CN105372680A - 多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的系统及方法 - Google Patents

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李奎盛
喻健勇
肖大卫
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/33—Multimode operation in different systems which transmit time stamped messages, e.g. GPS/GLONASS

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Abstract

本发明提供了多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的系统及方法，具体实现步骤是：第一步，信号接收单元接收多种导航信号，转换为包含卫星星历、系统时间、卫星钟参数、C/A码到P码的转换字及卫星工作状态参数的导航电文；第二步，多协议转换及纠错单元读取信号接收单元的导航电文，通过纠错算法选出最优质信号的导航电文，传给信号模拟单元；第三步，信号模拟单元产生多种导航信号输出。本发明实现了多种导航信号的相互转换，且具有纠错功能，保证同时输出多种稳定可靠的导航信号。

Description

多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的系统及方法
技术领域
本发明涉及导航领域，具体涉及到多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的系统及方法。
背景技术
世界四大导航系统包括GPS、北斗、GALILEO和GLONASS，其中美国的GPS以定位精度高，受时准确，使用最为广泛，就我国而言，有90％的通设备使用的是GPS导航系统。美国对GPS具有控制能力，这对于广泛使用GPS导航系统的国家来说会受到极大的威胁，尤其是在军事、通讯、电力、交通运输和水利等行业，威胁是致命的。
我国具有独立知识产权的北斗卫星定位系统目前的定位和受时精度已经能与GPS相媲美，完全可以取代GPS，但是我国绝大多数使用GPS导航系统的通讯设备其GPS接收电路和主干电路是集成在一起的，要把这些通讯设备改为北斗导航，付出的代价是巨大的。
针对上述问题，迫切需要一种能把北斗、GALILEO或GLONASS信号转换为GPS信号的系统。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错系统及方法，采用该方法能实现多种导航信号间的相互转换，且具有多协议相互纠错功能，保证转换出的导航信号稳定可靠。
多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的方法包括如下步骤：
第一步：信号接收单元接收多种导航信号，转换为导航电文；
第二步：多协议转换及纠错单元读取信号接收单元的导航电文，采用纠错算法，选出最优质信号的导航电文，传给多个信号模拟单元；
第三步：信号模拟单元产生多种导航信号输出。
上述步骤一中，导航电文为数字信号，包含有卫星星历、系统时间、卫星钟参数、C/A码到P码的转换字及卫星工作状态等参数。
上述步骤二中，纠错算法是：多协议转换及纠错单元通过比较多种导航电文的星历参数、卫星健康状况数据，选出最优质信号的导航电文，传给多个信号模拟单元。采用纠错算法实现了协议纠错，无论何时，只要多种输入信号中至少有一种信号正常，无论是哪一种信号正常，多个信号模拟单元都能得到正确的导航电文，输出稳定可靠的多种导航数据。
上述步骤三中，信号模拟单元得到多协议转换及纠错单元传来的导航电文，会同时输出多种导航信号。
多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的系统包括：信号接收单元、多协议转换及纠错单元和信号模拟单元。
该系统的信号接收单元能同时接收多种导航信号。
该系统的多协议转换及纠错单元通过比较星历参数、卫星健康状况数据，选出最优质信号的导航电文，并把该导航电文作为产生多种输出导航信号的依据，由此实现了协议纠错功能。
该系统同时有多种导航信号输出，依靠多协议转换及纠错单元的纠错算法，多种输入导航信号中只要有一种导航信号正常，无论是哪一种导航信号正常，信号模拟单元都会有稳定可靠的多种导航信号输出。
发明的有益效果：
1.实现了多个导航信号间相互转换，保证了使用某种导航信号的通讯设备不会因为该导航信号失效而停止工作；
2.实现了多协议相互纠错，保证了输出的导航信号稳定可靠。
附图说明
图1为本发明提供的多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的方法流程图；
图2为本发明提供的实施例一结构图；
图3为本发明提供的实施例二结构图；
图4为本发明提供的实施例三结构图；
图5为本发明提供的实施例四结构图。
具体实施方式
多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的方法，包括如下步骤：
第一步：信号接收单元接收多种导航信号，转换为导航电文；
第二步：多协议转换及纠错单元读取信号接收单元的导航电文，采用纠错算法选出最优质信号的导航电文，传给多个信号模拟单元；
第三步：信号模拟单元产生多种导航信号输出。
上述步骤一中，导航电文为数字信号，包含有卫星星历、系统时间、卫星钟参数、C/A码到P码的转换字及卫星工作状态等参数。各种信号的导航电文帧格式相同，分为五个帧，分别命名为：帧1、帧2、帧3、帧4和帧5。
帧1包含标识码、星钟数据龄期、卫星时钟改正数等数据，标识码用于标示该导航电文是四种导航信号中那一种的导航电文；
帧2和帧3包含卫星星历数据；
帧4包含卫星的历书和电离层改正参数等数据；
帧5包含卫星健康状况等数据。
上述步骤二中，纠错算法是：多协议转换及纠错单元通过比较多种导航电文的星历参数、卫星健康状况数据，选出最优质信号的导航电文，传给信号模拟单元。采用纠错算法实现了协议纠错，无论何时，只要多种输入信号中至少有一种信号正常，无论是哪一种信号正常，信号模拟单元都能得到正确的导航电文，输出稳定可靠的多种导航信号。
上述步骤三中，信号模拟单元能得到多协议转换及纠错单元传来的导航电文，会输出多种导航信号。
多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错系统的实施例：
实施例一：
图2所示是该系统的实施例一，包括：四个信号接收单元、多协议转换及纠错单元和四个信号模拟单元。
四个信号接收单元分别接收GPS/北斗/GALILEO/GLONASS四种导航信号，转换为导航电文。
多协议转换及纠错单元通过纠错算法选出最优质信号的导航电文，并把该导航电文作为产生输出信号的依据，实现了协议纠错功能。
四个信号模拟单元接收多协议转换及纠错单元传来的导航电文，生成GPS/北斗/GALILEO/GLONASS四种导航信号。
进一步对该系统的工作方式分两种情况描述如下：
第一、四种输入信号中只有一种信号正常，其余各信号无效时，多协议转换及纠错单元通过纠错算法，能选出正常的这一路信号，把它导航电文发给四个信号模拟单元，生成四种导航信号输出。
第二、四种输入信号中有两种或两种以上信号正常，多协议转换及纠错单元通过纠错算法，能选出信号质量最好的那种信号，把导航电文发给四个信号模拟单元，生成四种导航信号输出。
根据以上所述，依靠纠错算法，只要四种输入导航信号中至少有一种正常，四个信号模拟单元就会有稳定可靠的导航信号输出。
实施例二：
图3所示是该系统的实施例二，包括：四个信号接收单元、多协议转换及纠错单元和两个信号模拟单元。
GPS/北斗/GALILEO/GLONASS四个信号接收单元可以同时接收这四种导航信号，一个GPS信号模拟单元和一个北斗信号模拟单元可以同时输出一路GPS信号和一路北斗信号，该系统实现了把GPS/北斗/GALILEO/GLONASS四种导航信号之一转换为GPS和北斗两种导航信号输出。其工作方式和实施例1描述一致。
实施例三：
图4所示是该系统的实施例三，包括一个信号接收单元、多协议转换及纠错单元和四个信号模拟单元。
本实施例只有一个信号接收单元，可同时接收GPS/北斗/GALILEO/GLONASS四种导航信号，转换为导航电文。
多协议转换及纠错单元通过纠错算法选出最优质信号的导航电文，并把该导航电文作为产生输出信号的依据，实现了协议纠错功能。
四个信号模拟单元接收多协议转换及纠错单元传来的导航电文，生成GPS/北斗/GALILEO/GLONASS四种导航信号。
该系统一个输入通道，四个输出通道，一个输入通道同时接收四种导航信号，四个输出通道输出四种导航信号,输入通道只要有一种信号有效，四个输出通道就能输出四种导航信号。
实施例四：
图5所示是该系统的实施例四，包括一个信号接收单元、多协议转换及纠错单元和一个信号模拟单元。
本实施例只有一个信号接收单元，可同时接收GPS/北斗/GALILEO/GLONASS四种导航信号，转换为导航电文。
多协议转换及纠错单元通过纠错算法选出最优质信号的导航电文，并把该导航电文作为产生输出信号的依据，实现了协议纠错功能。
一个信号模拟单元能接收多协议转换及纠错单元传来的导航电文，同时生成GPS/北斗/GALILEO/GLONASS四种导航信号输出。
该系统一个输入通道，一个输出通道，输入通道同时接收四种信号，输出通道同时输出四种信号,输入通道只要有一种信号有效，输出通道就能同时输出四种导航信号。
该系统的实现方式不变局限于上述四个实施例，该系统输入的导航信号种类是n个，输出导航信号的种类是m个，n和m的取值是大于等于1的整数。
以上对本发明进行了详细介绍，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (7)

1.多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的方法，实现步骤是：
第一步：信号接收单元接收多种导航信号，转换为导航电文；
第二步：多协议转换及纠错单元读取信号接收单元的导航电文，采用纠错算法选出最优质信号的导航电文，传给信号模拟单元；
第三步：信号模拟单元产生多种导航信号输出。
2.根据权利要求1所述多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的方法，其特征在于：在第一步中，所述导航电文为数字信号，包含卫星星历、系统时间、卫星钟参数、C/A码到P码的转换字及卫星工作状态参数。
3.根据权利要求1所述多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错的方法，其特征在于：在第二步中，所述纠错算法是：通过比较多种导航信号的星历参数、卫星健康状况数据，选出最优质信号，作为生成多种导航信号的依据。
4.多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错系统，其特征在于，
包括：信号接收单元、多协议转换及纠错单元和信号模拟单元；
信号接收单元用于接收导航信号并转换为导航电文；
多协议转换及纠错单元用于实现协议转换和纠错；
信号模拟单元用于产生导航信号。
5.根据权利要求4所述多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错系统，其特征在于，该系统能同时接收n种输入导航信号，能同时产生m种导航信号输出；其中n和m的取值是大于等于1的整数。
6.根据权利要求4所述多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错系统，其特征在于，一个信号接收单元能接收一种或多种导航信号。
7.根据权利要求4所述多协议输入转多协议输出及多协议相互纠错系统，其特征在于，一个信号模拟单元能产生一种或多种导航信号。
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