CN102238229A - 一种基于egis的多传感器多通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于EGIS的多传感器多通信方法，系统包含传感器接口通信、有线/无线数据通信、定位导航、态势标绘的多种功能，并采用面向数据流的设计方法将这些功能紧密结合，形成集数据采集、数据处理、数据分发三大功能于一体的完整的数据处理体系，系统包括：多传感器软件集成模块、多通信软件集成模块、定位导航模块、态势标绘模块、数据存储管理模块五大功能模块，以五大功能模块为基础，实现面向数据流的系统软件架构。

Description

一种基于EGIS的多传感器多通信方法

 

技术领域

本发明涉及一种通信技术领域, 具体地说是一种基于EGIS（嵌入式地理信息系统）的多传感器多通信系统软件。此系统软件融合了多种先进的软件开发技术：包括EGIS二次开发技术、接口通信软件开发技术、有线/无线通信软件开发技术、定位导航软件开发技术、态势标绘软件开发技术、移动数据存储管理软件开发技术等。并综合以上技术，实现了面向数据流的系统模块化设计。

背景技术

随着IT技术的不断发展，越来越多的嵌入式设备进入了人们的视野，比如各种手持机、掌上电脑设备、智能手机等。但目前大部分的嵌入式设备往往都有一些通病：①功能单一，一般只面向某个专业领域的特殊需求，应用范围和用户群狭窄；②连接设备单一，通常只连接一种类型的外部设备，无法从更多的设备那里获取有用数据；③通信手段单一，往往只具备一种有线/无线通信方式，缺乏足够多的有效通信手段与外界进行交流，成为一个信息孤岛。以上不足，会给用户使用造成非常大的不便：如果用户要完成某项比较复杂的工作，可能需要同时使用多种不同的嵌入式设备。这样不仅设备种类繁多不便携带，而且会迫使用户在多种设备之间忙于切换，不仅工作效率低，而且容易出错。这是一直以来困扰很多用户的问题。

解决上述问题的关键是要从软件着手。因为对嵌入式设备而言，由于工艺、体积、功耗等方面的限制，提升硬件配置的空间不大；另外，硬件接口也基本都采用标准的RS232串口或USB接口，差别也不大。因此，关键就在于提高运行的嵌入式软件的质量。打个比方：就像人一样，大家四肢都健全（“硬件”差不多），就因为思想境界不同（“软件”不同），造成了行为举止存在差异。因此，开发一款功能完备、性能卓越的嵌入式系统软件非常必要。

发明内容

为了解决目前大部分嵌入式系统功能单一、连接设备单一、通信手段单一的问题，本发明的目的是提供一种基于EGIS的多传感器多通信方法。

本发明的目的是按以下方式实现的，包含传感器接口通信、有线/无线数据通信、定位导航、态势标绘的多种功能，并采用面向数据流的设计方法将这些功能紧密结合，形成集数据采集、数据处理、数据分发三大功能于一体的完整的数据处理体系，系统包括：多传感器软件集成模块、多通信软件集成模块、定位导航                   模块、态势标绘模块、数据存储管理模块五大功能模块，以五大功能模块为基础，实现面向数据流的系统软件架构，通信步骤如下：

多传感器软件集成模块：负责收集各种外部传感器采集到的数据，包括GPS/北斗定位数据、激光测距数据、测角指北数据、视频/图像各种外部数据，然后对这些数据进行解析、汇集处理；

经过处理后的外部数据，其中与电子地图无关的数据被传送到数据存储管理模块中进行存储；与电子地图相关的数据被传送到定位导航模块和态势标绘模块，用于定位导航和态势标绘，定位导航产生的定位点文件、态势标绘产生的标绘过程文件、修改后的电子地图数据以及文电处理生成的数据，都被送到数据存储管理模块中进行存储，用户通过数据存储管理模块对各种数据进行管理；

系统通过多通信软件集成模块，将各种数据分发出去，并根据数据本身的数据量以及发送的距离，设定优先级，制定自适应传输策略，通过蓝牙、有线/无线局域网、CDMA、北斗、3G通信方式将信息发送出去；

最后，通过多通信软件集成模块，将外部发来的各种信息，传送到数据存储管理模块、定位导航模块和态势标绘模块进行数据处理。

本发明带来的有益效果是：

1）解决了目前大部分嵌入式系统功能单一、连接设备单一、通信手段单一的问题。扩展了嵌入式系统的应用深度和广度，使嵌入式系统能够应用于例如军事侦察、情报处理、野外勘测等对移动计算处理有较高要求的场合。

2）功能强大，实现了集数据采集、数据处理、数据分发于一体的完整的数据处理体系，能极大地提高使用者的工作效率。

3）系统采用面向数据流的模块化体系结构设计，不仅具有功能模块化、可扩展、配置灵活的特点，并且功能模块之间的逻辑关系清晰、代码运行效率高。

4）此系统软件支持Windows CE、嵌入式Linux等多种具有GDI的嵌入式操作系统。

附图说明

图1 是多传感器软件集成模块框图；

图2 是多通信软件集成模块框图；

图3是定位导航模块框图；

图4 是态势标绘模块框图；

图5 是数据存储管理模块框图；

图6 是面向数据流的系统软件架构图。

具体实施方式

    参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。

                              

系统包含传感器接口通信、有线/无线数据通信、定位导航、态势标绘等多种功能。并采用面向数据流的设计方法将这些功能紧密结合，形成集数据采集、数据处理、数据分发三大功能于一体的完整的数据处理体系。

本发明的技术方案是：首先进行概要设计：确定系统架构。然后进行详细设计：

系统包括：多传感器软件集成模块、多通信软件集成模块、定位导航模块、态势标绘模块、数据存储管理模块五大功能模块，以五大功能模块为基础，实现面向数据流的系统软件架构。

图1为多传感器软件集成模块框图。多传感器软件集成模块集成了激光测距类传感器程序、测角指北类传感器程序、GPS/北斗定位设备类传感器程序、摄影摄像类传感器程序等多种外部传感器应用程序。多传感器软件模块基于面向对象的设计思想，根据传感器接口的数据通信协议，对接口数据流进行解析，得到能够真实反映外界环境的数据信息。

图2为多通信软件集成模块框图。多通信软件集成模块包括多种通信软件：蓝牙通信软件、有线串口通信软件、以太网通信软件、无线局域网通信软件、CDMA通信软件、北斗通信软件、3G通信软件，并支持自适应传输策略。

图3为定位导航模块结构图。定位导航模块包括嵌入式地图的基本操作、北斗/GPS定位、地图查询管理、图示定位点、显示定位数据、记录/回放定位点轨迹等功能。

图4为态势标绘模块结构图。态势标绘模块支持嵌入式地理信息系统下的符号标绘、文本标绘和图片标绘，支持标绘过程的记录和回放，以及显示标绘和文电处理等功能。

图5为数据存储管理模块框图。数据存储管理模块采用工作目录的设计形式，实现了基于行动过程的、面向数据对象的数据存储管理，实现了数据的归类存储。系统会针对不同的行动信息，建立不同的工作目录。每个工作目录下面有若干子目录，子目录分图片、视频、文电、态势、接收、定位点轨迹六大类，能分门别类的保存此次行动的所有数据，其中“图片”子目录存放图片信息，“视频”子目录存放视频信息，“文电”子目录存放包括文电处理文本在内的文本信息，“态势”子目录存放标绘过程文件，“接收”子目录存放接收到的各种文件，“定位点轨迹”子目录存放GPS/北斗定位点轨迹文件。数据存储管理模块结构层次清晰，方便数据管理。

图6为面向数据流的系统软件架构图。以多传感器软件集成模块、多通信软件集成模块、定位导航模块、态势标绘模块和数据存储管理模块为基础，实现了系统级的基于数据流的软件集成。具体设计思路如下：

多传感器软件集成模块负责收集各种外部传感器采集到的数据，包括GPS/北斗定位数据、激光测距数据、测角指北数据、视频/图像等各种外部数据，然后对这些数据进行解析、汇集等处理。

经过处理后的外部数据，其中与电子地图无关的数据被传送到数据存储管理模块中进行存储；与电子地图相关的数据被传送到定位导航模块和态势标绘模块，用于定位导航和态势标绘。定位导航产生的定位点文件、态势标绘产生的标绘过程文件、修改后的电子地图数据以及文电处理生成的数据，都被送到数据存储管理模块中进行存储。

用户能够通过数据存储管理模块对各种数据进行管理。

系统能够通过多通信软件集成模块，将各种数据分发出去。根据数据本身的数据量以及发送的距离，设定优先级，制定自适应传输策略，通过蓝牙、有线/无线局域网、CDMA、北斗、3G等通信方式将信息发送出去。

最后，还能够通过多通信软件集成模块，将外部发来的各种信息，传送到数据存储管理模块、定位导航模块和态势标绘模块进行数据处理。

    本发明已经成功应用到浪潮巧金刚手持机中。本发明的软件系统可以直接运行于所有以Windows CE为操作系统的嵌入式设备，并支持嵌入式Linux等其他具有GDI的嵌入式操作系统。其设计思想也可以用于Windows XP等桌面操作系统的基于GIS的多传感器多通信系统软件设计。    

    本发明提供了一种基于EGIS（嵌入式地理信息系统）的多传感器多通信系统软件，形成了集数据采集、数据处理、数据分发于一体的完整的数据处理体系。解决了目前大部分嵌入式系统功能单一、连接设备单一、通信手段单一的问题。扩展了嵌入式系统的应用深度和广度。极大地提高了使用者的工作效率。此发明具备较高的学术价值和应用价值，其应用前景看好。

Claims (1)

1.一种基于EGIS的多传感器多通信方法, 其特征在于，系统包含传感器接口通信、有线/无线数据通信、定位导航、态势标绘的多种功能，并采用面向数据流的设计方法将这些功能紧密结合，形成集数据采集、数据处理、数据分发三大功能于一体的完整的数据处理体系，系统包括：多传感器软件集成模块、多通信软件集成模块、定位导航模块、态势标绘模块、数据存储管理模块五大功能模块，以五大功能模块为基础，实现面向数据流的系统软件架构，通信步骤如下：

多传感器软件集成模块：负责收集各种外部传感器采集到的数据，包括GPS/北斗定位数据、激光测距数据、测角指北数据、视频/图像各种外部数据，然后对这些数据进行解析、汇集处理；

经过处理后的外部数据，其中与电子地图无关的数据被传送到数据存储管理模块中进行存储；与电子地图相关的数据被传送到定位导航模块和态势标绘模块，用于定位导航和态势标绘，定位导航产生的定位点文件、态势标绘产生的标绘过程文件、修改后的电子地图数据以及文电处理生成的数据，都被送到数据存储管理模块中进行存储，用户通过数据存储管理模块对各种数据进行管理；

系统通过多通信软件集成模块，将各种数据分发出去，并根据数据本身的数据量以及发送的距离，设定优先级，制定自适应传输策略，通过蓝牙、有线/无线局域网、CDMA、北斗、3G通信方式将信息发送出去；

最后，通过多通信软件集成模块，将外部发来的各种信息，传送到数据存储管理模块、定位导航模块和态势标绘模块进行数据处理。

Images