CN113365341B - 基于mqtt的rtcm-rtk精准定位网络系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动化信息处理技术领域，公开了一种基于MQTT的RTCM‑RTK精准定位网络系统，包括Ntrip基准站发送单元、MQTT协议单元、Kafka/Flink集群单元和Ntrip客户端接收单元，所述Ntrip基准站发送单元将输入数据转换为单独的MQTT消息发送至MQTT协议单元，MQTT协议单元持续的接收RTCM消息并转发写入Kafaka/Flink集群单元，所述Kafaka/Flink集群单元将RTCM消息数据形成虚拟源地址同时持续写入数据，Ntrip客户端接收单元通过MQTT协议单元得到Kafaka/Flink集群单元的持续发布的虚拟源RTCM消息数据,完成RTK定位。本发明通过将Ntrip协议和MQTT协议的结合，传输RTCM数据，达到更好的服务质量并实现NtripCaster所需的功能。

Description

基于MQTT的RTCM-RTK精准定位网络系统
技术领域
本发明涉及卫星导航信号处理技术领域，尤其涉及一种基于MQTT的RTCM-RTK精准定位网络系统。
背景技术
Ntrip与以往的RTK直接传输方式不同，它将多个参考站端的观测数据首先经Internet网络发送至控制中心，进一步处理后再由移动通讯网，如GPRS，CDMA网播发出去。
Ntrip协议实现的服务器Caster,其通过sourcelist来执行订阅发布分发转发消息的机制，消息格式为RTCM3.x,但Ntrip协议中未定义Qos，即为消息服务质量，在网络状况一般的情况下，会导致基准站与移动站直接互相无法确认网络质量。
MQTT是一个物联网传输协议，它被设计用于轻量级的发布/订阅式消息传输，旨在为低带宽和不稳定的网络环境中的物联网设备提供可靠的网络服务。MQTT是专门针对物联网开发的轻量级传输协议。MQTT协议针对低带宽网络，低计算能力的设备，做了特殊的优化，使得其能适应各种物联网应用场景。
MQTT定义了三种Qos服务原语，且消息封装格式小，特别适合物联网领域，所以通过使用MQTT来传输RTCM数据可以达到比标准Ntrip协议更好的服务质量并同时实现NtripCaster所需的功能。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种基于MQTT的RTCM-RTK精准定位网络系统，通过将Ntrip协议和MQTT协议的结合，传输RTCM数据，达到更好的服务质量并实现NtripCaster所需的功能。
本发明采取的技术方案是：
一种基于MQTT的RTCM-RTK精准定位网络系统，其特征是，包括Ntrip基准站发送单元、MQTT协议单元、Kafka/Flink集群单元和Ntrip客户端接收单元，所述Ntrip基准站发送单元将输入数据转换为单独的MQTT消息发送至MQTT协议单元，MQTT协议单元持续的接收RTCM消息并转发写入Kafaka/Flink集群单元，所述Kafaka/Flink集群单元将RTCM消息数据形成虚拟源地址同时持续写入数据，Ntrip客户端接收单元通过MQTT协议单元得到Kafaka/Flink集群单元的持续发布的虚拟源RTCM消息数据,完成RTK定位。
进一步，所述Ntrip基准站发送单元的输入数据为RTCM串行输入数据。
进一步，所述输入数据包括基准站的鉴权信息和RCTM数据播发信息。
进一步，所述Kafaka/Flink集群单元对RTCM消息数据的处理包括对Ntrip基准站发送单元、NtripCline接收单元消息播发的分配。
进一步，所述Ntrip客户端接收单元得到的消息数据包括客户端的鉴权信息和源列表消息。
本发明的有益效果是：
通过使用MQTT来传输RTCM数据可以达到比标准Ntrip协议更好的服务质量并同时实现NtripCaster所需的功能。
附图说明
附图1是本发明的模块化结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明基于MQTT的RTCM-RTK精准定位网络系统的具体实施方式作详细说明。
参见附图1,基于MQTT的RTCM-RTK精准定位网络系统，包括Ntrip基准站发送单元、MQTT协议单元、Kafka/Flink集群单元和Ntrip客户端接收单元，所述Ntrip基准站发送单元将输入数据转换为单独的MQTT消息发送至MQTT协议单元，MQTT协议单元持续的接收RTCM消息并转发写入Kafaka/Flink集群单元，所述Kafaka/Flink集群单元将RTCM消息数据形成虚拟源地址同时持续写入数据，Ntrip客户端接收单元通过MQTT协议单元得到Kafaka/Flink集群单元的持续发布的虚拟源RTCM消息数据,完成RTK定位。
其中，所述Ntrip基准站发送单元的输入数据为RTCM串行输入数据，所述输入数据包括基准站的鉴权信息和RCTM数据播发信息。所述Ntrip客户端接收单元得到的消息数据包括客户端的鉴权信息和源列表消息。所述Kafaka/Flink集群单元对RTCM消息数据的处理包括对Ntrip基准站发送单元、NtripCline接收单元消息播发的分配。
具体工作方式是通过MQTT将RTCM数据传输到代理。
NtripBase（Ntrip基准站）将RTCM3串行输入转换为单独的MQTT消息，转换为Differentnet主题。发送到具有（或不具有）安全连接（TLS）和/或受用户名和密码保护的代理（MQTT Broker）,并提供NtripBase基础配置信息。
Broker持续的接收RCTM消息并转发写入Kafaka/Flink集群，Kafka/Flink集群持续接收来自多个Base的RTCM数据并解析处理RTCM数据,按自己的策略或算法,处理RTCM数据形成虚拟源地址同时持续写入数据.如接收到NtripClient（Ntrip客户端）接收信息的订阅请求,则给客户端分配虚拟源地址并持续对其订阅接口写入重新编码的RTCM数据。
NtripClient发起订阅并提供GGA信息,得到一个持续发布的虚拟源RTCM数据,完成RTK定位。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于MQTT的RTCM RTK精准定位网络系统，其特征在于：包括Ntrip基准站发送单元、MQTT协议单元、Kafka/Flink集群单元和Ntrip客户端接收单元，所述Ntrip基准站发送单元将输入数据转换为单独的MQTT消息发送至MQTT协议单元，MQTT协议单元持续的接收RTCM消息并转发写入Kafaka/Flink集群单元，所述Kafaka/Flink集群单元将RTCM消息数据形成虚拟源地址同时持续写入数据，Ntrip客户端接收单元通过MQTT协议单元得到Kafaka/Flink集群单元的持续发布的虚拟源RTCM消息数据,完成RTK定位，所述Ntrip客户端接收单元得到的消息数据包括客户端的鉴权信息和源列表消息。
2.根据权利要求1所述的基于MQTT的RTCM RTK精准定位网络系统，其特征在于：所述Ntrip基准站发送单元的输入数据为RTCM串行输入数据。
3.根据权利要求2所述的基于MQTT的RTCM RTK精准定位网络系统，其特征在于：所述输入数据包括基准站的鉴权信息和RCTM数据播发信息。
4.根据权利要求1所述的基于MQTT的RTCM RTK精准定位网络系统，其特征在于：所述Kafaka/Flink集群单元对RTCM消息数据的处理包括对Ntrip基准站发送单元、NtripCline接收单元消息播发的分配。
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