一种RTK差分链路及其数据处理方法技术

本发明专利技术涉及数据通信领域，尤其涉及一种RTK差分链路及其数据处理方法。本专利提出了固定电台与移动网络冗余配置的新型RTK差分链路设计方法。该方法实现了不同数据链之间的灵活切换，与网络自组织，可以最大限度地保证RTK差分链路的通信可靠，从而提高了使用RTK差分系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种RTK差分链路及其数据处理方法
本专利技术涉及数据通信领域，尤其涉及一种RTK差分链路及其数据处理方法。
技术介绍
RTK技术作为一种高精度差分定位系统，是实现高精度定位的主要方式。RTK高精度定位系统主要由两部分组成，一部分为RTK移动端，另一部分为固定在地面的RTK系统(也叫RTK基站)，其中，RTK移动端若需实现厘米级高精度定位，则需要通过无线电台或移动通信网络实现数据互联。传统的单一通信系统很难保证通信的可靠性，如移动网络存在覆盖盲点，网络堵塞等问题，而电台通信系统则存在覆盖范围小，容易被干扰等问题。因此，如何确保RTK移动端与RTK基站之间的可靠通信是RTK技术广泛应用的重要前提和基础。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，进一步提升RTK差分链路的可靠性，本专利技术提出一种冗余设计的RTK差分数据链路及其数据处理方法。一种RTK差分链路，包括：RTK地面基站、RTK移动端、RTK板卡、电台模块、移动通信网络模块和单片机处理模块；所述RTK地面基站包括：第一RTK板卡、第一电台模块、第一单片机处理单元和第一移动网络通信模块；所述RTK移动端包括：第二RTK板卡、第二电台模块、第二单片机处理单元和第二移动网络通信模块；所述RTK移动端通过第二电台模块或第二移动网络模块接收RTK地面基站发来的数据。进一步地，所述RTK地面基站中的第一RTK板卡通过GNSS天线接收GNSS信号，并生成RTCM差分数据，第一单片机处理单元接收并缓存第一RTK板卡发送的RTCM差分数据，第一单片机处理单元将初始化的第一电台模块设置成接收模式，并将缓存的RTCM数据拆分、打包、对外播发。进一步地，所述RTK移动端中的第二RTK板卡通过GNSS天线接收GNSS信号，并解算移动端的位置，第二单片机处理单元接收并缓存第二RTK板卡发送的位置信息，第二单片机处理单元将初始化的第二电台模块设置成接收模式，并接收和缓存RTK基站发送的RTCM数据。进一步地，所述RTK差分链路数据处理方法，包括以下步骤：S1、RTK地面基站数据处理；S2、RTK移动基站数据处理；S2、RTK地面基站与RTK移动端通过电台进行数据通信。进一步地，所述S1具体包括以下步骤：S11：RTK基站中自带的第一RTK板卡通过GNSS天线，采集GNSS信号并生成RTCM格式的差分数据；S12：第一RTK板卡将生成的RTCM差分数据发送给第一单片机处理单元；S13：RTK基站中的第一单片机处理单元接收所述的RTCM数据，并缓存到第一单片机处理单元中的RAM中；S14：第一单片机处理单元初始化第一移动通信模块与第一电台通信模块并等待其正常工作；S15：第一单片机处理单元通过RTK网络服务器登陆到RTK网络服务器，并将所述的RTCM数据发送到RTK网络服务器；S16：第一单片机单元将初始化完成的第一电台模块配置成接收模式，并按照默认的信道逐个搜索RTK基站电台信道，将最近的空闲信道配置为第一电台模块的发射信道；然后将缓存的RTCM数据进行拆分，打包，通过第一电台模块对外播发。进一步地，所述S2具体包括以下步骤：S21：RTK移动端的第二RTK板卡通过GNSS天线，采集GNSS信号并解算RTK移动端的定位数据；S22：第二单片机处理单元接收上述定位数据并缓存在RAM中；S23：第二单片机处理单元初始化第二移动通信模块与第二电台通信模块并等待其正常工作；S24：第二单片机处理单元通过第二移动网络模块登陆RTK网络服务器登陆RTK网络服务器，并接收来自RTK网络服务器的RTCM差分数据缓存到RAM中；S25：第二单片机处理单元将第二电台模块设置成接收模式，接收RTK基站发来的RTCM数据并缓存到RAM中；S26：第二单片机处理单元分别读取来自移动网络服务器的RTCM数据和来自电台模块二的RTCM数据，并对上述RTCM数据进行校验，若来自移动网络模块的RTCM数据和来自电台模块二的RTCM数据均校验通过，则直接将接收时间最近的RTCM数据转发给第二RTK板卡，否则将校验后的RTCM数据转发给第二RTK板卡。所述RTK差分链路中的电台模块和移动网络模块可根据接收到的RTCM数据情况实时切换。进一步地，所述RTK差分链路应用在无人机上。综上所述，本专利技术公开了固定电台与移动网络冗余配置的新型RTK差分链路设计方法。该方法实现了不同数据链之间的灵活切换，与网络自组织，可以最大限度地保证RTK差分链路的通信可靠，从而提高了使用RTK差分系统的可靠性。附图说明参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本专利技术范围的限制。图1是本专利技术的RTK差分链路结构图。图2是本专利技术的RTK差分链路数据校验步骤图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。如附图1所示，一种RTK差分链路，包括：RTK地面基站、RTK移动端、RTK板卡、电台模块、移动通信网络模块和单片机处理模块；RTK地面基站包括：第一RTK板卡、第一电台模块、第一单片机处理单元和第一移动网络通信模块；RTK移动端包括：第二RTK板卡、第二电台模块、第二单片机处理单元和第二移动网络通信模块；RTK移动端通过第二电台模块或第二移动网络模块接收RTK地面基站发来的数据。RTK地面基站中自带的第一RTK板卡通过GNSS天线采集GNSS信号，并生成RTCM格式的差分数据；第一RTK板卡通过板载通信接口将生成的RTCM差分数据发送给第一单片机处理单元；RTK基站中的第一单片机处理单元，接收完整的RTCM数据，并缓存到第一单片机处理单元中的RAM中，以备后续使用；第一单片机处理单元初始化第一移动通信模块与第一电台通信模块并等待其正常工作；第一单片机处理单元通过RTK网络服务器登陆到RTK网络服务器，并将RTCM数据发送到RTK网络服务器，以便RTK网络服务器进一步处理和播发；第一单片机处理单元将初始化完成的第一电台模块配置成接收模式，并按照默认的信道逐个搜索已经架设好的RTK基站电台信道，直到找到最近的空闲信道，并将此信道配置为RTK基站第一电台模块的发射信道；将缓存的RTCM数据进行拆分，打包，通过第一电台模块对外播发。在电台信道的选择上，具体的工作流程为：假设采用的电台模块有N个信道，以及M个ID。则从1～N依次搜索一遍，记录每个信道下的信噪比强度，挑选信号最强的信道，将电台模块的信道配置到此信道。然后在此信道基础上依据1～M的顺序依次切换ID搜索，直到在某一ID下接收到RTCM数据帧字符，则完成电台信道与电台ID的自动搜索与配置。RTK移动端的工作流程为：首先给RTK移动端上电，RTK移动端上的第二RTK板卡通过GNSS天线接收GNSS信号，并解算获得RTK本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RTK差分链路，其特征在于，包括：/nRTK地面基站、RTK移动端、RTK板卡、电台模块、移动通信网络模块和单片机处理模块；/n所述RTK地面基站包括：第一RTK板卡、第一电台模块、第一单片机处理单元和第一移动网络通信模块；/n所述RTK移动端包括：第二RTK板卡、第二电台模块、第二单片机处理单元和第二移动网络通信模块；/n所述RTK移动端通过第二电台模块或第二移动网络模块接收RTK地面基站发来的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种RTK差分链路，其特征在于，包括：
RTK地面基站、RTK移动端、RTK板卡、电台模块、移动通信网络模块和单片机处理模块；
所述RTK地面基站包括：第一RTK板卡、第一电台模块、第一单片机处理单元和第一移动网络通信模块；
所述RTK移动端包括：第二RTK板卡、第二电台模块、第二单片机处理单元和第二移动网络通信模块；
所述RTK移动端通过第二电台模块或第二移动网络模块接收RTK地面基站发来的数据。


2.根据权利要求1所述的RTK差分链路，其特征在于，包括：
RTK地面基站中的第一RTK板卡通过GNSS天线接收GNSS信号，并生成RTCM差分数据，第一单片机处理单元接收并缓存第一RTK板卡发送的RTCM差分数据，第一单片机处理单元将初始化的第一电台模块设置成接收模式，并将缓存的RTCM数据拆分、打包、对外播发。


3.根据权利要求1所述的RTK差分链路，其特征在于，包括：
RTK移动端中的第二RTK板卡通过GNSS天线接收GNSS信号，并解算移动端的位置，第二单片机处理单元接收并缓存第二RTK板卡发送的位置信息，第二单片机处理单元将初始化的第二电台模块设置成接收模式，并接收和缓存RTK基站发送的RTCM数据。


4.根据权利要求1所述的RTK差分链路数据处理方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、RTK地面基站数据处理；
S2、RTK移动基站数据处理；
S2、RTK地面基站与RTK移动端通过电台进行数据通信。


5.根据权利要求4所述的RTK差分链路数据处理方法，其特征在于所述S1具体包括以下步骤：
S11：RTK基站中自带的第一RTK板卡通过GNSS天线，采集GNSS信号并生成RTCM格式的差分数据；
S12：第一RTK板卡将生成的RTCM差分数据发送给第一单片机处理单元；
S13：RTK基站中的第一单片机处理单元接收所述的RTCM数据，并缓存...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈壮坚，杭义军，
申请(专利权)人：极翼机器人上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31