CN104698482A - 一种获取最优差分数据的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种获取最优差分数据的方法和装置，方法包括：步骤A：针对电台模式和网络模式，判断两种发送差分数据的模式的可用性，若两种模式均可用，则执行步骤B，否则执行步骤C；步骤B：对由两种模式所发送的差分数据进行判断，选取最优的差分数据；步骤C：若其中一种模式可用，则选取该模式所对应的差分数据，若两种模式均不可用，则获取差分数据失败。本发明的有益效果在于：同时提供单模式接收功能和双模式接收功能，具有很大的灵活性，如果选择了双模式进行工作，可自动判断双模式中哪个模式可用，当两种模式均可用时，自动判别和选取最优差分数据。另外，其中一个模式连续一段时间接收不到差分数据时，还可以自动重启该模式。

Description

一种获取最优差分数据的方法和装置
技术领域
本发明涉及获取最优差分数据的方法。
背景技术
全球定位系统(Global Position System，简称GPS)具有全天候、高精度、自动化等显著特点，为地理地籍信息采集提供了较为成熟的定位技术。其中，单GPS系统的定位精度优于10米，而采用差分全球定位系统(Difference Global Positioning System，简称DGPS)技术，利用已知精确三维坐标的差分GPS基准台求得DGPS差分数据，再将该差分数据实时或事后发送给用户接收机，对用户的测量数据进行误差修正，定位精度可达厘米级和毫米级。
精准农业(Precision Agriculture)是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，采用高精度自动导航驾驶系统，可自动选择作物品种、可按处方图调节播量和播深的谷物精密播种机；可自动选择调控两种化肥配比的自动定位施肥机和自控喷药机，可以在起垄，播种，收割等实现厘米级的精度，使得农作物生长按照研究优化后的间距进行灌溉，生产，实现收获最大化的目的。
一般GPS的定位精度为10-50m不等，使用高精度的GPS主板最多也只能达到米级，想要获得更高精度的定位结果就必须要依靠静态基站实时提供差分定位数据，通过解算能让精度提升到厘米级别，从而满足在精准农业和机械工程上的作业要求。
目前市场上多为两种方式：一种是通过单GPS基站模式通过无线电台/网络发送差分数据，GPS设备接收到差分数据后获得高精度的定位结果。
第二种是通过GPRS/3G网络连接的方式，把GPS接收设备接入到全国各个区域内已经建好的CORS系统，获取差分数据，以此在当地作业区域获得高精度的定位结果。
现有技术的缺点在于：
1、采用电台差分模式，受地形和距离限制，受障碍物阻挡影响。对农业和工程机械的使用环境而言，具有地域广的特点，采用单电台模式无法满足大区域的作业要求。
2、采用网络差分模式，可满足大区域的作业要求，在满足GPRS网络通畅的情况下，可达到不限区域的效果。目前农业和机械工程上的应用大多位置较偏远，基础网络施设没有城市成熟，网络条件较差，容易有网络断开、不通顺的现象。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种获取最优差分数据的方法和装置，结合电台差分和网络差分两种接收差分数据的模式，同时使用两种方式进行实地作业。在其中一种模式不可用的情况下，可自动切换到另一种模式；当两个模式都可用的情况，自动判别选取最优的差分数据进行接收，以达到持续不间断接收，和选择最优差分数据。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
方案一：
一种获取最优差分数据的方法，包括以下步骤：
步骤A：针对电台模式和网络模式，判断两种发送差分数据的模式的可用性，若两种模式均可用，则执行步骤B，否则执行步骤C；
步骤B：对由两种模式所发送的差分数据进行判断，选取最优的差分数据；
步骤C：若其中一种模式可用，则选取该模式所对应的差分数据，若两种模式均不可用，则获取差分数据失败。
进一步地，在步骤B中，选取最优的差分数据的步骤如下：
步骤B1：接收差分数据，若为首次接收差分数据，则执行步骤B2，否则执行步骤B3；
步骤B2：将接收到的第一个差分数据作为当前最优差分数据；
步骤B3：将当前最优差分数据的生成时间记为第一生成时间，将下一次接收到的差分数据的生成时间记为第二生成时间，将第二生成时间与第一生成时间进行比较；
若第二生成时间减去第一生成时间大于或等于预设时间，则将第二生成时间所对应的差分数据作为当前最优差分数据；
若第二生成时间减去第一生成时间小于预设时间，则丢弃该第二生成时间所对应的差分数据。
进一步地，预设时间为1秒。
进一步地，在步骤A之前还包括如下步骤：
步骤A0：判断当前选择的工作模式为单模式还是双模式，单模式包括电台模式或者网络模式，双模式包括电台模式和网络模式，若为单模式，则选取该单模式所对应的差分数据，若为双模式，则执行步骤A。
进一步地，在步骤A0中，若当前选择的工作模式为单模式，且该单模式在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该单模式所对应的工作模块；在步骤C中，若选取该模式所对应的差分数据后，在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该模式所对应的工作模块。
方案二：
一种获取最优差分数据的装置，包括以下模块：
第一双模可用性判断模块：用于针对电台模式和网络模式，判断两种发送差分数据的模式的可用性，若两种模式均可用，则执行最优差分数据选择模块，否则执行第二双模可用性判断模块；
最优差分数据选择模块：用于对由两种模式所发送的差分数据进行判断，选取最优的差分数据；
第二双模可用性判断模块：用于对第一双模可用性判断模块作进一步判断，若其中一种模式可用，则选取该模式所对应的差分数据，若两种模式均不可用，则获取差分数据失败。
进一步地，在最优差分数据选择模块中，选取最优的差分数据的步骤如下：
步骤一、接收差分数据，若为首次接收差分数据，则执行步骤二，否则执行步骤三；
步骤二、将接收到的第一个差分数据作为当前最优差分数据；
步骤三、将当前最优差分数据的生成时间记为第一生成时间，将下一次接收到的差分数据的生成时间记为第二生成时间，将第二生成时间与第一生成时间进行比较；
若第二生成时间减去第一生成时间大于或等于预设时间，则将第二生成时间所对应的差分数据作为当前最优差分数据；
若第二生成时间减去第一生成时间小于预设时间，则丢弃该第二生成时间所对应的差分数据。
进一步地，预设时间为1秒。
进一步地，在第一双模可用性判断模块之前还包括以下模块：
模式选择模块：用于判断当前选择的工作模式为单模式还是双模式，单模式包括电台模式或者网络模式，双模式包括电台模式和网络模式，若为单模式，则选取该单模式所对应的差分数据，若为双模式，则执行第一双模可用性判断模块。
进一步地，在模式选择模块中，若当前选择的工作模式为单模式，且该单模式在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该单模式所对应的工作模块；在第二双模可用性判断模块中，若选取该模式所对应的差分数据后，在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该模式所对应的工作模块。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：同时提供单模式接收功能和双模式接收功能，具有很大的灵活性，如果选择了双模式进行工作，可自动判断双模式中哪个模式可用，当两种模式均可用时，自动判别和选取最优差分数据。另外，其中一个模式连续一段时间接收不到差分数据时，还可以自动重启该模式。
附图说明
图1为本发明的获取最优差分数据的方法的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
参考图1为本发明一种获取最优差分数据的方法，应用于差分信号处理装置中，同时接收两种模式的差分数据，并智能地获取最优差分数据，若其中一个模式不可用则切换到另一个可用的模式，两个模式都不可用则获取差分数据失败。默认情况下，电台差分与网络差分数据的接收频率均为1Hz。且两种模式的数据皆为同个基站发出。本发明方法的步骤如下：
S1：判断当前选择的工作模式为单模式还是双模式，单模式包括电台模式或者网络模式，双模式包括电台模式和网络模式，若为单模式，则选取该单模式所对应的差分数据，若为双模式，则执行S2。
在GPS设备中可以选择工作模式，包括单模式和双模式，若是选择电台模式或者网络模式，就只接受这一模式所发送的差分数据，若选择双模式同时接受，则进入下一步的判断步骤。
S2：针对电台模式和网络模式，判断两种发送差分数据的模式的可用性，若两种模式均可用，则执行S3，否则执行S4。选择双模式后，也需要判断两种模式的可用性。
S3：对由两种模式所发送的差分数据进行判断，选取最优的差分数据。其中，选取最优的差分数据的步骤如下：
S31：接收差分数据，若为首次接收差分数据，则执行S32，否则执行S33。
S32：将接收到的第一个差分数据作为当前最优差分数据。由于是首次接收差分数据，因此直接将接收到的第一个差分数据作为当前最优差分数据。
S33：将当前最优差分数据的生成时间记为第一生成时间，将下一次接收到的差分数据的生成时间记为第二生成时间，将第二生成时间与第一生成时间进行比较。
如果不是首次接收差分数据就执行该步骤，并且将当前最优差分数据的生成时间记为第一生成时间，将下一次接收到的差分数据的生成时间记为第二生成时间。第二生成时间与第一生成时间进行比较分为三种情况，其中，下面出现的预设时间优选地为一秒。
第一种、若第二生成时间减去第一生成时间大于或等于预设时间，则将第二生成时间所对应的差分数据作为当前最优差分数据。因为理论上差分数据是每秒发送一次的，因此，如果相邻接收到的两个差分数据中的生成时间也是相差一秒，则必然是标准的连续差分数据。如果第二生成时间减去第一生成时间大于一秒，则表明中间丢失了数据，直接将第二生成时间所对应的差分数据作为当前最优差分数据。值得说明的是，将第二生成时间所对应的差分数据作为当前最优差分数据后，该最优差分数据的生成时间便会记为第一生成时间，与下一个差分数据的生成时间进行比较，以此类推。
第二种、若第二生成时间减去第一生成时间小于预设时间，则丢弃该第二生成时间所对应的差分数据。这种情况，很有可能是因为这个第二生成时间所对应的差分数据是延迟数据，例如，在10:10:11的时间点接收到了生成时间为10:10:11的电台差分数据，则在下一次接收到的差分数据有可能是生成时间为10:10:11的网络差分数据，甚至有可能接收到生成时间为10:10:10的网络差分数据，而这样的网络差分数据属于延迟数据，因此，需要将其丢弃。
S4：若其中一种模式可用，则选取该模式所对应的差分数据，若两种模式均不可用，则获取差分数据失败。
进一步地，在S1中，若当前选择的工作模式单模式，且该单模式在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该单模式所对应的工作模块，该设定的时间可以为3秒，具体可以由实际情况进行取值。相应地，在S4中，若选取该模式所对应的差分数据后，在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该模式所对应的工作模块，该设定的时间也可以为3秒，具体可以由实际情况进行取值。
下面对获取差分数据的生成时间的方法进行简单描述，以RTCM3.0报文为例，将差分数据转换为字节数据，去除引导字节，获取数据头、数据域和校验值，利用CRC32校验数据完整性，若校验失败则丢弃该差分数据，若校验成功则去除数据头，在数据头中取出该差分数据的生成时间。该方法为现有技术，具体的方法原理不作详述。
本发明的获取最优差分数据的方法的优点在于：同时提供单模式接收功能和双模式接收功能，具有很大的灵活性，如果选择了双模式进行工作，可自动判断双模式中哪个模式可用，当两种模式均可用时，自动判别和选取最优差分数据。另外，其中一个模式连续一段时间接收不到差分数据时，还可以自动重启该模式。
对应于上述的一种获取最优差分数据的方法，本发明还公开了一种获取最优差分数据的装置，包括以下模块：
第一双模可用性判断模块：用于针对电台模式和网络模式，判断两种发送差分数据的模式的可用性，若两种模式均可用，则执行最优差分数据选择模块，否则执行第二双模可用性判断模块；
最优差分数据选择模块：用于对由两种模式所发送的差分数据进行判断，选取最优的差分数据；
第二双模可用性判断模块：用于对第一双模可用性判断模块作进一步判断，若其中一种模式可用，则选取该模式所对应的差分数据，若两种模式均不可用，则获取差分数据失败。
进一步地，在最优差分数据选择模块中，选取最优的差分数据的步骤如下：
步骤一、接收差分数据，若为首次接收差分数据，则执行步骤二，否则执行步骤三；
步骤二、将接收到的第一个差分数据作为当前最优差分数据；
步骤三、将当前最优差分数据的生成时间记为第一生成时间，将下一次接收到的差分数据的生成时间记为第二生成时间，将第二生成时间与第一生成时间进行比较；
若第二生成时间减去第一生成时间大于或等于预设时间，则将第二生成时间所对应的差分数据作为当前最优差分数据；
若第二生成时间减去第一生成时间小于预设时间，则丢弃该第二生成时间所对应的差分数据。
进一步地，预设时间为1秒。
进一步地，在第一双模可用性判断模块之前还包括以下模块：
模式选择模块：用于判断当前选择的工作模式为单模式还是双模式，单模式包括电台模式或者网络模式，双模式包括电台模式和网络模式，若为单模式，则选取该单模式所对应的差分数据，若为双模式，则执行第一双模可用性判断模块。
进一步地，在模式选择模块中，若当前选择的工作模式为单模式，且该单模式在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该单模式所对应的工作模块；在第二双模可用性判断模块中，若选取该模式所对应的差分数据后，在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该模式所对应的工作模块。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种获取最优差分数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：针对电台模式和网络模式，判断两种发送差分数据的模式的可用性，若两种模式均可用，则执行步骤B，否则执行步骤C；
步骤B：对由两种模式所发送的差分数据进行判断，选取最优的差分数据；
步骤C：若其中一种模式可用，则选取该模式所对应的差分数据，若两种模式均不可用，则获取差分数据失败。
2.根据权利要求1所述的获取最优差分数据的方法，其特征在于，在步骤B中，选取最优的差分数据的步骤如下：
步骤B1：接收差分数据，若为首次接收差分数据，则执行步骤B2，否则执行步骤B3；
步骤B2：将接收到的第一个差分数据作为当前最优差分数据；
步骤B3：将当前最优差分数据的生成时间记为第一生成时间，将下一次接收到的差分数据的生成时间记为第二生成时间，将第二生成时间与第一生成时间进行比较；
若第二生成时间减去第一生成时间大于或等于预设时间，则将第二生成时间所对应的差分数据作为当前最优差分数据；
若第二生成时间减去第一生成时间小于预设时间，则丢弃该第二生成时间所对应的差分数据。
3.根据权利要求2所述的获取最优差分数据的方法，其特征在于，预设时间为1秒。
4.根据权利要求1所述的获取最优差分数据的方法，其特征在于，在步骤A之前还包括如下步骤：
步骤A0：判断当前选择的工作模式为单模式还是双模式，单模式包括电台模式或者网络模式，双模式包括电台模式和网络模式，若为单模式，则选取该单模式所对应的差分数据，若为双模式，则执行步骤A。
5.根据权利要求4所述的获取最优差分数据的方法，其特征在于，在步骤A0中，若当前选择的工作模式为单模式，且该单模式在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该单模式所对应的工作模块；在步骤C中，若选取该模式所对应的差分数据后，在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该模式所对应的工作模块。
6.一种获取最优差分数据的装置，其特征在于，包括以下模块：
第一双模可用性判断模块：用于针对电台模式和网络模式，判断两种发送差分数据的模式的可用性，若两种模式均可用，则执行最优差分数据选择模块，否则执行第二双模可用性判断模块；
最优差分数据选择模块：用于对由两种模式所发送的差分数据进行判断，选取最优的差分数据；
第二双模可用性判断模块：用于对第一双模可用性判断模块作进一步判断，若其中一种模式可用，则选取该模式所对应的差分数据，若两种模式均不可用，则获取差分数据失败。
7.根据权利要求6所述的获取最优差分数据的装置，其特征在于，在最优差分数据选择模块中，选取最优的差分数据的步骤如下：
步骤一、接收差分数据，若为首次接收差分数据，则执行步骤二，否则执行步骤三；
步骤二、将接收到的第一个差分数据作为当前最优差分数据；
步骤三、将当前最优差分数据的生成时间记为第一生成时间，将下一次接收到的差分数据的生成时间记为第二生成时间，将第二生成时间与第一生成时间进行比较；
若第二生成时间减去第一生成时间大于或等于预设时间，则将第二生成时间所对应的差分数据作为当前最优差分数据；
若第二生成时间减去第一生成时间小于预设时间，则丢弃该第二生成时间所对应的差分数据。
8.根据权利要求7所述的获取最优差分数据的装置，其特征在于，预设时间为1秒。
9.根据权利要求6所述的获取最优差分数据的装置，其特征在于，在第一双模可用性判断模块之前还包括以下模块：
模式选择模块：用于判断当前选择的工作模式为单模式还是双模式，单模式包括电台模式或者网络模式，双模式包括电台模式和网络模式，若为单模式，则选取该单模式所对应的差分数据，若为双模式，则执行第一双模可用性判断模块。
10.根据权利要求9所述的获取最优差分数据的装置，其特征在于，在模式选择模块中，若当前选择的工作模式为单模式，且该单模式在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该单模式所对应的工作模块；在第二双模可用性判断模块中，若选取该模式所对应的差分数据后，在设定的时间内未收到下一差分数据，则重启该模式所对应的工作模块。
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