CN111103597B - 一种数据处理方法及卫星通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种卫星通信系统及数据处理方法，方法包括：第一数据接收模块实时接收卫星数据，数据处理模块将所述卫星数据按照时间先后顺序存储至第一数据存储模块，并记录所述卫星数据的接收时间，当到达数据发送周期时，数据处理模块判断第一数据存储模块中接收时间最早的卫星数据和最新的卫星数据的第一时间差是否大于或等于第一预设时长，如果是，则放弃发送当前数据发送周期内的卫星数据，如果所述第一时间差小于所述第一预设时长，第一数据发送模块将当前数据发送周期内的卫星数据发送至控制中心；该方法能够提高控制中心数据的处理和解算速度。

Description

一种数据处理方法及卫星通信系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据处理方法及卫星通信系统。
背景技术
现有GNSS接收机的数据传输大多采用透传的方式，该传输方式中GNSS接收机将原始数据和星历数据通过广域网、局域网络、串口、无线设备等传输到控制中心，控制中心的解算软件根据每台接收机对应的IP地址和端口号，获得每个站的原始数据，并自动对其进行实时解算，得到各个监测站的坐标，并存入数据库或发送给客户端。但该方式中的解算是对当前接收的基准站和观测站的实时数据的解算，但有时候基准站或者观测站的数据并不能实时上传，一些滞后时间较长的数据已经不具备解算意义，对于控制中心，无效数据的增多会影响数据处理的速度，影响解算；对于滞后的有效数据，控制中心不予处理，导致解算数据减少。
此外，若控制中心没有实时接收到个别观测站数据，会导致数据未实时上传的观测站在对应的时段内没有解算数据；若控制中心没有实时接收到基准站数据，则导致这段时间内与之关联的观测站的数据均不能解算。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的无效数据的增多带来的数据处理速度慢的问题，提出一种数据处理方法及卫星通信系统，能够有效提高数据的处理和解算速度。
一种卫星通信系统，包括控制中心、至少一个基准站和多个观测站，所述基准站和观测站设有GNSS接收机；
所述GNSS接收机包括第一数据接收模块、数据处理模块、第一数据存储模块以及第一数据发送模块；
所述第一数据接收模块用于实时接收卫星数据；
所述数据处理模块用于将所述卫星数据按照时间先后顺序存储至所述第一数据存储模块，并记录所述卫星数据的接收时间；
所述数据处理模块还用于当到达数据发送周期时，判断所述第一数据存储模块中接收时间最早的卫星数据和最新的卫星数据的第一时间差是否大于或等于第一预设时长，如果是，则放弃发送当前数据发送周期内的卫星数据；
如果所述第一时间差小于所述第一预设时长，所述第一数据发送模块用于将当前数据发送周期内的卫星数据发送至所述控制中心。
进一步地，所述数据处理模块还用于检测所述当前数据发送周期内的卫星数据是否发送成功，如果发送成功，则等待下一个数据发送周期，如果发送不成功，则控制所述第一数据发送模块进行补发。
进一步地，所述控制中心包括第二数据接收模块、第二数据存储模块、第二数据发送模块以及解算模块；
所述第二数据接收模块用于接收所述第一数据发送模块发送的卫星数据；
所述卫星数据包括来自基准站的第一卫星数据和来自观测站的第二卫星数据；
所述第二数据存储模块用于将所述第一卫星数据和第二卫星数据按照矩阵形式进行存储；
所述第二数据发送模块用于检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求；
如果满足预设要求，则第二数据发送模块还用于将所述第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
所述解算模块用于对所述第一卫星数据和第二卫星数据进行解算。
进一步地，所述矩阵中，第一列数据为对应每个基准站的第一卫星数据，每个基准站相关联的观测站的第二卫星数据依次排列在相应的第一卫星数据之后；
所述第二数据发送模块还用于检测每一行数据是否完整，如果完整，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
如果数据不完整，则检测该行数据中接收时间最早的第一卫星数据和最新的第二卫星数据的第二时间差是否大于或等于第二预设时长，如果是，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块，如果所述第二时间差小于所述第二预设时长，则暂存该行的第一卫星数据和第二卫星数据。
一种数据处理方法，应用于上述的卫星通信系统，所述方法包括：
第一数据接收模块实时接收卫星数据；
数据处理模块将所述卫星数据按照时间先后顺序存储至第一数据存储模块，并记录所述卫星数据的接收时间
当到达数据发送周期时，数据处理模块判断第一数据存储模块中接收时间最早的卫星数据和最新的卫星数据的第一时间差是否大于或等于第一预设时长，如果是，则放弃发送当前数据发送周期内的卫星数据；
如果所述第一时间差小于所述第一预设时长，第一数据发送模块将当前数据发送周期内的卫星数据发送至所述控制中心。
进一步地，所述方法还包括：
数据处理模块检测所述当前数据发送周期内的卫星数据是否发送成功，如果发送成功，则等待下一个数据发送周期，如果发送不成功，则控制所述第一数据发送模块进行补发。
进一步地，所述控制中心包括第二数据接收模块、第二数据存储模块、第二数据发送模块以及解算模块；所述卫星数据包括来自基准站的第一卫星数据和来自观测站的第二卫星数据；
所述方法还包括：
第二数据接收模块接收所述第一数据发送模块发送的卫星数据；
第二数据存储模块将所述第一卫星数据和第二卫星数据按照矩阵形式进行存储；
第二数据发送模块检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求；
如果满足预设要求，则第二数据发送模块将所述第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
解算模块对所述第一卫星数据和第二卫星数据进行解算。
进一步地，所述矩阵中，第一列数据为对应每个基准站的第一卫星数据，每个基准站相关联的观测站的第二卫星数据依次排列在相应的第一卫星数据之后；
第二数据发送模块检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求，包括：
检测每一行数据是否完整；
如果完整，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
如果数据不完整，则检测该行数据中接收时间最早的第一卫星数据和最新的第二卫星数据的第二时间差是否大于或等于第二预设时长，如果是，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块，如果所述第二时间差小于所述第二预设时长，则暂存该行的第一卫星数据和第二卫星数据。
进一步地，所述第一预设时长为三小时至五小时。
进一步地，所述第二预设时长为四小时至六小时。
本发明提供的数据处理方法及卫星通信系统，至少包括如下有益效果：
(1)基准站和观测站的GNSS接收机将滞后的数据舍弃，从而减少控制中心无效数据的数量，进而提高控制中心数据的处理和解算速度；
(2)控制中心设置第二预设时长，可以在第二预设时长内等待补发有效数据，提高各个站点解算时段内解算数据的完整性。
附图说明
图1为本发明提供的卫星通信系统一种实施例的结构示意图。
图2为本发明提供的卫星通信系统中GNSS接收机一种实施例的结构示意图。
图3为本发明提供的卫星通信系统中控制中心一种实施例的结构示意图。
图4为本发明提供的数据处理方法一种实施例的步骤图。
图5为本发明提供的数据处理方法一种实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
参考图1和图2，本实施例提供一种卫星通信系统，包括控制中心101、至少一个基准站102和多个观测站103，基准站102和观测站103设有GNSS接收机104；
GNSS接收机104包括第一数据接收模块1041、数据处理模块1042、第一数据存储模块1043以及第一数据发送模块1044；
第一数据接收模块1041用于实时接收卫星数据；
数据处理模块1042用于将卫星数据按照时间先后顺序存储至第一数据存储模块1043，并记录卫星数据的接收时间；
数据处理模块1042还用于当到达数据发送周期时，判断第一数据存储模块中接收时间最早的卫星数据和最新的卫星数据的第一时间差是否大于或等于第一预设时长，如果是，则放弃发送当前数据发送周期内的卫星数据；
如果所述第一时间差小于所述第一预设时长，第一数据发送模块1044用于将当前数据发送周期内的卫星数据发送至所述控制中心。
具体地，第一数据接收模块1041可以是市面上主流的高精度定位板卡，如司南导航的板卡系列，数据处理模块1042为微处理器，第一数据存储模块1043主要包括存储器，第一数据发送模块1044可以为广域网系统、局域网系统或者无线传输设备等。
第一数据接收模块1041实时接收卫星数据，数据处理模块1042控制将该卫星数据按照时间先后顺序存储至第一数据存储模块1043，并记录卫星数据的接收时间。
数据处理模块1042设置数据发送周期，当到达数据发送周期时，首先判断第一数据存储模块中接收时间最早的卫星数据和最新的卫星数据的第一时间差是否大于或等于第一预设时长，如果是，则放弃发送当前数据发送周期内的卫星数据，并等待下一个数据发送周期的到来。
如果第一时间差小于所述第一预设时长，第一数据发送模块1044用于将当前数据发送周期内的卫星数据发送至所述控制中心，并判断当前数据发送周期内的卫星数据是否发送成功，如果发送成功，则等待下一个数据发送周期，如果发送不成功，则控制第一数据发送模块进行补发。
例如，在一个具体的应用场景中，第一数据存储模块中最早的卫星数据的接收时间为上午8:00，最新的卫星数据的接收时间为中午12:00，第一时间差为4小时，第一预设时长为4小时，第一时间差等于第一预设时长，因此从8:00-12:00这一段时间内接收到的卫星数据均不发送。
进一步地，参考图3，控制中心101包括第二数据接收模块1011、第二数据存储模块1012、第二数据发送模块1013以及解算模块1014；
第二数据接收模块1012用于接收第一数据发送模块1044发送的卫星数据；
卫星数据包括来自基准站的第一卫星数据和来自观测站的第二卫星数据；
第二数据存储模块1012用于将第一卫星数据和第二卫星数据按照矩阵形式进行存储；
第二数据发送模块1013用于检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求；
如果满足预设要求，则第二数据发送模块1013还用于将所述第一卫星数据和第二卫星数据发送至解算模块1014；
解算模块1014用于对第一卫星数据和第二卫星数据进行解算。
具体地，所述矩阵中，纵坐标为时间顺序，第一列数据为对应每个基准站的第一卫星数据，每个基准站相关联的观测站的第二卫星数据依次排列在相应的第一卫星数据之后，每接收到一组卫星数据，则填充矩阵的一个格，收到的第一组卫星数据的时间为原点时间。
第二数据发送模块1013用于检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求，具体为：检测每一行数据是否完整，如果完整，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
如果数据不完整，则检测该行数据中接收时间最早的第一卫星数据和最新的第二卫星数据的第二时间差是否大于或等于第二预设时长，如果是，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块，如果所述第二时间差小于所述第二预设时长，则暂存该行的第一卫星数据和第二卫星数据，等待GNSS接收机104补发数据。
本实施例提供的卫星通信系统，至少包括如下有益效果：
(1)基准站和观测站的GNSS接收机将滞后的数据舍弃，从而减少控制中心无效数据的数量，进而提高控制中心数据的处理和解算速度；
(2)控制中心设置第二预设时长，可以在第二预设时长内等待补发有效数据，提高各个站点解算时段内解算数据的完整性。
实施例二
参考图4和图5，本实施例提供一种数据处理方法，应用于如实施例一所述卫星通信系统，所述方法包括：
步骤S201，第一数据接收模块实时接收卫星数据；
步骤S202，数据处理模块将所述卫星数据按照时间先后顺序存储至第一数据存储模块，并记录所述卫星数据的接收时间；
步骤S203，当到达数据发送周期时，数据处理模块判断第一数据存储模块中接收时间最早的卫星数据和最新的卫星数据的第一时间差是否大于或等于第一预设时长，如果是，则放弃发送当前数据发送周期内的卫星数据；
步骤S204，如果所述第一时间差小于所述第一预设时长，第一数据发送模块将当前数据发送周期内的卫星数据发送至控制中心。
具体地，步骤S204之后，还包括：
数据处理模块检测所述当前数据发送周期内的卫星数据是否发送成功，如果发送成功，则等待下一个数据发送周期，如果发送不成功，则控制所述第一数据发送模块进行补发。
进一步地，控制中心包括第二数据接收模块、第二数据存储模块、第二数据发送模块以及解算模块；所述卫星数据包括来自基准站的第一卫星数据和来自观测站的第二卫星数据；
所述方法还包括：
第二数据接收模块接收所述第一数据发送模块发送的卫星数据；
第二数据存储模块将所述第一卫星数据和第二卫星数据按照矩阵形式进行存储；
第二数据发送模块检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求；
如果满足预设要求，则第二数据发送模块将所述第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
解算模块对所述第一卫星数据和第二卫星数据进行解算。
矩阵中，纵坐标为时间顺序，第一列数据为对应每个基准站的第一卫星数据，每个基准站相关联的观测站的第二卫星数据依次排列在相应的第一卫星数据之后，每接收到一组卫星数据，则填充矩阵的一个格，收到的第一组卫星数据的时间为原点时间。
第二数据发送模块检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求，包括：
检测每一行数据是否完整；
如果完整，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
如果数据不完整，则检测该行数据中接收时间最早的第一卫星数据和最新的第二卫星数据的第二时间差是否大于或等于第二预设时长，如果是，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块，如果所述第二时间差小于所述第二预设时长，则暂存该行的第一卫星数据和第二卫星数据。
作为一种优选的实施方式，所述第一预设时长为三小时至五小时。
作为一种优选的实施方式，所述第二预设时长为四小时至六小时。
本实施例提供的数据处理方法，至少包括如下有益效果：
(1)基准站和观测站的GNSS接收机将滞后的数据舍弃，从而减少控制中心无效数据的数量，进而提高控制中心数据的处理和解算速度；
(2)控制中心设置第二预设时长，可以在第二预设时长内等待补发有效数据，提高各个站点解算时段内解算数据的完整性。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种卫星通信系统，其特征在于，包括控制中心、至少一个基准站和多个观测站，所述基准站和观测站设有GNSS接收机；
所述GNSS接收机包括第一数据接收模块、数据处理模块、第一数据存储模块以及第一数据发送模块；
所述第一数据接收模块用于实时接收卫星数据；
所述数据处理模块用于将所述卫星数据按照时间先后顺序存储至所述第一数据存储模块，并记录所述卫星数据的接收时间；
所述数据处理模块还用于当到达数据发送周期时，判断所述第一数据存储模块中接收时间最早的卫星数据和最新的卫星数据的第一时间差是否大于或等于第一预设时长，如果是，则放弃发送当前数据发送周期内的卫星数据；所述数据处理模块还用于检测所述当前数据发送周期内的卫星数据是否发送成功，如果发送成功，则等待下一个数据发送周期，如果发送不成功，则控制所述第一数据发送模块进行补发；
如果所述第一时间差小于所述第一预设时长，所述第一数据发送模块用于将当前数据发送周期内的卫星数据发送至所述控制中心；所述控制中心包括第二数据接收模块、第二数据存储模块、第二数据发送模块以及解算模块；
所述第二数据接收模块用于接收所述第一数据发送模块发送的卫星数据；
所述卫星数据包括来自基准站的第一卫星数据和来自观测站的第二卫星数据；
所述第二数据存储模块用于将所述第一卫星数据和第二卫星数据按照矩阵形式进行存储；
所述第二数据发送模块用于检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求；
如果满足预设要求，则第二数据发送模块还用于将所述第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
所述解算模块用于对所述第一卫星数据和第二卫星数据进行解算；
所述矩阵中，第一列数据为对应每个基准站的第一卫星数据，每个基准站相关联的观测站的第二卫星数据依次排列在相应的第一卫星数据之后；
所述第二数据发送模块还用于检测每一行数据是否完整，如果完整，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
如果数据不完整，则检测该行数据中接收时间最早的第一卫星数据和最新的第二卫星数据的第二时间差是否大于或等于第二预设时长，如果是，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块，如果所述第二时间差小于所述第二预设时长，则暂存该行的第一卫星数据和第二卫星数据。
2.一种数据处理方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的卫星通信系统，所述方法包括：
第一数据接收模块实时接收卫星数据；
数据处理模块将所述卫星数据按照时间先后顺序存储至第一数据存储模块，并记录所述卫星数据的接收时间；数据处理模块检测所述当前数据发送周期内的卫星数据是否发送成功，如果发送成功，则等待下一个数据发送周期，如果发送不成功，则控制所述第一数据发送模块进行补发；
当到达数据发送周期时，数据处理模块判断第一数据存储模块中接收时间最早的卫星数据和最新的卫星数据的第一时间差是否大于或等于第一预设时长，如果是，则放弃发送当前数据发送周期内的卫星数据；
如果所述第一时间差小于所述第一预设时长，第一数据发送模块将当前数据发送周期内的卫星数据发送至所述控制中心；所述控制中心包括第二数据接收模块、第二数据存储模块、第二数据发送模块以及解算模块；所述卫星数据包括来自基准站的第一卫星数据和来自观测站的第二卫星数据；
所述方法还包括：
第二数据接收模块接收所述第一数据发送模块发送的卫星数据；
第二数据存储模块将所述第一卫星数据和第二卫星数据按照矩阵形式进行存储；
第二数据发送模块检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求；
如果满足预设要求，则第二数据发送模块将所述第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
解算模块对所述第一卫星数据和第二卫星数据进行解算；
所述矩阵中，第一列数据为对应每个基准站的第一卫星数据，每个基准站相关联的观测站的第二卫星数据依次排列在相应的第一卫星数据之后；
第二数据发送模块检测所述矩阵内的第一卫星数据和第二卫星数据是否满足预设要求，包括：
检测每一行数据是否完整；
如果完整，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块；
如果数据不完整，则检测该行数据中接收时间最早的第一卫星数据和最新的第二卫星数据的第二时间差是否大于或等于第二预设时长，如果是，则将该行的第一卫星数据和第二卫星数据发送至所述解算模块，如果所述第二时间差小于所述第二预设时长，则暂存该行的第一卫星数据和第二卫星数据。
3.根据权利要求2所述的数据处理方法，其特征在于，所述第一预设时长为三小时至五小时。
4.根据权利要求2所述的数据处理方法，其特征在于，所述第二预设时长为四小时至六小时。
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