CN102594847A

CN102594847A - 一体化gnss cors服务器

Info

Publication number: CN102594847A
Application number: CN2010101502168A
Authority: CN
Inventors: 张光炬; 曹义东; 吴兵; 刘怀国; 杨梦麟
Original assignee: SUZHOU YIGUANG INSTRUMENT CO Ltd
Current assignee: SUZHOU YIGUANG INSTRUMENT CO Ltd
Priority date: 2010-04-14
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种一体化GNSS CORS服务器，它包括用于接收GNSS卫星信号GNSS接收模块、与GNSS接收模块相双向通信连接的数据源模块、控制中心，控制中心包括中央处理单元、数据处理模块、存储单元、数据服务模块、通信模块以及与输入输出模块，本发明通过将GNSS接收模块、数据源模块内置到控制中心，即形成一个独立的物理实体，从而代替了原来需要独立GNSS接收机、一台数据源计算机以及一台数据服务中心计算机的方式，整合后的服务器能够稳定地获得GNSS数据，能够稳定地进行数据的分发、服务，易于安装、使用、维护，且成本得以降低。

Description

一体化GNSS CORS服务器

技术领域

本发明涉及全球导航卫星系统(GNSS，Global Navigation SatelliteSystem)，尤其涉及一种GNSS信号接收、数据源分发以及数据服务的网络性服务器。

背景技术

随着现在电子技术、计算机技术、网络技术的飞速发展，GNSS技术也随之快速进步，其应用得到普及。在测绘行业中，GNSS技术已经带来了革命性的变化，由传统的光学测量为主变为电子信号测量为主，在空间点位置信息采集及位置放样上，GNSS技术已经成为首选--无论是城市测量还是大尺度的地球物理测量。

我们知道，在测绘领域使用的GNSS接收机对精度的要求很高，一般民用的GPS接收机精度在10米左右，显然不能满足测绘需要达到的厘米甚至毫米的精度要求。为了有效的提高GNSS测量精度，采用了专用的GNSS接收核心板卡(依赖进口)，并且采用了一种称之为“差分”的技术。“差分”技术的实现方式是，至少有一台GNSS接收机固定在已知坐标的空间点上，然后实时计算当前的瞬间坐标位置，把瞬间坐标与已知坐标相比较，得到的差值编码成为特殊的数据格式，这就是差分数据。然后把差分数据通过数据链路传递给多个不固定的GNSS接收机，让他们用来实时改正自己的测量结果，通过这种方式，可以有效的将不固定的GNSS接收机的测量结果精度提高到厘米级。所以，差分数据得以传输的数据链路就很重要。

现在使用Internet网作为数据链的传输已经普遍使用，一般是使用一台独立的GNSS接收机接收卫星信号，得到差分数据，然后通过电缆或者网络传递给一台计算机，称之为数据源计算机，它能够上网，把差分数据传递给数据服务中心，数据服务中心一般也是一台计算机，但其中运行了数据服务软件。数据服务中心的作用是接收多个流动的GNSS接收机(以下也称流动站)的请求，将相应的数据源计算机传来的差分数据分配给它们，这样的数据往来的过程就实现了差分，提高了流动的GNSS接收机的测量精度。但是，实现这个过程至少需要两台计算机和一个独立的GNSS接收机，其物理组织形式松散，设备较繁琐和复杂，成本及维护代价较高，可靠性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将GNSS信号接收、数据源分发以及数据服务于一体既可做连续运行参考站CORS的数据源，又可用做服务器的GNSS CORS服务器。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种一体化GNSS CORS服务器，它包括

GNSS接收模块，其用于接收GNSS卫星信号，并将接收到的当地当前位置信息与已知位置进行比较，把空间位置差异编码为差分信号；

数据源模块，其与GNSS接收模块相双向通信连接，所述的数据源模块用于接收并转发GNSS接收模块发送的差分数据；

控制中心，其包括与所述的数据源模块基于Ntrip协议通信连接的中央处理单元、与中央处理单元输出端相连接的数据处理模块、与数据处理模块输出端相连接的存储单元、与所述的中央处理单元相双向通信连接的数据服务模块、与数据服务模块相双向连接并用于与Internet相连接的通信模块以及与中央处理单元相电连接的输入输出模块，所述的中央处理单元根据输入输出模块预先设定的数据源及用户的准入资格和条件，对接收的数据进行分别处理，当数据源满足准入条件时，数据服务模块接收中央处理单元传送的数据并放入服务列表中，等待用户需求时，通过通信模块将数据发送给用户；当需要对GNSS数据中的大地测量数据进行处理时，所述的数据处理模块对接收的数据进行处理并写入存储单元进行保存，所述的GNSS接收模块、数据源模块、控制中心整合为一体。

进一步地，所述的控制中心还设置有多个基于Ntrip协议的通信接口，多个外部独立的GNSS接收机通过相应的数据源计算机与控制中心建立连接以实现多方位数据的接收。

所述的服务器还与无线电台建立连接，通过无线电台将数据发布出去。

所述的控制中心允许多个流动的用户接入，所述的用户通过验证后得到相应的差分数据，然后与自身接收到的GNSS信号联合计算，从而得到高精度的测量结果。

由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明通过将GNSS接收模块、数据源模块内置到控制中心，即形成一个独立的物理实体，从而代替了原来需要独立GNSS接收机、一台数据源计算机以及一台数据服务中心计算机的方式，整合后的服务器能够稳定地获得GNSS数据，能够稳定地进行数据的分发、服务，易于安装、使用、维护，且成本得以降低。

附图说明

附图1为本发明一体化GNSS CORS服务器组成结构示意图；

附图2为本发明一体化服务器应用实施示意图；

附图3为本发明一体化服务器数据源接入流程图；

附图4为本发明一体化服务器流动站接入流程图；

其中：1、GNSS接收模块；2、数据源模块；

3、控制中心；31、中央处理单元；32、数据处理模块；33、存储单元；34、数据服务模块；35、通信模块；36、输入输出模块；

4、GNSS接收机；5、数据源计算机；6、流动站；

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选实施例进行详细说明：

如图1所示的一体化GNSS CORS服务器，其包括GNSS接收模块1、数据源模块2以及控制中心3，下面将对各功能模块及其相互作用关系进行说明：

所述的GNSS接收模块1用于获取GNSS卫星信号，并将其转换为数据信息，得到当地当前的位置信息，并与已知位置进行比较，把空间位置差异编码为差分信号，以特定的数据格式输出给数据源模块2；

数据源模块2获取GNSS接收模块1给出的数据，其也可对GNSS接收模块1进行设置，把得到是数据通过网络的方式传递给控制中心3，数据源模块2与控制中心3基于Ntrip协议，在数据源模块2进行数据传递的过程中进行准入资格的认证及目标的指定；

控制中心3由两路功能数据链组成，其核心为中央处理单元31，中央处理单元31与所述的数据源模块2进行数据交互从而获得GNSS接收模块1发送的差分数据；

与中央处理单元31相数据交互的其中一路为数据服务链路，其主要由数据服务模块34以及通信模块35构成，数据服务模块34用于接收中央处理单元31分发的数据，根据预先定义的数据源及客户的准入资格及条件，当数据源满足准入条件时，接收其数据，放入服务列表中，等待用户需求时，将其数据发送给用户；通信模块35用于与Internet建立网络连接，一方面用于将数据发布出去，一方面通过该通信接口使得用户可以登录到该控制中心3从而进行差分数据的获取；

与中央处理单元31输出端相连接的另一路为数据处理链路，其主要由数据处理模块32以及存储单元33组成，数据处理模块32对GNSS数据中的大地测量数据进行处理，可以转换数据格式，并保存为文件，也可以直接保持原始数据位特定文件，并将文件写入存储单元33；

存储单元33可以为磁盘，其用来存储上述数据文件的模块，数据文件以特定形式如ext3、NTFS、FAT32存储于其中。

为了与用户进行交互，本发明服务器还包括输入输出模块36。

本发明一体化GNSS CORS服务器不仅可独立地接收和分发数据，还可同时允许多个现有的独立数据源接入以及多个移动的GNSS接收机作为流动站登录到该服务器以获取数据，具体地应用形式如图2所示，图2中，与本发明服务器输入端相连接的有多个独立的数据源和多个流动站6，其中，每个独立的数据源包括一台GNSS接收机4、与该GNSS接收机4相通信连接的数据源计算机5，上述GNSS接收机4以及数据源计算机5为现有的网络系统设备，数据源计算机5也是基于Ntrip协议与本发明服务器进行数据通信，服务器接收各自数据源的数据信息，并将数据放入服务列表中，当数据源及客户登录时根据其特征分配不同的任务及数据服务。每个流动站6也是独立的GNSS接收机，其可通过网络登录到服务器，通过服务器的验证后就可以得到指定的某个数据源的差分数据，然后与接收到的GNSS信号联合计算，从而得到高精度的测量成果；

而且，本发明一体化服务器在网络连接方式上可以进行扩展，其不仅可以直接与Internet进行连接，也可扩展为移动网络的连接方式，比如通过GPRS连接其他网络服务器。服务数据的方式也可以扩展，不仅可以通过Internet发布数据，也可以通过无线电台差分数据直接发送出去供用户使用。

上面对本发明服务器组成部分及拓展应用进行了介绍，下面将对应用示例中外部数据源的接入以及流动站的接入进行说明：

如图3所示，当启动本发明服务器后，GNSS接收模块1开始上电工作，在完成特定的预处理后，进行GNSS卫星信号的捕获，从而得到日期、时间、仪器和卫星状态、然后得到当前位置的坐标信息；在得到当前位置信息后，GNSS接收模块将与已知点的坐标进行比对，然后产生特定格式的差分数据流，并将数据流稳定的传递给数据源模块；

接着，数据源模块按照指定的连接网络地址进行网络连接，当连接到指定的网络地址及端口号后，根据服务器预先设置的ID及密码进入控制中心，若不成功则需要重新输入用户名及密码；根据服务器应答的类型判断是否正确进入了服务系统，若不是，可根据应答信息判断其原因；

最后，服务器预先设定了数据源的相应挂接节点(mountpoint)，当数据源正确接入服务器后，其差分数据将源源不断流向该节点；至此数据源的准入过程完成，随时可以开始数据服务。

图4所示的为流动站(客户)的准入流程，这是一个交互完成的过程。

首先，流动站在服务器的GNSS接收模块上电工作后开始搜索卫星，在锁定卫星后得到当前当地坐标，之后使用移动网络拨号上网；

接着，流动站在连接网络成功后就会按照预先设定的用户名及密码进入服务器；服务器对流动站进行判别，若不正确则提示，等待正确的用户名及密码；正确后准许进入服务系统。无论用户名及密码是否正确均将服务系统现有的服务列表提供给流动站，等待其选择需要的服务。当满足准入条件后，即可准备开始服务；

然后，服务器接收流动站发送来其概略位置GPGGA信息从而进行流动站的需求判断，对应的寻找匹配数据源，并将数据源的差分数据转发给流动站，从而完成整个差分的流程。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种一体化GNSS CORS服务器，其特征在于：它包括

GNSS接收模块(1)，其用于接收GNSS卫星信号，并将接收到的当地当前位置信息与已知位置进行比较，把空间位置差异编码为差分信号；

数据源模块(2)，其与GNSS接收模块(1)相双向通信连接，所述的数据源模块(2)用于接收并转发GNSS接收模块(1)发送的差分数据；

控制中心(3)，其包括与所述的数据源模块(2)基于Ntrip协议通信连接的中央处理单元(31)、与中央处理单元(31)输出端相连接的数据处理模块(32)、与数据处理模块(32)输出端相连接的存储单元(33)、与所述的中央处理单元(31)相双向通信连接的数据服务模块(34)、与数据服务模块(34)相双向连接并用于与Internet相连接的通信模块(35)以及与中央处理单元(31)相电连接的输入输出模块(36)，所述的中央处理单元(31)根据输入输出模块(36)预先设定的数据源及用户的准入资格和条件，对接收的数据进行分别处理，当数据源满足准入条件时，数据服务模块(34)接收中央处理单元(31)传送的数据并放入服务列表中，等待用户需求时，通过通信模块(35)将数据发送给用户；当需要对GNSS数据中的大地测量数据进行处理时，所述的数据处理模块(32)对接收的数据进行处理并写入存储单元(33)进行保存，所述的GNSS接收模块(1)、数据源模块(2)、控制中心(3)整合为一体。

2.根据权利要求1所述的一体化GNSS CORS服务器，其特征在于：所述的控制中心(3)还设置有多个基于Ntrip协议的通信接口，多个外部独立的GNSS接收机(4)通过相应的数据源计算机(5)与控制中心(3)建立连接以实现多方位数据的接收。

3.根据权利要求2所述的一体化GNSS CORS服务器，其特征在于：所述的服务器还与无线电台建立连接，通过无线电台将数据发布出去。

4.根据权利要求1或2所述的一体化GNSS CORS服务器，其特征在于：所述的控制中心(3)允许多个流动的用户接入，所述的用户通过验证后得到相应的差分数据，然后与自身接收到的GNSS信号联合计算，从而得到高精度的测量结果。