一种气象专用模组制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种气象专用模组，包括：低噪声放大器LNA、滤波器SAW、晶体振荡器TCXO和集成有定位导航处理单元GNSS的微处理器；其中，所述LNA将天线接收到的卫星信号进行放大处理后，输出至所述SAW；所述SAW对放大处理后的卫星信号进行滤波后，输出至所述微处理器；所述TCXO用于产生稳定的振荡信号，为所述微处理器提供时钟信号；所述微处理器根据所述时钟信号通过所述GNSS对滤波后的卫星信号进行处理，得到定位导航信息并输出。本实用新型专利技术实施例通过提供一种气象专用模组，设计合理，集成度高，可靠性高、功耗低、成本低，具有硬件标准化、数据处理标准化和数据质量控制标准化等特点，为高空探测仪器的开发提供了一个高效稳定的解决方案。

A Special Meteorological Module

【技术实现步骤摘要】
一种气象专用模组
本技术实施例涉及气象探空
，具体涉及一种气象专用模组。
技术介绍
高空运动状态(风向、风速)和气象要素(气压、温度、湿度)的收集、整理对研究大气中各种物理过程及天气预报服务是非常重要的。随着气象科学事业的高度发展，气象业务对探测高度的要求越来越高，它是天气预报、气候分析、科学研究、国际交换、气象情报和资料的主要来源。为了使天气预报和气候分析工作能够获得更多的依据，这就需要开展各种相关的高空气象探测实验来获得不同条件下的探测数据，而目前缺少开展各种相关的高空气象探测实验的设备。
技术实现思路
由于现有方法存在上述问题，本技术实施例提出一种气象专用模组，包括：低噪声放大器LNA、滤波器SAW、晶体振荡器TCXO和集成有定位导航处理单元GNSS的微处理器；其中，所述LNA将天线接收到的卫星信号进行放大处理后，输出至所述SAW；所述SAW对放大处理后的卫星信号进行滤波后，输出至所述微处理器；所述TCXO用于产生稳定的振荡信号，为所述微处理器提供时钟信号；所述微处理器根据所述时钟信号通过所述GNSS对滤波后的卫星信号进行处理，得到定位导航信息并输出。可选地，所述微处理器还包括：只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、串行外设接口SPI、串行四通道接口SQI、通用异步收发传输器UART、定时器捕获通道、外部中断、通用输入输出GPIO。可选地，所述ROM、所述RAM、所述SPI、所述SQI、所述UART、所述定时器捕获通道、所述外部中断、所述GPIO以系统级芯片SOC的形式集成在所述微处理器中。可选地，所述微处理器还包括：扩展单元和/或扩展接口；所述扩展单元用于集成扩展功能；所述扩展接口用于连接扩展设备。可选地，所述微处理器与外部采集测量电路连接，用于接收所述外部采集测量电路采集的测量数据，并根据所述测量数据和所述定位导航信息处理得到目标数据。可选地，所述GNSS根据所述滤波后的卫星信号从卫星发出至到达用户所经历的时间、光速和多个位置已知的卫星所广播的信号的传输时间计算得到所述定位导航信息。可选地，所述GNSS支持全球定位系统GPS、北斗卫星BD、伽利略卫星导航系统Galileo和格洛纳斯卫星导航系统Glonass的导航芯片；所述GNSS支持最大48个捕获或跟踪通道；所述GNSS支持陷波滤波器Notchfilter滤波处理；所述GNSS支持任意接口的秒脉冲PPS输出；所述GNSS支持美国国家海洋电子协会NMEA301、NMEA400及NMEA410三种输出格式的切换；所述GNSS支持外部星历信息的导入。可选地，所述气象专用模组与外部设备连接，支持二次开发，且具备数据压缩和加密功能。由上述技术方案可知，本技术实施例通过提供一种气象专用模组，设计合理，集成度高，可靠性高、功耗低、成本低，具有硬件标准化、数据处理标准化和数据质量控制标准化等特点，为高空探测仪器的开发提供了一个高效稳定的解决方案。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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技术的一些实施例，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，还可以根据这些图获得其他的附图。图1为本技术一实施例提供的一种气象专用模组的结构示意图；图2为本技术另一实施例提供的一种气象专用模组的结构示意图；图3为本技术一实施例提供的一种定位导航处理单元进行信号处理的流程示意图；图4为本技术一实施例提供的外部接口的结构示意图；图5为本技术一实施例提供的外部接口定义列表的示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。图1示出了本实施例提供的一种气象专用模组的结构示意图，包括：低噪声放大器LNA101、滤波器SAW102、晶体振荡器TCXO104和集成有定位导航处理单元GNSS的微处理器103。其中，所述LNA101将天线接收到的卫星信号进行放大处理后，输出至所述SAW102。所述SAW102对放大处理后的卫星信号进行滤波后，输出至所述微处理器103。所述TCXO104用于产生稳定的振荡信号，为所述微处理器103提供时钟信号。所述微处理器103根据所述时钟信号通过所述GNSS对滤波后的卫星信号进行处理，得到定位导航信息并输出。举例来说，如图2所示，气象专用模组MOC1010M包括一个LNA、一个SAW、一个TCXO和一个集成有GNSS的微处理器，所述LNA将天线接收到的卫星信号进行放大处理，然后输出至SAW进行信号滤波；所述SAW将放大后的卫星信号进行滤波，然后传输至微处理器中的定位导航处理单元的相应接口，最终得到定位导航信息；所述TCXO产生稳定的振荡信号，为微处理器提供时钟信号。本实施例通过提供一种气象专用模组，设计合理，集成度高，可靠性高、功耗低、成本低，具有硬件标准化、数据处理标准化和数据质量控制标准化等特点，为高空探测仪器的开发提供了一个高效稳定的解决方案。进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述微处理器103还包括：只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、串行外设接口SPI、串行四通道接口SQI、通用异步收发传输器UART、定时器捕获通道、外部中断、通用输入输出GPIO。具体地，微处理器内集成有512KBflashROM和128KBRAM存储器、定位导航处理单元等丰富的片上资源以及SPI、SQI、UART、定时器捕获通道、外部中断、GPIO等多样的外部接口，如图3和图4所示，方便执行相应的处理。进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述ROM、所述RAM、所述SPI、所述SQI、所述UART、所述定时器捕获通道、所述外部中断、所述GPIO以系统级芯片SOC的形式集成在所述微处理器中。具体地，通过在微处理器上运行相关软件，实现定位导航功能。气象专用模组MOC1010M中的微处理器片内集成有512KBflashROM和128KBRAM存储器、定位导航处理单元以及SPI、SQI、UART、定时器捕获通道、外部中断、GPIO等丰富的片上资源，以SOC的形式将大多数功能单元集于一体。除定位导航功能所占用的资源外，微处理器还剩余较多的处理器运算能力、内存资源和丰富的接口资源，这些资源完全可以用于特定的气象要素的采集及控制，可快速高效地形成相关产品。设计合理，集成度高，可靠性高，为气象探测相关领域产品研发提供了一个高效稳定的解决方案。进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述微处理器103还包括：扩展单元和/或扩展接口。所述扩展单元用于集成扩展功能。所述扩展接口用于连接扩展设备。通过提供扩展单元和扩展接口，方便气象专用模组的功能扩展。所述气象专用模组可以与外部设备连接，支持二次开发，且具备数据压缩和加密功能。进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述微处理器103与外部采集测量电路连接，用于接收所述外部采集测量电路采集的测量数据，并根据所述测量数据和所述定位导航信息处理得到目标数据。具体地，微处理器内剩余的其它资源可通过控制外部采集测量电路，完成对相关气象要素的采集测量、数据处理和数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气象专用模组，其特征在于，包括：低噪声放大器LNA、滤波器SAW、晶体振荡器TCXO和集成有定位导航处理单元GNSS的微处理器；其中，所述LNA将天线接收到的卫星信号进行放大处理后，输出至所述SAW；所述SAW对放大处理后的卫星信号进行滤波后，输出至所述微处理器；所述TCXO用于产生稳定的振荡信号，为所述微处理器提供时钟信号；所述微处理器根据所述时钟信号通过所述GNSS对滤波后的卫星信号进行处理，得到定位导航信息并输出。

【技术特征摘要】
1.一种气象专用模组，其特征在于，包括：低噪声放大器LNA、滤波器SAW、晶体振荡器TCXO和集成有定位导航处理单元GNSS的微处理器；其中，所述LNA将天线接收到的卫星信号进行放大处理后，输出至所述SAW；所述SAW对放大处理后的卫星信号进行滤波后，输出至所述微处理器；所述TCXO用于产生稳定的振荡信号，为所述微处理器提供时钟信号；所述微处理器根据所述时钟信号通过所述GNSS对滤波后的卫星信号进行处理，得到定位导航信息并输出。2.根据权利要求1所述的气象专用模组，其特征在于，所述微处理器还包括：只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、串行外设接口SPI、串行四通道接口SQI、通用异步收发传输器UART、定时器捕获通道、外部中断、通用输入输出GPIO。3.根据权利要求2所述的气象专用模组，其特征在于，所述ROM、所述RAM、所述SPI、所述SQI、所述UART、所述定时器捕获通道、所述外部中断、所述GPIO以系统级芯片SOC的形式集成在所述微处理器中。4.根据权利要求1所述的气象专用模组，其特征在于，所述微处理器还包括：扩展单元和/或扩展接口；所述扩展单元用于集成扩展功能；...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷勇，杨荣康，曹晓钟，郭启云，赵培涛，杜旭涛，肖瓅，
申请(专利权)人：中国气象局气象探测中心，深圳华大北斗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11