本发明公开了一种 GPS 双频非差周跳探测与修复方法及装置，包括:读取 GPS 观测值，根据 GPS 观测值生成第一检测量、第二检测量;利用自适应滑动窗口模型对第一检测量进行平滑，根据第一周跳 判断阈值条件平滑后的第一检测量进行周跳探测，获取第一探测结果;利用历元求差法对第二检测量进 行求差生成第三检测量，对第三检测量进行周跳探测，获取第二探测结果;分析第一探测结果及第二探 测结果，解算周跳历元处的第一检测量及第三检测量获得第一周跳值和第二周跳值;根据周跳值修复 GPS 观测值。本发明可提高周跳探测成功率和周跳修复的准确率，从而可满足 GPS 导航高精度定位的 需求，可探测并修复小周跳、大周跳、特殊周跳和连续周跳。

具有语音GPS定位导航、影音娱乐（支持MP3和部分格式MP4播放）、图片浏览、电子书阅读、游戏功能，多种输入方式（触摸和红外遥控），MicrosoftActiveSync（支持与PC同步）。GPS精度高，兼容性强，支持多种GPS地图软件，扩展性好，支持串口、USB等多种通讯接口，利于功能扩展和软件升级服务，支持CF与SD/MMC存储卡扩展，利于地图等文件资料的实时更新。可用于便携式汽车导航、手持导航、军用导航、地理勘探等!

1 概 述 随着我国北斗卫星导航产业的发展，许多院校已经认识到掌握卫星导航相关知识的重要性，相继开设了卫星导航相关专业课程。但由于涉及到的相关知识比较多，包括无线通信、射频、电子电路、计算机原理、基带算法、地理信息等课程，课程中的知识相对都比较抽象，学习和理解起来会相对枯燥而吃力。 北斗/GPS综合实验平台为配合学校GNSS（全球导航卫星系统）方面的教学而设计，该产品为学生提供开放式的实验环境，使学生在真实设备、真实卫星信号环境下，亲自动手进行实验和编程，真正地了解卫星导航原理和实现。通过一系列实验，让学生理解和掌握GPS/BDS原理、特性和应用，加深对GPS/BDS系统结构、工作原理、工作过程的理解，掌握GPS/BDS接收机核心算法和导航解算过程。同时，通过惯性导航定位原理的了解，让学生了解更多的定位方式方法，以及多种定位之间的互补，让学生更好地了解和理解卫星导航在未来各个应用领域的发展与应用。   适用于通信、电子、信息、 计算机、测量、自动控制、导航、遥控遥测、环境监测、交通运输、城市规划、物联网等专业本科生、研究生全球星基导航基础教学和毕业设计及BDS/GPS应用系统的工程技术和维护人员培训使用，是高等院校和科研院所全球星基导航和组合导航教学及培训的理想实验设备。 实验平台不仅适用于教学实验，同时，也是一个二次开发平台，可以作为卫星导航解算方法及其它项目的数据采集验证平台。 实验覆盖全面，包括基础实验，也可以增加扩展实验及增强实验，有较高的性价比，可为学校量身定制相关实验内容，提供全面的相关教学和实验配套服务，为广大师生和开发技术人员服务。   2 实验平台配置 2.1 主要组件及作用 1）GNSS天线：接收北斗/GPS卫星信号； 2）GNSS接收板：接收北斗和GPS卫星信号，并进行实时基带信号处理，并提供相应的原始数据及标准语句等； 3）433M无线电台及天线：接收发送差分信号；       4）GPRS模块及天线：提供 GSM 信息收发功能（板载内置）； 5）蓝牙模块及天线：同安卓平板电脑或手机通讯（板载内置）； 6）惯导组件：提供惯性原始数据及载体姿态信息； 7）控制器：通讯与协调等； 8）触摸显示屏：实验功能切换、显示实验数据及结果等。   2.2 选配组件及作用 1）通用计算机系统：用于实验平台软件运行，完成解算、显示、仿真等操作等； 2）安卓平板电脑：用于显示平台提供的解算结果，比如 GPS 定位，北斗定位结果，载体姿态测量结果等 3）GNSS卫星信号转发器：用于转发放大外部GNSS接收天线的卫星信号，供各实验平台使用； 4）GNSS参考基准站：用于提供RTCM2.3或RTCM3.0差分信号； 5）GNSS卫星信号模拟器：用于模拟卫星信号。   3 实验平台特点及技术指标 3.1 特点 采用北斗、GPS及联合定位，输出标准语句和原始数据； 操作使用方便，便于搬动和携带，可到室外做实验； 采用高精度多模板卡，除常规实验外，还可以扩充高精度RTK实验和学习； GNSS天线采用高精度全向天线，室内无需角度调整就能良好接收转发器信号； 系统集成惯性测量单元，可以测量姿态和提供加速度、速率、磁强等原始数据； 配置高性能通讯芯片可以连接移动通讯网络，可做GSM实验； 内部配置电台，可接收外部参考站发出的差分信号； 系统配有蓝牙，可以和手持设备或安卓系统连接，实现嵌入式系统开发； 采用USB接口连接外部电脑，支持各种教学实验。   3.2 技术指标 3.2.1 卫星信号接收 信号跟踪：965通道   定位：北斗:BDS-2(B1 I，B2 I，B,3 I) BDS-3(B1 I,B3 I,B1 C,B2a，B2b*） GPS: L1 ,L1C,L2C,L2P,L5 GLONASS  G1,G2,G3* GALILEO: E1,E5a，E5b，E6C,AltBOC* QZSS:L1,L2C,L5* SBAS:L1* IRNSS:L5* 授时精度：20ns 单点定位精度：H≦5m V≦3m；   静态差分精度：H:±(2.5+10-6*D)mm  D为基线长度（单位：km） V:±(5.0+10-6*D)mm  D为基线长度（单位：km） 测速精度：≦02m /s（PDOP≦4） 组合导航精度：GNSS天线信号失锁3s，精度保持厘米级                GNSS天线信号失锁10s，精度保持米级 信号获取：冷启动：<30s  ； 热启动：<15s ；信号重捕获 ：<1s 数据格式：标准NMEA-0183，CMR 支持，RTCM2.X支持，X 支持,MSM3-MSM7支持 通讯接口：RS232（默认115200bps） 数据更新率：定位数据更新率：1Hz、5Hz、10Hz、20Hz 功耗：小于1.0W RTK:    RTK 初始化时间 <10s 初始化置信度 >9% RTK精度  H：±(8+10-6*D)mm  D为基线长度（单位：km）           V：±(15+10-6*D)mm  D为基线长度（单位：km） 工作温度：-40-+85度，储存温度：-55-+95度      

1 成果简介该技术用于生产高技术产品——新型双频激光测速仪。该技术及用该技术制作的新型双频激光测速仪为国际首创，有完全的自主知识产权。 用该技术制造的新型双频激光测速仪不仅可以对普通常见的物体速度进行测量，而且突破了国内外已有的单频激光测速仪、双频激光测速、变频激光测速仪超声波测速仪等所有种类激光测速仪不能测量高速运动物体速度的限制，可以对以任何高速度运动的物体进行测量，是国内外首创的、唯一一种可以对运动物体的任意高的速度进行测量的激光测速仪。已经用该技术对高速物体进行了实际测量，得到很好的结果。 该技术的测速原理是基于运动物体对光的多普勒频移效应。用该技术制造的双频激光测速仪的独特技术是采用其发出的双频激光共感物体的速度技术及全固态大频差双频激光器技术。正是这些独特技术突破了已有其它激光测速方法不能测量高速度的限制。该技术包括大频差双频激光器的制作技术、双频探测光束共感技术及其发射系统、取样系统、回波接收放大技术、信息处理技术。根据待测目标的性质，该技术的回波接收放大系统有两套不同的光电检测方式。 用该技术制作双频激光测速仪有很高的性价比和利润率。 该技术生产的是高技术产品，但由于技术与工艺成熟，所以对操作人员的要求并不高，细心的操作工即可胜任。2 应用说明用该技术制造的双频激光测速仪可以对各种高低运动速度的物体进行测量，尤其是可以对使用目前已有各种激光测速、超声波测速等各种测速仪不能测量的高速物体的速度进行高精度测量，其中包括各种飞行物速度的测量，具有高空间分辨率和高测速精度；该双频激光测速仪具有体积小、重量轻、功耗小，可以安装在体积受限内的装置（比如弹体）中的特点，从而更扩大了其应用范围。此类双频激光测速仪在军用和民用的许多领域具有广泛、重要的应用。3 效益分析由于使用此技术制造的双频激光测速仪有完全的自主知识产权、国内外首创的、唯一能对高速物体速度进行测量的激光测速仪，其应用广泛而重要，市场很大。由于上述原因，以及所制作的双频激光测速仪的技术成熟、成本很低，售价高，所以其利润率很高。由于生产此类双频激光测速仪的工艺采用标准的全固态激光器生产技术和光电接收器制作工艺，因此其生产效率高，生产设备投资很低，仅需光学平台、通用激光器和示波器等常规仪器。

卫星时钟使用在工业生产需要准确时间标准驱动的功能场合、公共生活领域需要计时的功能和时标的数据。这些场合的某些设备、系统、网络的时间同步，可以使用本产品稳定、高效、便捷地获得时间标准的持久支持。

电量显示/状态上报/语音归还提醒/磁吸充电/音频编码/本地音量调节/支持type-c充电/支持外接音频输入

由于卫星信号采用扩频通信的机制，信号功率到达地球表面时的功率极低（一般认为SNR=-30dB）,因此非常容易受到有意或者无意的干扰，传统北斗接收机如果不采取特别措施，在干扰环境中会大大降低导航定位的精度，甚至完全丧失定位能力。 抗干扰数字板基于阵列信号数字波束形成的基本原理，自适应地在强干扰方向形成波束零陷，提高输出信号的信干噪比，使得导航定位接收机在强干扰环境下也能够有足够的导航定位能力和定位精度，提升了整个导航定位系统的稳健性。 本系统指标在国内领先，性能稳健。抑制单个宽带干扰最大干信比：95 dB；抑制两个宽带干扰最大干信比：88dB；抑制三个宽带干扰最大干噪比：78 dB。 信号处理板通过4个射频通道与射频天线端相连，并通过16位AD采集模拟信号送至FPGA进行抗干扰处理，把干扰抑制之后通过DA把数字信号转换为模拟信号送至射频天线前端进行模拟上变频以送至标准解码器，最后标准解码器进行导航信息解码并送至PC机显示，如图1。 针对实际空载应用，设计的面积更小的数字处理板尺寸为60mm×90mm，满足空载空间有限的应用。输入为4路AD信号和时钟信号，输出为模拟中频信号，经过上变频后采用标准接收机进行解码，如图2. 图1 圆形干扰抑制数字板 图2 小型长方形干扰抑制数字板及天线

项目的来源于国家项目，并已经申请专利。 GPS是全球卫星定位系统的简称。本系统采用GPS技术、GIS技术，集通讯、报警、定位、防盗等功能于一体，专门用于各种车辆（移动目标）和固定目标（储蓄网点等）的定位跟踪、报警监控。 本系统由监控调度指挥系统、车载设备和室内报警系统三部分组成。监控调度指挥系统由调度、报警、电子地图及大型数据库组成，基本设备是计算机系统和通讯电台以及大屏幕投影仪等，安装在公安局110报警指挥中心（或保卫部门）。车载设备由GPS卫星接收机、计算机和电台组成，安装在车上。室内报警系统由报警探头和无线发射机或电话报警装置组成，安装在金库、储蓄所等重要场所。该系统对移动目标的管理功能有： 1、调度：监控调度系统可以和任何一台车辆单独通话，也可以和所有车辆同时进行通话；还可以随时监测每台车的状况（无须打扰司机），这样便于车辆的集群调度。 2、定位跟踪：将车辆的位置、速度信息显示在电子地图上，以便于监控、调度。系统具有测量车辆行驶距离、保存并调阅车辆的历史行车信息等多种功能。还有车辆越区报警功能，这一点对于银行系统车辆尤为适用。 3、跟踪报警：当车辆遇到打劫时，司机只要触动暗藏开关，即可发出报警信号，报告公安机关进行处理。 系统还可对固定目标（储蓄网点）实施管理，当储蓄所、金库等场合发生被盗、被抢、火灾等情况时，现场的无线发射机或电话报警系统立即向监控调度指挥中心发出相应的报警信号。 针对市场需要，已开发了三种GPS车辆跟踪监控定位报警系统： 1、监控十台运钞车, 适用于地市县级银行。 2、监控300个用户(包括50个移动点和250个固定点)。 3、监控2000个用户(包括500个移动点和1500个固定点)。

由于卫星信号采用扩频通信的机制，信号功率到达地球表面时的功率极低（一般认为SNR=-30dB）,因此非常容易受到有意或者无意的干扰，传统北斗接收机如果不采取特别措施，在干扰环境中会大大降低导航定位的精度，甚至完全丧失定位能力。抗干扰数字板基于阵列信号数字波束形成的基本原理，自适应地在强干扰方向形成波束零陷，提高输出信号的信干噪比，使得导航定位接收机在强干扰环境下也能够有足够的导航定位能力和定位精度，提升了整个导航定位系统的稳健性。信号处理板通过4个射频通道与射频天线端相连，并通过16位AD采集模拟信号送至FPGA进行抗干扰处理，把干扰抑制之后通过DA把数字信号转换为模拟信号送至射频天线前端进行模拟上变频以送至标准解码器，最后标准解码器进行导航信息解码并送至PC机显示，如图1。针对实际空载应用，设计的面积更小的数字处理板尺寸为60mm×90mm，满足空载空间有限的应用。输入为4路AD信号和时钟信号，输出为模拟中频信号，经过上变频后采用标准接收机进行解码，如图2.