科力达K9产品手册forS730.docx

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科力达K9产品手册forS730

科力达GPS产品系列

风云K9系列GPS

产品手册

广州科力达仪器有限公司

二○一一年二月

第一章风云K9系列GPS概述

§1.1关于风云K9

广东科力达仪器有限公司一直致力于把国际先进的GPS测绘勘测技术与产品普及到国内测量用户手中。

风云K9是科力达公司最新研制的一体化蓝牙RTK仪器，其本身具有二大独创和四大特色。

风云K9主机集成了天线、主板、电台、接收天线、蓝牙模块、电池等组件，移动站完全一体化，只需手簿操作即可工作。

风云K9GPS系统结合了最新的GPS　RTK接收机的先进技术并以精巧的外观，迷人的色彩给你带去时尚的测量模式。

风云K9依靠先进的GPS接收机技术在设计上着重于更高的稳定性，更低的功耗，更小的体积，更轻的重量。

风云K9在防水、防尘方面有独特的设计。

电池和内置电台都安放于主机的底部，更有效的防水防尘。

图1-1风云K9移动站主机

§1.2三大独创

1、BuildingBlockSystemStructure（BBSS）积木式结构

风云K9的电台以积木嵌套的方式内嵌于主机底部，即插即用的积木式模块设计，可以更换成GSM，GPRS数据链模块而无需整机更换，可升级性高。

2、AutoRover自动选频

移动站数据链可以自动搜索基准站差分信号，并且可以自动切换通道，无需人为设置。

移动站开机，手簿和主机蓝牙连通后，移动站会自动搜索基准站的电台通道并锁定。

测量中途，如果基准站电台通道发生变化，移动站会自动搜索，并且重新锁定与基准站相匹配的通道来接收差分信息。

3、按键操作简单易学

只需操作两个按键，就可以实现开机，关机，切换测量模式，仪器初始化等各种操作。

仪器的启动简单到只需开机即可，手簿与主机之间蓝牙自动连接，更加“傻瓜化”和“人性化”。

§1.3四大特色

1、一体化设计与抗干扰的完美结合

一体化设计是世界同类产品的潮流，彻底摆脱“线”制，模块化的设计有效解决机器内部的干扰问题。

2、专业设计的数传电台，误码率低，方便写频

掌握核心的数传电台技术，主体性能达到国外先进水平，方便写频，为客户解决串台问题，误码率在10-7。

3、工业级模具三防设计（防尘、防水、防震）

专业的模具、高强度的工业外壳材料以及具有很强防水能力的防水圈，使得K9的野外性能更优越。

4、双接口（USB、串口）高速传输，64MFLASH内存

除了一般仪器用的COM口外，风云K9采用USB的串行口连接技术方便大容量静态数据的传输。

内置64MFLASH内存，可以满足静态连续一秒间隔采集80小时以上，若采集间隔增大，存贮时间还将成倍增加。

§1.4技术特色

1、科技传承　融会贯通

核心的RTK数据链技术，主体性能达到国际先进水平；无线的蓝牙通讯方式；工业级的三防设计等先进RTK技术在K9中得到应用，使得主机的稳定性得到有效的保障。

2、设计独到

灵巧设计内部结构，中置UHF天线使得UHF天线电磁中心和双频天线电磁中心相融合，在减少了串扰的同时又大大改善了主机的结构并减小了体积。

严密的电子屏蔽，更有效的避免串扰。

3、服务今天，面向明天

风云K9系统稳定的电台数据通讯模式使其成为RTK测量领域经济、可靠的解决方案，从而服务于当前RTK测量勘测领域。

同时，风云K9可选配的基于VRS网络RTK技术的GPRS、CDMA电台模块的配置能使测量用户自信的面对明日的挑战。

4、注重品质，精益求精

设计上注重细节，轻巧无线的接收机单元，重量仅为0.8kg，使得流动站极为轻巧、便捷；接收机的低功耗使得单块电池就能满足长时间工作。

仪器箱和内衬包可拆可分、内部空间任意组合方便了测量用户的携带，配备对点器、专业测高尺、专用的工业手薄。

第二章风云K9系列GPS主机

§2.1主机外型

图2-1风云K9主机外型

连接器安装口

图2-2风云K9主机底部

主机呈扁圆柱形，主机前侧为按键和指示灯面板，仪器底部内嵌有电台模块和电池仓部分。

主机在这部分装有内置接收电台和GPRS/CDMA模块。

§2.2接口

图2-3风云K9系列GPS底部接口（移动站）

说明：

主机接口如图2-2所示，图中左边接口是电台接口，用来连接主机外置发射电台，为五针接口。

主机右边为数据接口，用来连接电脑传输数据，或者用手簿连接主机时使用。

§2.3电池的安装方法

图2-4电池仓

图2-5风云K9系列GPS底部电池安装

风云K9系列GPS的电池安放在仪器底部，安装/取出电池的时候翻转仪器，找到电池仓，将电池仓按键按紧即可将电池盖拨开，就可以将电池安装和取出。

§2.4指示灯和仪器设置

图2-6风云K9按键和指示灯

指示灯在面板的上方，从左向右依次是“状态指示灯”，“数据链指示灯”，“卫星/蓝牙指示灯”和“电源指示灯”，分别指示的作用如下表：

1、电源指示灯（锂电池：

红灯；外接电源：

绿灯）：

灯状态（红绿）

状态

不亮

未开机

长亮

使用中

闪烁

电量不足

2、卫星/蓝牙指示灯：

灯状态（红绿）

基准站主机状态

移动站主机状态

不亮

锁定卫星为零

锁定卫星为零，蓝牙未接通

绿灯每隔数秒开始连续闪烁n次

卫星锁定颗数为n

卫星锁定颗数为n

红灯长亮

手簿主机之间蓝牙连通

红灯闪

主机使用USB连接电脑进行数据传输

主机使用USB连接电脑进行数据传输

3、数据链指示灯：

灯状态（绿）

基准站主机状态

移动站主机状态

不亮

未发射差分信息

未接收到差分信息

每5秒快闪2次

正常发射差分信息

每秒闪1次

搜星少于4颗

正常接收差分信息

长亮

主机静态模式

主机静态模式

4、状态指示灯：

灯状态（红）

基准站主机状态

移动站主机状态

不亮

未开机|静态测量未开始采集

未开机|静态测量未开始采集或没收到数据链

每隔n秒闪1次

静态采集，间隔为n秒

静态采集，间隔为n秒

每秒闪1次

动态数据链正常

动态数据链正常

每秒短闪1次

动态数据链数据不足

动态数据链数据不足

特殊状态：

若电源灯长亮，卫星/蓝牙和状态灯同时闪烁不止，表明系统出错，若多次重开机也如此，则需要与科力达公司相关人员联系。

1、错误状态：

当系统出现下列情况时，会出现系统错误，卫星灯和通讯灯会同时闪烁不止。

a、内存检测错误。

b、接收机检测失败。

c、当基准站工作在重复设站模式，却不能正确获取基准站坐标时。

2、未注册或者注册码到期状态：

状态灯、蓝牙灯和电源灯闪烁，并且伴有滴滴的响声。

3、蜂鸣器的工作状态：

1）当系统出现错误状态时，状态灯、蓝牙灯和电源灯的红灯会同时闪烁，同时蜂鸣器有滴嗒声。

2）移动站，当没有接收到电台信号时会自动切换通道，每切换通道一次，蜂鸣器会响一次。

3）关机时，长按开关键约三秒钟，这时蜂鸣器鸣叫表示按键有响应，响三次松手即关机。

4）RTK系统在进行放样工作时，放样的某些功能操作，设置了蜂鸣提示音。

注：

面板指示灯的指示意义可能在版本升级后有所变化，具体变化情况参考版本说明，GPRS/CDMA电台请参考独立说明。

§2.5按键操作说明

主机有二个操作按键：

功能键和电源键（见图2—6）其意义如下：

F功能键，负责工作模式的切换以及电台，网络的切换

I开关键，开关机以及确认

开机：

轻按电源键，主机会进入开机初始化状态。

关机：

按I键3秒以上10秒以下（响三声），所有LED均不亮的时候放开，关闭主机。

按紧F和I开机，保持按下状态直到6个灯都同时闪烁。

按F切换模式，顺序为移动站、基准站、静态、直连电台、直连网络、直连外置。

按I键重新启动（后三项直连模式在按F切换后已经打通，不需要按I）。

§2.6模式设置举例

§2.6.1正常工作模式

正常工作模式下各灯的定义如上所述。

§2.6.2状态设置模式和显示模式

同时按紧F和I开机，保持按下状态直到6个灯都同时闪烁。

按F切换模式，顺序为移动站、基准站、静态、直连电台、直连网络、直连外置。

（后三项直连模式在按F切换后已经打通，不需要按I）按I键重新启动。

在工作状态，短按F显示模式。

松开F键5秒后LED灯恢复到正常工作模式。

长按F键5秒直到蜂鸣器响且LED进入数据链选择模式后松开，则开始选择数据链，3个绿灯依次代表内置电台、网络模块和外接。

按I键3秒以上10秒以下，所有LED均不亮的时候放开，关闭主机；按I键10秒以上，BAT（内置电池）和PWR灯长亮，放开后系统开始自检（主机正常工作之前需自检）。

例如设置移动站网络模式：

主机关机状态，同时按紧F和I开机，保持按下状态直到6个灯都同时闪烁，按F键，第一个红灯亮，按I键确认，表示目前是移动站模式，等数秒钟电源灯正常后长按I键等STA和DL灯闪烁放开I键（听到第二声响后放手即可），按I键三个绿灯会循环闪，当第二个绿灯亮时按I键确认即可。

§2.7手薄与蓝牙连接

§2.7.1手簿设置

打开GPS主机，然后对手簿进行如下设置：

1.“开始”→“设置”→“控制面板”，双击“Bluetooth设备属性”。

图2-7-1图2-7-2

2.在蓝牙设备管理器中选择“

”，选择“启用蓝牙”。

图2-7-3图2-7-4

3.在蓝牙设备管理器界面选择“

”，打开GPS主机，点击“

”后手簿会进行蓝牙搜索，几秒钟（附近蓝牙设备多的话时间会长一点），会出现搜索结果。

图2-7-5

4.根据自己主机的编号点击相应的选项前面的“

”，例如点击“H1090830953”数据项前面的“

”，会出现几个子菜单选项，点击“串口服务”，进入“连接蓝牙串口服务界面。

图2-7-9图2-7-10

5.，进入串口服务界面，有两个选择项：

串口前缀（选com口）和串口号。

在串口号后面的选项框中选择端口，点击“确定”，进入串口管理界面，可以看到蓝牙的配置情况（此处可以删除蓝牙的连接，如果连接的选项太多，会占用很多的串口，可以在此处删除），蓝牙配置完成。

图2-7-11图2-7-12

§2.7.2连接设置

把工程之星安装到上述手簿中，同时保持主机开机，然后进行如下设置：

1.打开工程之星软件，进入工程之星主界面。

图2-7-13

2.进入“配置”→“端口设置”，在端口后选择框中选择相应的端口（输入的端口即图2-7-11中选择的端口），波特率按手簿上的说明输入，点击“确定”。

如果连接成功，状态栏中将显示相关数据。

图2-7-14图2-7-15

§2.8网络设置连接

只有当软件连接上以网络为数据链的主机时才能进行此操作。

一般来说，移动站第一次设置好之后，以后还是用相同的设置的话只需要打开主机，主机可以自动连接上，或是直接进入网络配置里面点击连接。

网络的连接主要有两种方式：

单基站、VRS

连接上主机，打开工程之星3.0，进入配置→网络设置

图2-8-1网络设置

点击“编辑”或“增加”按钮。

如图2-8-2所示

图2-8-2网络参数设置

“从模块读取”功能，是用来读取系统保存的上次接收机使用“网络连接”设置的信息，点击读取成功后，会将上次的信息填写到输入栏，以供检查和修改如图2-8-3：

图2-8-3网络参数输入

如上图，依次输入相应的网络配置信息，

名称：

可以任意输，只是代表一个标识，

方式：

有两种方式NTRIP-VRS模式和Eagle，

连接：

我们用的基本上都是GPRS或是CDMA

APN：

上网的方式，通常我们都是通过cmnet上网，对于有些客户使用的是专用网络，就会有自己的固定上网方式，一般这种方式都需要用客户自己专门的手机卡才行，此时需要修改此处。

地址、端口、用户名和密码按实际的数据输入即可，对于不需要密码的情况，需要在用户名和密码处随便输入数据，但不可为空。

接入点：

移动站获取数据的对象，可以获取得到。

注：

对于NTRIP-VRS模式，如果有密码限制的情况下，一组账号和密码只能供任意的一台机子使用，不能同时使用于2台或是2台以上的机子。

接入点不用输，输完后，点击“获取接入点”，如图2-8-4所示

图2-8-4获取接入点

进入获取源列表界面，工程之星会对主机模块进行输入的信息的设置以及登陆服务器，获取到所有的接入点。

点击确定返回到网络配置界面。

注意：

对于1+1模式的网络设置方式里面选择Eagle，基站设置接入点里面要输基站的机身号，移动站里面同样选择Eagle，接入点处，如果基站已经登上服务器的话，可以点击获取接入点，可以获取到基站的机身号选择输入即可，也可以直接在接入点的后面输入基站的机身号（和基站的设置一样就行）。

图2-8-5选取接入点

然后在网络配置界面下，接入点后面的下拉框中选择需要的接入点。

点击“确定”会将该配置配置到主机的模块，返回到网络配置初始界面，点击“连接”，进入网络连接界面，如下图

图2-8-6保存网络配置图2-8-7连接

主机会根据程序步骤进行拨号链接，下面的对话分别会显示链接的进度和当前进行到的步骤的文字说明（账号密码错误或是卡欠费等错误信息都会在此处显示出来）。

链接成功，点“确定”，进入到工程之星初始界面。

设置成功后很快就应该接收到差分信息，当状态达到固定解时，就可以进行测量的其他全部操作了，如没有差分信号但主机指示灯闪的正常可能是数据差分格式的问题，进入配置—仪器设置—移动站设置，修改正确的差分格式。

图2-8-8连接上网络图2-8-9差分格式设置

第三章风云K9系列GPS电台

§3.1电台概述

GDL25电台是空中传输速率达19200bps的高速无线半手工数据传输电台，具有较大射频发射功率，应用于风云K9系列GPS的RTKGPS系统中。

§3.1.1产品简介

GDL25电台采用GMSK调制方式、19200bps传输速率，误码率低。

射频频率可覆盖450-470MHz频段范围。

GDL25的数据传输方式为透明模式，即对接收到的数据原封不动的传送给RTKGPS系统中。

GDL25电台提供的数据接口为标准的RS-232接口，可以与任何具有RS-232的终端设备相连进行数据交换。

GDL25数传电台采用先进的无线射频技术、数字处理技术和基带处理技术研发而成，精心选用高质量的元器件组织生产，保证其长期稳定可靠运行。

§3.1.2产品特点

1.射频电路采用先进的无源混频，高本振，双VCO电路结构，选择性，抗干扰性能优良，采用高精度压按晶体，工作频率稳定。

2.具有前向纠错控制，数字纠错功能强大。

3.通道数据传输速率19200bps。

4.数据调制采用GMSK方式，调制方式先进，数据传输可靠，收发数据量大。

5.存贮8个收、发通道，可以直接通过面板指示灯显示通道，直接切换通道，切换顺序为：

1→2→3→4→5→6→7→8→1通道。

6.大小两档功率切换，方便使用，工作频率可覆盖450-470MHz，可使用频带宽。

7.标准RS-232接口，可与任何具有RS-232接口的设备相连。

8.内置软件和硬件看门狗，保证电台长期可靠运行。

9.电台主体采用SMT组装，制作工艺先进，集成度高。

10.全封闭铝型材外壳，大面积散热器，散热性能好，电磁屏蔽性能好。

§3.1.3技术指标

综合指标：

频率范围：

450-470MHz通道间隔：

0.5MHz

通道传输速率：

19200bps存储通道数：

8个

频率稳定度：

±2.0ppm调制方式：

GMSK

天线阻抗：

50Ω

环境温度：

-25︒C～60︒C

湿度：

10-90%相对湿度，无冷凝

接收机指标：

接收灵敏度：

≤0.25μV（12dBSINAD）

邻道选择性：

≥65dB

调制信号频偏：

≤±5.1KHz

互调抑制比：

≥65dB

音频失真度：

≤3%

发射机指标：

射频输出功率：

10W/25W可切换

邻道抑制比：

≥65dB

杂散射频分量：

≤4μW

剩余调频：

≤-35dB

剩余调幅：

≤2%

载频调制方式：

TWOPIN

RS-232接口：

速率：

19200bps可设置

数据流：

1位起始位、8位数据位、无校验（校验位可设置）、1位停止位

电源：

直流供电，电压：

12-15V，典型值13.8V，电源的电压会影响到发射机的射频功率的大小

功耗：

接收机待机电流：

≤100mA

发射机整机工作电流：

8A，电压：

13.8V，功率：

15W/25W

GDL25电台使用频点：

GDL25电台的8个通道频率如下表所示，可根据实际使用的通道频率进行更改。

频率

通道

450-470MHz

1通道

463.125

2通道

464.125

3通道

465.125

4通道

466.125

5通道

463.625

6通道

464.625

7通道

465.625

8通道

466.625

图3-1电台通道列表

§3.2GDL25电台外型说明

GDL25电台的外型简捷，控制面板指示灯显示电台状态，按键操作简单方便，一对一接口能有效防止连接错误。

§3.2.1GDL25电台的面板

（1）CHANNEL按键开关:

为本机切换通道用开关，按此开关可以切换1-8通道。

（2）ON/OFF电源开关键:

此键控制本机电源开关。

左边红灯指示本机电源状态。

（3）AMPPWR指示:

此指示灯亮表示本机工作在低功率状态。

（4）TX红灯指示:

此指示灯每秒闪烁一次表示电台在发射数据状态，发射间隔为1秒。

面板如下图3-2:

图3-2电台面板

§3.2.2GDL25电台的外型

1、GDL25电台的接口：

（1）天线接头：

卡口，用来连接发射天线。

（2）主机接口：

5针插孔，用于连接GPS接收机及供电电源。

图3-3天线接口和接收机接口

GDL25电台的GPS接收机接口。

如图3-4

图3-4接收机五针接口

2、GDL25电台外型尺寸：

体积：

175mm×157mm×67mm

总重量：

1000克

3、功率切换开关:

开关调节电台功率，面板上AMPPWR灯指示电台功率高低，灯亮为低功率，灯灭则为高功率，开关如下图所示:

图3-5功率切换开关

注：

建议客户使用电台时，尽量使用低功率发射，因为高功率发射会成倍的消耗电池电量，过多使用还会降低电池的使用寿命。

§3.3GDL25电台使用注意事项

GDL25电台在具体的应用中，应注意以下几点：

§3.3.1供电电源

电源要求如下：

1、GDL25电台输入电源12-15V（典型值13.8V），射频发射功率为25W，电流7.0A以下（13.8V时）。

2、由于电源的质量影响通信的效果，所以使用的电源质量必须达到一定要求，电源的纹波系数要小于40mV，纹波系数越小，对射频频谱的影响越小，通信质量越高。

3、电台的发射功率与电源的电压有关。

4、在GDL25电台开机之前，应检查电源正负极是否连接正确，若正负极接反可能会烧坏电台。

5、建议客户使用12V/36Ah以上的外接蓄电池；使用外接稳压电源供电时，需保持10A的稳压电流。

使用蓄电池的注意事项：

1、使用12V/36Ah以上的蓄电池，如果低于以上标准，有可能影响电台的作用距离，且会降低电池的使用寿命。

2、使用蓄电池时要及时充电，不要过量使用电池电量，例如：

12V/36Ah的蓄电池可使电台15w功率正常连续工作14小时，超过此使用时间仍继续使用会影响发射效果，且会降低电池的使用寿命。

3、使用25W的电台功率发射对电池的损耗会增加，且功率的提高产生的提升作用距离的效果并不理想，一般情况下，电台用15w功率即可，在碰到较强干扰时，才选择25w功率发射。

4、客户的蓄电池在使用半年至一年后，系统的作用距离会变短，建议更换蓄电池，来保证电台的作用距离。

§3.3.2天线口负载

在任何情况下调试电台，必须为电台的天线接口安装负载，否则将可能引起电台的功放中大量能量散发不出来而造成电台的损坏。

在25W情况下，若两电台的天线相距很近进行调试，会因大信号失真而不能收发信息，必须使用假负载吸收大部分能量才能进行调试，若没有假负载或不熟悉假负载的运用，请务必使用合适的天线做负载，但注意天线相距不要太近，25W情况下，两天线距离至少相距10米以上，若仍不能收发数据，收发指示也正常，则需加大距离。

§3.3.3电磁环境

在使用电台和架设天线之前，最好先进行电磁环境测量，以避免无线通信中的盲区、确定使用的频段内有无外界干扰及确定天线覆盖范围。

§3.3.4天线选择

天线选型的基本参数有频带宽度、使用频率、增益、方向性、阻抗、驻波比等指标，另外，天线的安装地点也很重要。

一般天线的有效带宽为3-5MHz，因此，在选择天线时，应根据使用的频段来选定。

若要进行远距离传输，最好选用定向天线及高增益天线，并且注意天线及馈线的阻抗要与GDL25电台天线接口相匹配（50Ω）。

在天线架设时，应尽可能的高，并且远离地面，提升发射天线的高度，能较好的提高电台的作用距离。

§3.3.5接口电缆

在设备使用过程中，若要拔插连接电缆，尤其是连接GPS接收机的接口的连接电缆，为了避免由于带电拔插对终端和电台的损坏，务必关闭所有连接设备的电源，若不便于关闭全部设备的电源，至少要关闭一方的电源，以减少串口损坏的可能性。

第四章风云K9系列GPS附件介绍

§4.1风云K9系列GPS的仪器箱（包）

风云K9系列GPS的包装和存放，使用的是两层包装：

里层用可自由拆分组合的多功能软包，可以将主机及其他配件分散后全部置入；外层是硬质仪器箱，可将多功能软包放入。

仪器软包外套硬质仪器箱，既可以满足长途运输的可靠安全，又可以保证短距离施工携带的方便快捷。

如图4-1：

图4-1风云K9系列GPS的仪器箱包

风云K9系列GPS的硬质仪器箱，体积小巧，坚固耐用，能有效防止撞击，方便清洗。

如图4-1-1：

图4-1-1风云K9系列GPS硬质仪器箱外观

§4.2电池及充电器

标准配置中包括两种电池及充电器：

1、锂电池及电池充电器；2、数据采集手簿电池及电池充电器。

1、锂电池及锂电池充电器。

如图4-2-1、图4-2-2：

图4-2-1锂电池图4-2-2锂电池充电器

2、手簿及充电器。

如图4-2-3、图4-2-4：

图4-2-3手簿主机

图4-2-4手簿电池充电器

§4.3数据链接收天线及发射天线

风云K9系列GPS采用的是特别适合野外使用的UHF发射天线，接收天线使用的是450MHz全向天线，天线具有小巧轻便和美观耐用的特点。

如下图4-3：

图4-3发射天线和接收天线

§4.4各种传输线及电缆

1、全向天线电缆：

全向天线电缆用来连接发射电台和发射天线，连接发射天线的一端有对中杆接口，可以将发射天线固定于对中杆上。

另一端可用卡口与电台相连。

如图4-4：

图4-4全向天线电缆

2、多用途电缆：

多用途电缆是一条“Y”形的连接线，是用来连接基准站主机（红色插口），发射电台（蓝色插口）和外接蓄电池（红黑色夹子）。

具有供电，数据传输的作用。

如图4-4-1：

图4-4-1多用途电缆

3、USB通讯电缆：

USB通讯电缆用于连接采集手簿和电脑，再配合连接软件（MicrosoftActiveSync）来传输手簿中的测量数据。

如图4