性吸盘1181吸附住铁质物件，提高设备的安装稳定性，防止因为设备安装不稳固发生倾斜或晃动影响设备定位的精确度，壳体11的内腔中开设有安装槽12，且壳体11远离备用电源储存槽112的一侧外壁边沿处设置有铰接件13，在底板123的上端面分别设置有通信模块1231、射频收发器1232、芯片1233和插筒1234，且芯片1233的表面安装有CPU12331、GPS接收器12332和储存器12333，不仅使得设备中的CPU12331和通信模块1231可以读取位置信息和数据，并将信息传输至储存器12333中，储存器12333将数据传输至云服务器中，云服务器再将位置信息传输给基站，同时基站发送的GPS信号通过GPS滤波器及低噪放处理之后进入GPS接收器12332中，GPS接收器12332进行解调后得到的位置数据传输至移动设备上，用户可通过查看移动设备得到第一重GPS定位信息，实现设备与基站之间的相互定位，且同时基站发送的GPS信号通过通信模块1231到达射频收发器1232之后进行解调，再结合来自GPS接收器12332的位置信息进行对比后，再利用CPU12331和射频收发器1232将信号发送给移动设备，用户可通过查看移动设备上的位置信息得到第二重GPS定位信息，达到设备双重定位的目的，也保证了定位的精确度，铰接件13的另一端活动连接密封盖机构2，螺栓1212依次穿透螺栓1212和第二螺纹孔1221且螺栓1212与第一螺纹孔1211的连接处套接有密封垫圈1213，使得设备在出现定位故障或内部器件损坏时，可以直接利用铰接件13将密封盖机构2打开，再通过旋出螺栓1212更换和维修底板123即可，与传统的大型一体式IT设备相比，使用和维修更加方便，也更加便携，在第二固定槽211的底面上设置有金属屏蔽网2111，且金属屏蔽网2111由一种紫铜材质制成的构件，使得设备在发送定位信息和接收信息时能够利用金属屏蔽网2111屏蔽外界的电磁干扰，提高设备的抗干扰能力，避免外接电磁干扰较强影响定位的精确度，盖体21的表面开设有第一固定槽22，第一固定槽22的内腔中安装有若干散热片221。

进一步地：

所述GPS接收器通过以下步骤获取第一重GPS定位信息；

步骤1：接收GPS信号，并确定发送所述GPS信号的基站的坐标(x

步骤2：GPS接收器根据所述基站的坐标(x

步骤3：根据所述临近基站的坐标(x

步骤4：比较所述近似距离集合中所有近似距离的大小，当F

本发明的原理在于：本发明确认第一种GPS信息时，基于基站的坐标和终端设备的使用者距离，构建了一个圆形基站矩阵，在这个圆形基站矩阵中，距离最长的点，即直径点；作为第一GPS定位信息。

本发明的有益效果在于：本发明通过构建原型机站矩阵，从而可以确定距离移动设备最近的基站的信息，并以基站的坐标位置为第一GPS定位信息，使得第一GPS定位信息为最接近真实位置定位信息。

进一步地：

第二重GPS定位信息通过以下步骤获取：

步骤11：通信模块将所述GPS信号分量，确定所述GPS信号的时变幅度f

步骤12：根据所述时变幅度f

步骤13：将所述非线性方程映射到空间方程中，获取映射的GPS定位信

步骤14：将所述映射的定位信息与所述第一重GPS定位信息比较，当所述映射的定位信息等于所述第一重GPS定位信息时；将所述映射的定位信息作为第二重GPS定位信息。

本发明通过时变幅度和时变相位构建GPPS信号的线性关系，并基于线性关系，按照映射的方式，在映射空间确定定位信息的唯一指定值。进而通过映射的GPS信息和第一重重GPS定位信息对比，进而确定最终的位置信息。

进一步地：

所述第二重GPS定位信息的获取步骤还包括：

通信模块获取所述GPS信号发送端的全局地址；

通信模块获取当前设备的接收地址；

根据所述全局地址和所述接收地址，建立当前设备与所述GPS信号发送端的链接路径；

根据所述链接路径，所述移动设备接收所述GPS信号。

本发明的原理在于：通过获取发送端的全局地址和接受段的接收地址，根据地址能够确定当前设备和基站的唯一确定链接路径，从而可以通过连接路径进行信号传输。

本发明的有益效果在于：本发明可以有效的避免计算过程中产生的失误，通过地址论证，保证了数据传输的正确性，进而也可以确定用户的目标途径和目标位置，防止和减少了位置信息出现错误。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。