CN109738920A - 一种通用的导航电文提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通用的导航电文提取方法，包括以下步骤:步骤(1)：建立电文参数列表；步骤(2)：根据列表建立电文到数据缓存区的映射，以及建立缓存区到导航数据区的映射；步骤(3)：根据映射关系对导航电文进行解析、提取，通过本发明的方法，对于不同的导航电文，在建立对应的电文参数列表后，建立映射关系、根据映射关系进行电文解析和电文提取的方法完全一致，这样提高了系统对于不同导航电文的兼容性，在接收机进行卫星系统的增加，卫星导航电文变动时，减少了软件代码变动量。

Description

一种通用的导航电文提取方法

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及到一种通用的导航电文提取方法。

背景技术

GNSS(Global Navigation Satellite System)是一种利用卫星发射信号，地球表面或邻近地面的接收机接收信号来测量观测物的位置和时间等信息的全球导航定位系统。

在接收机对接收到的卫星信号进行载波解调、伪码解扩和帧同步等基带数据处理后，可以得到具有规范格式的导航电文。电文中含有时间、卫星运行轨道、电离层延时等重要信息，接收机将这些信息从电文中提取出来才能继续实现授时定位等功能。然而对于不同的卫星系统，其导航电文的格式不同，要想获得星历、电离层等参数，其解电文方式也有所不同。

发明内容

为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了一种通用的导航电文提取方法，本发明的方法工程实现简单且效果良好，提升了接收机对不同导航电文的兼容性，可以用于多系统接收机中的导航电文提取，在接收机增加卫星系统或卫星系统导航电文格式修改时，可以灵活运用该方法从电文中提取出重要的导航信息。

本发明提供了一种通用的导航电文提取方法，包括以下步骤:

步骤(1)：建立电文参数列表；

步骤(2)：根据列表建立电文到数据缓存区的映射，以及建立缓存区到导航数据区的映射；

步骤(3)：根据映射关系对导航电文进行解析、提取。

上述的方法，其中，所述步骤(1)中具体为：电文参数列表按照各卫星系统ICD文件中导航电文结构，将电文中的星历、历书的参数罗列出来。

上述的方法，其中，所述步骤(2)中：根据参数列表中的信息建立缓存区转换参数，根据缓存区转换参数建立数据转换参数，根据转换参数将电文进行解析并缓存到缓存区，再从缓存区提取出导航参数。

上述的方法，其中，所述电文参数列表采用结构体数组结构，每一个参数结构体包含该参数序号、参数所在的电文字、参数在该字中的比特位、参数的比特长度。

上述的方法，其中，所述步骤(2)中：缓存区到数据区的转换参数采用结构体数组结构，每个结构体包含数据所在字号，数据在所在字中的起始比特位，数据的比特长度。

上述的方法，其中，电文到缓存区的转换参数采用链表结构，每个链表中数据区的信息包括导航参数分别在电文和缓存数据中的字号，以及分别在每个字中的位置、比特长度。

上述的方法，其中，所述转换参数为电文中某个字的若干比特赋值到另一个字的若干比特中，循环进行赋值直到整帧数据结束。

上述的方法，其中，所述转换参数为循环从缓存区某个字中提取出若干比特数据，然后对数据进行强制类型转换，更新到导航数据中。

本发明提供了一种通用的导航电文提取方法具有以下有益效果：本发明的方法算法简单可靠，容易在接收机中实现；对于不同格式的导航电文，例如每帧内字数不同、每个字内比特数不同，每个导航数据在电文内的位置不同，在建立数据分布表后，都能够使用此方法进行数据提取。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

参照图1所示，本发明提供的一种通用的导航电文提取方法，包括以下步骤:

步骤(1)：建立电文参数列表，具体为：电文参数列表按照各卫星系统ICD文件中导航电文结构，将电文中的星历、历书的参数罗列出来；其中电文参数列表采用结构体数组结构，每一个参数结构体包含该参数序号、参数所在的电文字、参数在该字中的比特位、参数的比特长度，电文到缓存区的转换参数采用链表结构，每个链表中数据区的信息包括导航参数分别在电文和缓存数据中的字号，以及分别在每个字中的位置、比特长度，其中转换参数为电文中某个字的若干比特赋值到另一个字的若干比特中，循环进行赋值直到整帧数据结束。

步骤(2)：根据列表建立电文到数据缓存区的映射，以及建立缓存区到导航数据区的映射；根据参数列表中的信息建立缓存区转换参数，根据缓存区转换参数建立数据转换参数，根据转换参数将电文进行解析并缓存到缓存区，再从缓存区提取出导航参数，其中缓存区到数据区的转换参数采用结构体数组结构，每个结构体包含数据所在字号，数据在所在字中的起始比特位，数据的比特长度，其中转换参数为循环从缓存区某个字中提取出若干比特数据，然后对数据进行强制类型转换，更新到导航数据中。

步骤(3)：根据映射关系对导航电文进行解析、提取。

本发明的工作原理为：导航电文是以帧与子帧的结构进行播发的，每个子帧又由若干个字构成。首先需要明确所要提取的参数所在的子帧、所在子帧中的字、所在字中的比特位。根据这些信息建立一个数据分布表。由于不同导航电文帧内字数和每个字的比特位数都是不一样的，为了实现通用性和计算时与计算机的适用性，将电文进行缓存，在缓存区将字的比特位数设置成通用位数例如32。这样就需要建立电文到缓存区的转换参数，本方法中转换参数包括数据分别在电文和缓存区中的字号、分别在每个字中的比特位置和数据的比特长度。转换参数由以上提到的数据分布表和所设置的缓存区字的通用位数计算得到。数据缓存后再进行数据提取，此时需要建立从缓存区到数据区的转换参数，该转换参数包括数据在缓存区中的字号、在该字中的比特位置和数据的比特长度，这些参数由缓存区转换参数得到。当转换参数都建立完成后，就可以都过简单的比特运算，将电文内数据赋值到缓存区，再将缓存区数据提取到数据区，得到的数据就是导航电文中的星历、历书、电离层参数等用于导航定位的重要参数。

在本发明中，电文参数列表按照各卫星系统ICD文件中导航电文结构，将电文中的星历、历书等参数罗列出来，根据参数列表中的信息建立缓存区转换参数，根据缓存区转换参数建立数据转换参数，根据这些转换参数将电文进行解析并缓存到缓存区，再从缓存区提取出导航参数。最终提取出来的数据更新到星历、历书中，其中电文参数列表采用结构体数组结构。每一个参数结构体包含该参数序号、参数所在的电文字、参数在该字中的比特位、参数的比特长度。这些信息都将用于从电文到缓存区的转换参数初始化。

在本发明中，电文到缓存区的转换参数采用链表结构，每个链表中数据区的信息包括导航参数分别在电文和缓存数据中的字号、分别在每个字中的位置、比特长度。这些信息都将用于电文的解析和缓存，其中转换参数将电文中某个字的若干比特赋值到另一个字的若干比特中，循环进行赋值直到整帧数据结束。

在本发明中，缓存区到数据区的转换参数采用结构体数组结构，每个结构体包含数据所在字号，数据在所在字中的起始比特位，数据的比特长度。这些信息都将应用于数据的提取，其中转换参数的过程为循环从缓存区某个字中提取出若干比特数据。然后对数据进行强制类型转换，更新到导航数据中。

以下提供一具体的实施例

实施例1

本发明提供了一种通用的电文提取方法，参照图1，其具体的实现步骤如下：

步骤1：根据通用的ICD文件建立数据分布表：使用一个结构体数组，对于每一个数据，描述其数据编号、数据所在的字号、数据在该字中的位置和在该字中的比特数。由于电文采用整帧处理的方式，如果数据在下一个子帧，其字号不从0计，而是从之前子帧的字数累加数开始计数。

步骤2：计算电文转换参数：为了适应数据的动态增删，使用一个链表来存储从电文到存储区的转换参数。每一个链表结构中除了地址指针，还包含数据在电文中的字号，在字号中的位置和占用的比特长度，这些由步骤1中的数据分布表很容易得到。另外还包含数据在缓冲区的字号，在字号中的位置，这些参数在确定了缓冲区字长之后也很容易计算出。使用一个结构体数组来存储存储区到数据区的转换参数，这些参数包括数据字号、数据在字号中的起始位、数据位数，可以从电文到存储区的转换参数得到。

步骤3：在得到转换参数后，通过简单的比特运算循环将电文的数据赋值到对应字号、位数号、位长的缓存区中。同样的，在知道字号、起始位号和位长的情况下，从缓存区提取出数据。将这些数据强制转换数据类型后用于导航信息的更新。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种通用的导航电文提取方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤(1)：建立电文参数列表；

步骤(2)：根据列表建立电文到数据缓存区的映射，以及建立缓存区到导航数据区的映射；

步骤(3)：根据映射关系对导航电文进行解析、提取。

2.如权利要求1所述的一种通用的导航电文提取方法，其特征在于，所述步骤(1)中具体为：电文参数列表按照各卫星系统ICD文件中导航电文结构，将电文中的星历、历书的参数罗列出来。

3.如权利要求2所述的一种通用的导航电文提取方法，其特征在于，所述步骤(2)中：根据参数列表中的信息建立缓存区转换参数，根据缓存区转换参数建立数据转换参数，根据转换参数将电文进行解析并缓存到缓存区，再从缓存区提取出导航参数。

4.如权利要求3所述的一种通用的导航电文提取方法，其特征在于，所述电文参数列表采用结构体数组结构，每一个参数结构体包含该参数序号、参数所在的电文字、参数在该字中的比特位、参数的比特长度。

5.如权利要求4所述的一种通用的导航电文提取方法，其特征在于，所述步骤(2)中：缓存区到数据区的转换参数采用结构体数组结构，每个结构体包含数据所在字号，数据在所在字中的起始比特位，数据的比特长度。

6.如权利要求4所述的一种通用的导航电文提取方法，其特征在于，电文到缓存区的转换参数采用链表结构，每个链表中数据区的信息包括导航参数分别在电文和缓存数据中的字号，以及分别在每个字中的位置、比特长度。

7.如权利要求6所述的一种通用的导航电文提取方法，其特征在于，所述转换参数为电文中某个字的若干比特赋值到另一个字的若干比特中，循环进行赋值直到整帧数据结束。

8.如权利要求5所述的一种通用的导航电文提取方法，其特征在于，所述转换参数为循环从缓存区某个字中提取出若干比特数据，然后对数据进行强制类型转换，更新到导航数据中。