CN103607384A - 一种基于光电经纬仪实时交会测量的tcp网络通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于光电经纬仪实时交会测量的TCP网络通信系统，包括第一光电经纬仪单元、第二光电经纬仪单元以及第三光电经纬仪单元；第一光电经纬仪单元通过第二光电经纬仪单元与第三光电经纬仪单元连接，第一光电经纬仪单元与第三光电经纬仪单元连接。本发明通过三台光电经纬仪单元互为服务器端和客户端的环形网络结构设计，任何一台光电经纬仪单元出现故障，但也不影响其它两台光电经纬仪单元之间的通信，并增加了系统网络断线自动智能重连设计模块，提升了系统的自动化性能，保证且提高了三台网络化光电经纬仪实时交会测量数据通信的可靠性和自动化水平。

Description

一种基于光电经纬仪实时交会测量的TCP网络通信系统

技术领域

本发明属于靶场网络化光电经纬仪通信模型架构设计领域，涉及一种基于光电经纬仪实时交会测量的TCP网络通信系统。

背景技术

目前在靶场光学测量领域，通常利用三台分布式光电经纬仪组成的空间坐标测量系统实时交会测量空间运动目标三维坐标和运动轨迹，一台测站光电经纬仪可测出目标的二维平面坐标，理论上只有通过两台光电经纬仪之间的交会重构才能得到目标的空间三维坐标，由于靶场光学测量存在目标速度快、捕获困难等特点，且受各站观测视场角范围、天气背景和云层遮挡影响，在外场试验条件下，很容易丢失目标或跟踪目标失败；因而在实际应用中，为增加系统的可靠性，通常分别采用三台光电经纬仪冗余布站测量架构，每一台经纬仪既接收另外两台经纬仪实时测量数据,同时发送本站实时测量数据到另外两台光电经纬仪测量站,这样每一台光电经纬仪,包括本站测量数据在内,可同时获取三台经纬仪的实时测量数据,三组数据两两之间网络化实时交会，得到三组冗余测量数据，最后进行数据融合平均处理，大大消除了系统测量随机误差影响，可有效提高系统测量精度；另外该设计架构可确保即使三站中任一站无法捕获目标或出现故障，也可保证测量任务的顺利完成。

参见图2，现有的三台光电经纬仪实时交会测量系统必然存在实时测量数据网络通信模型设计问题；已有的网络模型主要两种类型：一、有面向无连接的UDP协议网络模型；二、面向有连接的TCP协议网络模型；面向无连接的UDP网络模型，三台经纬仪之间直接通信，不需客户端和服务器端建立连接，但UDP协议数据传输不可靠，先发的数据，有可能后到，另可能存在丢包现象，在可靠性要求高的靶场测量场合，数据的传输时序和完整性无法保证；对于目前面向有连接的TCP模型，通常采用一台经纬仪作为主服务器端，另外两台经纬仪作为客户端的线性模型架构，在两客户端之间的数据通信通过主服务器转发时，这种结构存在一旦主服务器端出现故障，两个客户端数据无法通信的问题，无法完成实时交会测量任务；并且在主服务器端需要转发两客户端数据，因为软件设计结构复杂，导致服务器和客户端软件互换性差；

现有线性TCP网络模型，需先开启主服务器端，再开启两客户端，才能建立三台经纬仪的有效通信连接，无法自动断线重连，在外场远距离通信中，受服务器和客户端开启顺序影响大，很不方便，自动化水平低，数据通信连接可靠性差。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提供了一种简洁、方便且通过软件实现可自动断线重连的实时交会测量的TCP网络通信系统。

本发明的技术解决方案是：

本发明提供一种基于光电经纬仪实时交会测量的TCP网络通信系统，其特殊之处在于：包括第一光电经纬仪单元、第二光电经纬仪单元以及第三光电经纬仪单元；所述第一光电经纬仪单元通过第二光电经纬仪单元与第三光电经纬仪单元连接；所述第一光电经纬仪单元与第三光电经纬仪单元连接；

上述第一光电经纬仪单元包括第一客户端以及与第一客户端连接的第一服务器；所述第二光电经纬仪单元包括第二客户端以及与第二客户端连接的第二服务器；所述第三光电经纬仪单元包括第三客户端以及与第三客户端连接的第三服务器；

所述第一服务器与第二客户端连接；所述第二服务器与第三客户端连接；所述第三服务器与第一客户端连接。

本发明的优点：

1、本发明通过在每台光电经纬仪测量单元中设置基于ＴＣＰ/IP协议的网络客户端和服务器，形成环形网络结构，并通过客户端与服务器以及相邻单元服务器的信号传输，弥补了基于无连接UDP协议数据丢包、时序不稳、数据传输不可靠等缺点以及弥补了已有TCP线性网络模型通信可靠性低、受主服务器端和客户端开启顺序制约、自动化水平低、无法断线自动重连及主服务器端出现故障无法通信等缺点；

2、本发明提高了系统通信的可靠性，保证了数据传输的时序和完整性，并具备在断线情况下，任一光电经纬仪出现故障，而不影响其余两台光电经纬仪之间的通信，有效提高了系统通信的可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为现有的光电经纬仪实时交会测量系统示意图；

其中：1-第一光电经纬仪单元，2-第二光电经纬仪单元，3-第三光电经纬仪单元，5-第一服务器，6-第一客户端，7-第二服务器，8-第二客户端，9-第三服务器，10-第三客户端。

具体实施方式

本发明提供一种基于光电经纬仪实时交会测量的TCP网络通信系统，包括第一光电经纬仪单元1、第二光电经纬仪单元2以及第三光电经纬仪单元3；所述第一光电经纬仪单元1通过第二光电经纬仪单元2与第三光电经纬仪单元3连接；第一光电经纬仪单元与第三光电经纬仪单元连接（即第一光电经纬仪单元1、第二光电经纬仪单元2以及第三光电经纬仪单元3相互连接且形成环形网络结构）；

上述第一光电经纬仪单元1包括第一客户端6以及与第一客户端6连接的第一服务器5；所述第二光电经纬仪单元2包括第二客户端8以及与第二客户端8连接的第二服务器7；所述第三光电经纬仪单元3包括第三客户端10以及与第三客户端10连接的第三服务器9；

所述第一服务器5与第二客户端8连接；所述第二服务器7与第三客户端10连接；所述第三服务器9与第一客户端6连接。

1、设计思路

为克服现有技术的不足，本发明采用的技术方案是：针对靶场三个光电经纬仪单元之间的测量数据实时网络通信问题，不同于现有技术方案，本发明采用面向有连接的TCP/IP环形网络架构，每台光电经纬仪单元开辟一个服务器端和一个客户端，这样每台光电经纬仪单元可分别作为客户端和服务器端，同其它相邻两台光电经纬仪单元通信。

再利用微软socket套接字异步事件通信消息机制，在每台经纬仪单元上开辟了两条分别针对其它两台光电经纬仪单元的网络连接状态监控线程，一旦监测到本地光电经纬仪单元与另两个光电经纬仪单元网络连接故障或超时，则由本地光电经纬仪单元客户端自动开启网络连接线程定时连接远程服务器端，直到连接成功后，自动停止连接。

使得三台光电经纬仪任意两台之间均可自动建立可靠网络通信连接，并具备自动断线重连功能，有效提高了系统通信的可靠性和自动化程度。

2、工作原理

如图1所示，第一光电经纬仪单元1、第二光电经纬仪单元2、第三光电经纬仪单元3分别建立三组服务器和客户端。

例如，第一光电经纬仪单元1的第一服务器5端接收到第二光电经纬仪单元2的第二客户端8的连接请求，同时通过与第一光电经纬仪单元1的第一服务器5连接的第一客户端6发送连接请求至第三光电经纬仪单元3的第三服务器9端并建立网络通信连接。

同理第二光电经纬仪单元2的第二服务器7端接收第三光电经纬仪单元3的第三客户端10连接请求并建立连接，这样三台光电经纬仪单元之间就形成了一个闭环的环形网络结构，三个单元之间两两相互通信，互不影响。

在第一光电经纬仪单元1、第二光电经纬仪单元2、第三光电经纬仪单元3的三台光电经纬仪单元分别开辟网络连接监测线程，分别监测本地光电经纬仪单元与相邻两台光电经纬仪单元的网络连接状态，如果网络连接出现故障，则自动启动定时重连功能，直至连接成功为止。

现有线性通信结构，一旦任一光电经纬仪单元服务端出现故障，其余两台光电经纬仪单元的客户端经纬仪无法通信；相比原有线性网络结构，本发明通过三台光电经纬仪单元互为服务器端和客户端的环形网络结构设计，任何一台光电经纬仪单元出现故障，但也不影响其它两个光电经纬仪单元之间的通信，并增加了系统网络断线自动智能重连设计模块，提升了系统的自动化性能，保证且提高了三台网络化光电经纬仪实时交会测量数据通信的可靠性和自动化水平。

Claims (2)

1.一种基于光电经纬仪实时交会测量的TCP网络通信系统，其特征在于：包括第一光电经纬仪单元、第二光电经纬仪单元以及第三光电经纬仪单元；所述第一光电经纬仪单元通过第二光电经纬仪单元与第三光电经纬仪单元连接；所述第一光电经纬仪单元与第三光电经纬仪单元连接。

2.根据权利要求1所述的基于光电经纬仪实时交会测量的TCP网络通信系统，其特征在于：所述第一光电经纬仪单元包括第一客户端以及与第一客户端连接的第一服务器；所述第二光电经纬仪单元包括第二客户端以及与第二客户端连接的第二服务器；所述第三光电经纬仪单元包括第三客户端以及与第三客户端连接的第三服务器； 

所述第一服务器与第二客户端连接；所述第二服务器与第三客户端连接；所述第三服务器与第一客户端连接。