基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法技术

本发明专利技术公开了基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法，所述检测方法接收GNSS观测数据，采用MODEM_SERVER和MODEM_CLIENT双线程处理技术保持PPPE拨号正常连接，接收到原始GNSS观测数据以后，立即进行解析，然后将解析出来的数据以RTCM格式分别存放到缓存和FLASH里面；本方法通过多路GNSS数据并行传输，将解析的数据根据配置的多链路基于数传协议进行并行传输，极大的优化了GNSS高精度监测设备的稳定性和可靠性方面。稳定性和可靠性方面。稳定性和可靠性方面。

【技术实现步骤摘要】
基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法


[0001]本专利技术涉及全球导航卫星系统定位
，尤其涉及基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术不断发展，人们在很多的生活和工作环境中对位置信息有了更多的需求，伴随着众多卫星定位导航系统的兴起，全球卫星定位导航系统有了一个全新的称呼GNSS，GNSS全球导航卫星系统定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量，同时还必须知道用户钟差。全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。目前,国产GNSS高精度监测设备在核心性能上与国外产品已差异不大，但在稳定性和可靠性方面还有一定差距，尤其是在高寒、高湿、高遮挡等复杂环境及带状区域条件下还需要进一步优化产品性能。而且大多数GNSS设备都是进行单路传输，或者多路选择其中的一路进行传输，在网络信号受到干扰的地方，观测数据不能及时的传输到多个平台进行解算处理，从而影响设备的定位精度，因此数据的处理和传输方法还需要不断的提升。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：克服了常规的GNSS高精度监测设备在核心性能上与国外产品已差异不大，但在稳定性和可靠性方面还有一定差距，尤其是在高寒、高湿、高遮挡等复杂环境及带状区域条件下还需要进一步优化产品性能的缺点，提供了基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法，包括以下步骤：接收GNSS观测数据，采用MODEM_SERVER和MODEM_CLIENT双线程处理技术保持PPPE拨号正常连接，接收到原始GNSS观测数据以后，立即进行解析，然后将解析出来的数据以RTCM格式分别存放到缓存和FLASH里面；多路GNSS数据并行传输，将解析的数据根据配置的多链路基于数传协议进行并行传输。
[0005]具体的，所述MODEM_SERVER的负责底层命令的具体实现，包括以下子步骤：步骤B1：通信模组启动；步骤B2：串口初始化；步骤B3：获取模组的基本信息；步骤B4：等待接收MODEM_CLIENT发送命令；步骤B5：解析命令，通过查表获取命令的处理方式；步骤B6：把处理结果组包后发送给MODEM_CLIENT；步骤B7：判定是否退出，如是进行步骤B8；如否跳回步骤B4；
步骤B8：退出。
[0006]具体的，所述MODEM_CLIENT用于负责处理逻辑事务、网络通断检测、网络信号质量检测以及4G模块异常，包括以下子步骤：步骤C1：获取网络信息；步骤C2：获取设备信息；步骤C3：是否进行拨号，如是，进行步骤C4；如否，跳回步骤C1；步骤C4：拨号；步骤C5：是否获取到IP且能连接网络，如是，进行步骤C6；如否，进行异常处理程序并跳回步骤C1；步骤C6：更新网络信息与设备信息；步骤C7：是否退出，如是，结束程序；如否，跳回步骤C5。
[0007]具体的，所述数传协议包括基于TCP、MQTT、NTRIP1.0、NTRIP2.0和RTK的通信协议。
[0008]具体的，所述数传的传输基于MQTT，还包含连接服务器子步骤和数据解析子步骤。
[0009]具体的，所述连接服务器子步骤还包含：步骤E1：初始化，获取消息队列遥测传输协议的配置；步骤E2：检查网络状态是否可用，如是，进行步骤E3；如否，继续进行检查；步骤E3：设置消息队列遥测传输协议参数和回调函数；步骤E4：连接服务器；步骤E5：检查连接是否成功，如是，进行步骤E6；如否，跳回步骤E2；步骤E6：订阅主题；步骤E7：检查是否需要退出。
[0010]具体的，所述数据解析子步骤还包含：步骤F1：检查是否有数据；步骤F2：解析数据/命令；步骤F3：数据具体处理；步骤F4：检查是否退出，如是进行退出；如否，跳回步骤F1。
[0011]具体的，还包括链路配置步骤，所述链路配置包括以下子步骤：步骤D1：初始化串口参数；步骤D2：接收串口数据；步骤D3：根据串口协议解析数据；步骤D4：判断前两个字节是否为同步码，如是，进行步骤D5；如否，返回同步码错误状态并跳回步骤D2;步骤D5：判断第三个字节是否为支持的CMD，如是，进行步骤D6；如否，返回CMD错误状态并跳回步骤D2;步骤D6：判断第四、第五个字节是否为支持的MSG_ID，如是，进行步骤D7；如否，返回MSG_ID错误状态并跳回步骤D2;步骤D7：判断第6
‑
9个字节是否为合法数据长度，如是，进行步骤D8；如否，返回data_len错误状态并跳回步骤D2;步骤D8：保存数据、数据长度及最后两个字节的校验码到缓存中；
步骤D9：校验协议数据，生成校验码，并对比校验码是否一致，如是，进行步骤D10；如否，返回校验码错误状态并跳回步骤D2;步骤D10：返回状态码，CMD，MSG_ID，data_len所需数据；步骤D11：调用其他模块中接口函数处理；步骤D12：串口发送处理结果及状态。
[0012]具体的，还包括初始化步骤，所述初始化包括以下子步骤：步骤开始后，进行fork操作将进程分为父进程子步骤和子进程子步骤，所述父进程子步骤还包括：步骤S1：初始化，申请资源；步骤S2：创建任务；步骤S3：启动任务；步骤S4：阻塞等待退出信号；步骤S5：释放资源；步骤S6：退出所有子进程；步骤S7：结束；所述子进程子步骤还包括：步骤A1：初始化日志系统；步骤A2：启动日志系统，开始记录日志；步骤A3：阻塞等待退出信号；步骤A4：释放资源；步骤A5：结束。
[0013]具体的，所述原始GNSS观测数据经过高精度的GNSS板卡模块接受并输出；GNSS观测数据静态精度为平面达2.5mm+1ppm和高程达5mm+1ppm，动态精度为平面达8mm+1ppm和高程达15mm+1ppm。
[0014]本专利技术的有益效果：1.本方法采用高端处理器和Linux操作系统结合，增强了系统的稳定性，防止在恶劣的环境中死机而不能正常工作，从而保证在野外复杂环境中稳定的运行。
[0015]2.本方法在原有单路传输基础上，改为多路并行传输，增强数据的处理能力，提高了数据的传输效率。
[0016]3.本方法采用多频RTK高精度导航定位模块，静态精度为平面可达2.5mm+1ppm和高程可达5mm+1ppm,动态精度为平面可达8mm+1ppm和高程可达15mm+1ppm，再有了多路数据的有效传输，大大提高了定位精度4.本方法采用内置EMMC存储方案，容量达32G，可以存储连续7天RTCM格式的观测数据，模块启动前先进行硬件检测和容量检查，并能做简单异常处理。保证在异常情况下的数据丢失，支持存储间隔设置，支持超期文件删除，能保存断电的数据。
[0017]5.本方法采用SQLite数据库，SQLite是一个进程内的轻量级嵌入式数据库，它的数据库就是一个文件，实现了自给自足、无服务器、零配置的、事务性的S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法，其特征在于，包括以下步骤：接收GNSS观测数据，采用MODEM_SERVER和MODEM_CLIENT双线程处理技术保持PPPE拨号正常连接，接收到原始GNSS观测数据以后，立即进行解析，然后将解析出来的数据以RTCM格式分别存放到缓存和FLASH里面；多路GNSS数据并行传输，将解析的数据根据配置的多链路基于数传协议进行并行传输。2.根据权利要求1所述的基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法，其特征在于，所述MODEM_SERVER负责底层命令具体实现，包括以下子步骤：步骤B1：通信模组启动；步骤B2：串口初始化；步骤B3：获取模组的基本信息；步骤B4：等待接收MODEM_CLIENT发送命令；步骤B5：解析命令，通过查表获取命令的处理方式；步骤B6：把处理结果组包后发送给MODEM_CLIENT；步骤B7：判定是否退出，如是进行步骤B8；如否跳回步骤B4；步骤B8：退出。3.根据权利要求1所述的基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法，其特征在于，所述MODEM_CLIENT用于负责处理逻辑事务、网络通断检测、网络信号质量检测以及4G模块异常，包括以下子步骤：步骤C1：获取网络信息；步骤C2：获取设备信息；步骤C3：是否进行拨号，如是，进行步骤C4；如否，跳回步骤C1；步骤C4：拨号；步骤C5：是否获取到IP且能连接网络，如是，进行步骤C6；如否，进行异常处理程序并跳回步骤C1；步骤C6：更新网络信息与设备信息；步骤C7：是否退出，如是，结束程序；如否，跳回步骤C5。4.根据权利要求1所述的基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法，其特征在于，所述数传协议包括基于TCP、MQTT、NTRIP1.0、NTRIP2.0和RTK的通信协议。5.根据权利要求4所述的基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法，其特征在于，所述数传协议基于MQTT，还包含连接服务器子步骤和数据解析子步骤。6.根据权利要求5所述的基于4G网络的GNSS数据接收及多路并行传输方法，其特征在于，所述连接服务器子步骤还包含：步骤E1：初始化，获取消息队列遥测传输协议的配置；步骤E2：检查网络状态是否可用，如是，进行步骤E3；如否，继续进行检查；步骤E3：设置消息队列遥测传输协议参数和回调函数；步骤E4：连接服务器；步骤E5：检查连接是否成功，如是，进行步骤E6；如否，跳回步骤E2；步骤E6：订阅主题；
步骤E7：检查是否需...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永刚，张良会，吕菲，韩平，蒋龙，张波，余建乐，
申请(专利权)人：川藏铁路技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：