CN103439724A

CN103439724A - Gps以太网接口数据分路器

Info

Publication number: CN103439724A
Application number: CN2013103633410A
Authority: CN
Inventors: 陈琦; 马君; 崔咏军; 唐天超; 王玉荣; 金晓坤
Original assignee: SHANGHAI FEILI COMMUNICATION TECHNOLOGY INDUSTRIAL GENERAL Co Ltd; First Research Institute of Telecommunication Technology
Current assignee: SHANGHAI FEILI COMMUNICATION TECHNOLOGY INDUSTRIAL GENERAL Co Ltd; First Research Institute of Telecommunication Technology
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明提供了一种GPS以太网接口数据分路器，所述GPS以太网接口数据分路器包括：GPS天线、与所述GPS天线连接的GPS模块、与所述GPS模块连接的GPS数据处理模块，其中，所述GPS天线用以接收GPS射频信号；所述GPS模块对接收到的GPS射频信号进行解码，并输出解码信息；所述GPS数据处理模块对解码信息按需进行编排和封装，并能够通过以太网接口与外部终端设备进行实时数据交互。通过本发明提供的GPS以太网接口数据分路器，各终端设备能够共用GPS系统，节省了GPS系统的开支，提高了经济效益。

Description

GPS以太网接口数据分路器

技术领域

本发明涉及定位系统技术领域，特别涉及一种GPS以太网接口数据分路器。

背景技术

自20世纪90年代，GPS系统（Global Positioning System，全球定位系统）向全世界免费开放以来，已广泛应用于导航、交通、大地测量、精确授时等与位置、速度、时间相关的领域中。可以说，GPS系统是目前最先进、应用最广泛的卫星导航定位系统，具有非常好的市场前景。

GPS星群由24颗或更多人造卫星组成，它们分别位于6个轨道平面内，高度大约是12550英里。这些人造卫星通过星载的原子钟进行同步，不断地以L波段上的两个频率来传送测距信号、它们当前的时间以及轨道动态，这两个频率分别被称为L1（1575.42MHz）和L2（1227.6MHz）。民用GPS通常只使用L1波段，而勘测与军事用途则需要同时使用L1和L2波段。

通过GPS位置解算可以得到当前的纬度、经度和高度，误差在5m以内（仅使用L1波段），而定时则精确到10ns以内。GPS接收器以标准格式输出人造卫星的信息和时间/位置解，其中NMEA0183规范是最常见的格式定义。这些规范所定义的语句包括了可见人造卫星、人造卫星信号强度、GPS或UTC时间解和位置解。制造商也可以自定义语句，以便用定制的格式来输出数据或者提供对自家GPS接收器特殊功能的访问。

目前，GPS系统在众多终端设备上得到应用，而且常常出现在同一应用场点环境下，多个终端设备由于数据接口的不一致，而分别使用各自携带的GPS系统。各个终端设备之间无法共用GPS系统，造成资源的极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GPS以太网接口数据分路器，以解决现有技术中，各个终端设备之间无法共用GPS系统，造成资源极大浪费的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种GPS以太网接口数据分路器，所述GPS以太网接口数据分路器包括：GPS天线、与所述GPS天线连接的GPS模块、与所述GPS模块连接的GPS数据处理模块，其中，

所述GPS天线用以接收GPS射频信号；

所述GPS模块对接收到的GPS射频信号进行解码，并输出解码信息；

所述GPS数据处理模块对解码信息按需进行编排和封装，并能够通过以太网接口与外部终端设备进行实时数据交互。

可选的，在所述的GPS以太网接口数据分路器中，所述GPS模块对接收到的GPS射频信号进行解码后得到纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向和/或卫星状况信息。

可选的，在所述的GPS以太网接口数据分路器中，所述GPS模块输出的解码信息的格式为GGA、GLL、GSA、GSV、RMC和/或VTG。

可选的，在所述的GPS以太网接口数据分路器中，所述GPS模块能够根据所述GPS数据处理模块的请求发送定制数据格式的解码信息。

可选的，在所述的GPS以太网接口数据分路器中，所述GPS模块能够根据所述GPS数据处理模块的请求按特定时间间隔发送解码信息。

可选的，在所述的GPS以太网接口数据分路器中，所述GPS数据处理模块对解码信息按需进行编排和封装包括：按需设定信息格式、内容和按TCP格式或UDP格式封装数据。

可选的，在所述的GPS以太网接口数据分路器中，所述GPS数据处理模块通过以太网接口与外部终端设备进行实时数据交互包括：

外部终端设备向GPS数据处理模块发送GPS数据请求消息；

GPS数据处理模块对请求消息进行识别，若支持，则发送GPS数据；若不支持，则拒绝请求。

可选的，在所述的GPS以太网接口数据分路器中，在采用UDP封装时，所述GPS数据处理模块在每发送一个GPS数据后，进行计数，当收到外部终端设备的确认消息后重置计数；若达到一定的计数值时，仍未收到外部终端设备的确认消息，则停止发送GPS数据。

可选的，在所述的GPS以太网接口数据分路器中，所述GPS数据处理模块与外部终端设备的实时数据交互采用UDP协议或TCP协议。

通过本发明提供的GPS以太网接口数据分路器，各终端设备能够共用GPS系统，节省了GPS系统的开支，提高了经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例的GPS以太网接口数据分路器的结构示意图；

图2是本发明实施例的GPS以太网接口数据分路器的业务流程处理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的GPS以太网接口数据分路器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，其为本发明实施例的GPS以太网接口数据分路器的结构示意图。如图1所示，所述GPS以太网接口数据分路器1包括：GPS天线10、与所述GPS天线10连接的GPS模块11、与所述GPS模块11连接的GPS数据处理模块12，其中，

所述GPS天线10用以接收GPS射频信号；

所述GPS模块11对接收到的GPS射频信号进行解码，并输出解码信息；

所述GPS数据处理模块12对解码信息按需进行编排和封装，并能够通过以太网接口与外部终端设备进行实时数据交互。

在本实施例中，所述GPS模块11可以由RF射频芯片、基带芯片和核心解码CPU组成，以完成对于GPS射频信号的解码。具体的，所述GPS模块11根据接收到的多个卫星传输的参数进行计算，得到关于纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向和/或卫星状况等解码信息。然后将解码信息串行输出到GPS数据处理模块12，其输出数据为ASCII编码，内容包含了纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向和/或卫星状况等解码信息。输出数据格式采用NMEA-0183通信标准，常用语句为6种，包括GGA、GLL、GSA、GSV、RMC及VTG。

进一步的，在本实施例中，所述GPS模块11能够根据所述GPS数据处理模块12的请求发送定制数据格式的解码信息；所述GPS模块11还能够根据所述GPS数据处理模块12的请求按特定时间间隔发送解码信息。例如，所述GPS模块11根据所述GPS数据处理模块12的请求每隔若干毫秒发送某一特定NMEA语句。由此，可提高对于GPS系统的利用效率。

在本实施例中，所述GPS数据处理模块12可采用带有IP协议栈的单片机，可以根据不同的应用需要，编程控制来自GPS模块11的串行数据格式以及发送时间间隔，并实时对数据进行再加工处理，即可以按需设定信息格式、内容和按TCP格式或UDP格式封装数据。

在本实施例中，所述GPS数据处理模块12可通过以太网接口与外部终端设备进行实时数据交互，其中，所述GPS数据处理模块12与外部终端设备的实时数据交互可采用UDP协议或TCP协议。具体流程可以为：

当终端设备（相当于客户端）需要获取GPS数据时，向GPS数据处理模块12（相当于服务器端）发送UDP（或是TCP）请求消息（可以指定端口号为P1，P1为未被使用的端口号），其中数据字段指明GPS数据格式类型和发送时间间隔等参数；

GPS数据处理模块12对请求消息中的GPS数据格式类型和发送时间间隔进行识别，判断是否支持，如果支持，则发送响应并进一步指定终端设备应至少每收到N个GPS数据后予以确认，同时在内部建立数据库，维护与终端设备的连接状态等；如果不能识别或无法支持，则拒绝请求，终端设备可以再次发送请求进行协商；

GPS数据处理模块12在发送响应消息后（表示接受请求并包含要求客户端在收到N个GPS数据后必须确认的参数），根据请求消息指示的GPS数据格式，开始组装GPS数据，采用UDP协议（或是TCP协议）来封装数据，并以指定的时间间隔向目的终端设备进行发送。

在此，若采用UDP协议，优选的，终端设备每收到N个GPS数据就予以确认；若采用TCP协议，终端设备可以不发送确认消息（TCP协议本身已有连接确认机制）。进一步的，GPS数据处理模块12在每发送1个GPS数据后，就可通过内部超时计数器进行计数，当收到终端设备的确认消息后就予以重置；若在超时计数器的计数达到一定的计数值（例如4N个，N为自然数）时，仍未收到确认消息，则认为终端设备连接出现问题，停止发送GPS数据，清除连接状态，等待终端设备重新请求。由此，可保证GPS数据发送的可靠性。

在本实施例中，进一步的，还提供了GPS以太网接口数据分路器的业务流程。具体的，请参考图2，其为本发明实施例的GPS以太网接口数据分路器的业务流程处理图。如图2所示，GPS以太网接口数据分路器1开始运行后，首先通过GPS天线10获取GPS射频信号；接着，将GPS射频信号提供给GPS模块11进行解码，得到内容为经度、纬度、高度、时间等的解码信息；然后，将解码信息提供给GPS数据处理模块12，针对得到的解码信息，GPS数据处理模块12可进一步向GPS模块11提出格式、时间间隔等要求，以控制GPS模块11的输出格式、时间间隔，也可对GPS数据进行加工重组，得到终端设备需要的数据，并将处理后的数据通过以太网提供给终端设备，其中，GPS数据处理模块12与终端设备通过以太网进行数据交互的方式前已述及，在此不再赘述。

综上可见，通过本实施例提供的GPS以太网接口数据分路器，各终端设备能够共用GPS系统，节省了GPS系统的开支，提高了经济效益。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

1.一种GPS以太网接口数据分路器，其特征在于，包括：GPS天线、与所述GPS天线连接的GPS模块、与所述GPS模块连接的GPS数据处理模块，其中，

所述GPS天线用以接收GPS射频信号；

2.如权利要求1所述的GPS以太网接口数据分路器，其特征在于，所述GPS模块对接收到的GPS射频信号进行解码后得到纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向和/或卫星状况信息。

3.如权利要求2所述的GPS以太网接口数据分路器，其特征在于，所述GPS模块输出的解码信息的格式为GGA、GLL、GSA、GSV、RMC和/或VTG。

4.如权利要求2所述的GPS以太网接口数据分路器，其特征在于，所述GPS模块能够根据所述GPS数据处理模块的请求发送定制数据格式的解码信息。

5.如权利要求2所述的GPS以太网接口数据分路器，其特征在于，所述GPS模块能够根据所述GPS数据处理模块的请求按特定时间间隔发送解码信息。

6.如权利要求1所述的GPS以太网接口数据分路器，其特征在于，所述GPS数据处理模块对解码信息按需进行编排和封装包括：按需设定信息格式、内容和按TCP格式或UDP格式封装数据。

7.如权利要求6所述的GPS以太网接口数据分路器，其特征在于，所述GPS数据处理模块通过以太网接口与外部终端设备进行实时数据交互包括：

外部终端设备向GPS数据处理模块发送GPS数据请求消息；

8.如权利要求7所述的GPS以太网接口数据分路器，其特征在于，在采用UDP封装时，所述GPS数据处理模块在每发送一个GPS数据后，进行计数，当收到外部终端设备的确认消息后重置计数；若达到一定的计数值时，仍未收到外部终端设备的确认消息，则停止发送GPS数据。

9.如权利要求7所述的GPS以太网接口数据分路器，其特征在于，所述GPS数据处理模块与外部终端设备的实时数据交互采用UDP协议或TCP协议。