一种北斗位置信息报文压缩编码方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种北斗位置信息报文压缩编码方法及系统，所述方法包括：读取报文类型并进行字符转换；为各段数据添加段标识；依次读取各段内的数据，并将各段内的数据进行转化、校验、异或处理，并将不可打印字符与特殊作用字符统一映射到特定组合字串上，得到第一转换报文数据；对得到第一转换报文数据中剩余的特殊标识进行二次转换，得到完全由字母和数字组成的第二转换报文数据；利用哈夫曼树对第二转换报文数据进行数据压缩，得到北斗位置信息报文压缩编码结果。本发明专利技术通过特定映射、与原报文中独有字段异或再转换等方式，将易读的明文转换为不可读的字串码，并处理掉部分特征分割符，实现报文压缩的同时提高了报文的安全性。实现报文压缩的同时提高了报文的安全性。实现报文压缩的同时提高了报文的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种北斗位置信息报文压缩编码方法及系统


[0001]本专利技术属于数字通信中的压缩编码
，具体涉及一种北斗位置信息报文压缩编码方法及系统。

技术介绍

[0002]北斗卫星导航系统是中国自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的时空基础设施。北斗卫星导航系统提供服务以来，已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用。
[0003]然而北斗卫星导航系统对报文长度有一定的限制，当需要连续、高频次获取定位数据时，往往会带来通信资源紧缺，为了尽可能传输更多信息量，一般需要进行报文压缩以提高通信效率。比如公开号为CN105992154A的专利公开一种位置数据传输方法，其计算位置数据之间的差值并进行压缩传输，能够拓展位置数据的传输量，但是容易造成误差累计。公开号为CN108737976A的专利技术专利公开了一种基于北斗短报文的压缩传输方法，其通过分析不同类型的报文空间特点，在流行的压缩算法的基础上进行算法组合和改进，提高了算法通用性，但是对于位置数据，压缩算法较为复杂，不利于数据快速传输，且安全性有待提高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种北斗位置信息报文压缩编码方法及系统，用于解决现有报文压缩方案安全性不高的问题。
[0005]本专利技术第一方面，公开了一种北斗位置信息报文压缩编码方法，所述方法包括：建立一张北斗位置信息报文的报文类型映射表，读取报文类型并进行字符转换；依次读取各段数据并为各段数据添加段标识；依次读取各段内的数据，并将各段内的数据进行转化、校验、异或处理，并将不可打印字符与特殊作用字符统一映射到特定组合字串上，得到第一转换报文数据；对得到第一转换报文数据中剩余的特殊标识进行二次转换，得到完全由字母和数字组成的第二转换报文数据；利用哈夫曼树对第二转换报文数据进行数据压缩，得到北斗位置信息报文压缩编码结果。
[0006]在以上技术方案的基础上，优选的，所述报文类型映射表中，报文头类型、报文句类型和报文类型均转换成对应字符，所述对应字符用数字表示。
[0007]在以上技术方案的基础上，优选的，所述段标识长度为12位，前5位记录本段序号，中间4位记录原数据段段长，其余位置保留，保留位暂且置0。
[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，所述依次读取各段内的数据，并将各段内的数据进行转化、校验、异或处理，并将不可打印字符与特殊作用字符统一映射到特定组合字串
上，得到第一转换报文数据具体包括：依次读取段内数据，将其转化为16进制ASCII值，并与报文段尾进行校验和异或，再与127异或，进行一个127内的补数计算；建立一个特殊字符映射表，将原ASCII中的不可打印字符与特殊作用字符统一映射到特定组合字串上；重复以上段内数据处理过程，到校验和标识
‘’
结束，并将
‘’
作为新校验和标识，将校验和与转换后的报文类型特定位异或；保留结尾字符，得到第一转换报文数据。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，所述对得到第一转换报文数据中剩余的特殊标识进行二次转换，得到完全由字母和数字组成的第二转换报文数据具体包括：依次读取第一转换报文数据并转化为二进制，保留7位并拼接到一起；若拼接处理后的数据长度非8的整数倍，则在后面补0至长度满足8的整数倍；将8的整数倍数据中，8位为一组转换为16进制数，得到第二转换报文数据。
[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，对于GPGGA报文，所述读取报文类型并进行字符转换之前，还包括：对于GPGGA报文中的时间字段，将时间字段转化为对应二进制并保留最低所需比特位数，并使用base64编码转换为4个字符；对于GPGGA报文中的经纬度字段，将经纬度字段分别通过经纬度不断分区的形式转换成经度二进制串和纬度二进制串，并进行拼接、转换处理。
[0011]在以上技术方案的基础上，优选的，所述将经纬度字段分别通过经纬度不断分区的形式转换成经度二进制串和纬度二进制串具体包括：对经纬度字段中的经度数据/纬度数据，分别将经度范围、纬度范围划分为两个区间，用0和1表示每次经度数据/纬度数据所落在的区间，将经度数据、纬度数据所落在的区间再次划分为两个区间，用0和1表示每次经度数据/纬度数据所落在的区间，重复以上过程直到划分到想要的精度，得到一个经度二进制串/纬度二进制串。
[0012]本专利技术第二方面，公开一种北斗位置信息报文压缩编码系统，所述系统包括：类型转换模块：用于建立一张北斗位置信息报文的报文类型映射表，读取报文类型并进行字符转换；数据编码模块：用于依次读取各段数据并为各段数据添加段标识；依次读取各段内的数据，并将各段内的数据进行转化、校验、异或处理，并将不可打印字符与特殊作用字符统一映射到特定组合字串上，得到第一转换报文数据；对得到第一转换报文数据中剩余的特殊标识进行二次转换，得到完全由字母和数字组成的第二转换报文数据；数据压缩模块：用于利用哈夫曼树对第二转换报文数据进行数据压缩，得到北斗位置信息报文压缩编码结果。
[0013]本专利技术第三方面，公开一种电子设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指
令，以实现如本专利技术第一方面所述的方法。
[0014]本专利技术第四方面，公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使计算机实现如本专利技术第一方面所述的方法。
[0015]本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：1）本专利技术建立并维护一个报文类型映射表，读取报文类型并进行字符转换，并对段内的数据进行转化、校验、异或处理和映射处理，得到的第一转换报文数据可以将报文特征隐藏，增加安全性，将第一转换报文数据中剩余的特殊标识进行二次转换，得到完全由字母和数字组成的第二转换报文数据，增加安全性的同时减少字符种类，便于在利用哈夫曼树进行处理时减少相应的叶子数量会，从而减少编码长度，提高压缩效率；2）本专利技术为各段增加段标识，将段内数据转化为16进制ASCII值，并与报文段尾校验和进行异或，再与127异或，进行一个127内的补数计算，然后将原ASCII中的不可打印字符与特殊作用字符统一映射到特定组合字串上，可以提高位置数据传输的安全性；3）本专利技术针对GPGGA报文中的时间字段和经纬度字段进行了特殊处理，对于时间字段只保留最低所需比特位数的二进制数据，对于经纬度字段，通过geohash编码思想生成经度二进制串和纬度二进制串并进行编码处理，可以提高压缩效率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种北斗位置信息报文压缩编码方法，其特征在于，所述方法包括：建立一张北斗位置信息报文的报文类型映射表，读取报文类型并进行字符转换；依次读取各段数据并为各段数据添加段标识；依次读取各段内的数据，并将各段内的数据进行转化、校验、异或处理，并将不可打印字符与特殊作用字符统一映射到特定组合字串上，变换得到第一转换报文数据；对得到第一转换报文数据中剩余的特殊标识进行二次转换，得到完全由字母和数字组成的第二转换报文数据；利用哈夫曼树对第二转换报文数据进行数据压缩，得到北斗位置信息报文压缩编码结果。2.根据权利要求1所述的北斗位置信息报文压缩编码方法，其特征在于，所述报文类型映射表中，报文头类型、报文句类型和报文类型均转换成对应字符，所述对应字符用数字表示。3.根据权利要求1所述的北斗位置信息报文压缩编码方法，其特征在于，所述段标识长度为12位，前5位记录本段序号，中间4位记录原数据段段长，其余位置保留，保留位暂且置0。4.根据权利要求3所述的北斗位置信息报文压缩编码方法，其特征在于，所述依次读取各段内的数据，并将各段内的数据进行转化、校验、异或处理，并将不可打印字符与特殊作用字符统一映射到特定组合字串上，得到第一转换报文数据具体包括：依次读取段内数据，将其转化为16进制ASCII值，并与报文段尾进行校验和异或，再与127异或，进行一个127内的补数计算；建立一个特殊字符映射表，将原ASCII中的不可打印字符与特殊作用字符统一映射到特定组合字串上；重复以上段内数据处理过程，到校验和标识
‘’
结束，并将
‘’
作为新校验和标识，将新校验和标识与映射后的报文类型特定位进行异或处理；保留结尾字符，得到第一转换报文数据。5.根据权利要求4所述的北斗位置信息报文压缩编码方法，其特征在于，所述对得到第一转换报文数据中剩余的特殊标识进行二次转换，得到完全由字母和数字组成的第二转换报文数据具体包括：依次读取第一转换报文数据并转化为二进制，保留7位并拼接到一起；若拼接处理后的数据长度非8的整数倍，则在后面补0至长度满足8的整数倍；将8的整数倍数据中，8位为一组转换为16进制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建中，汤玲，
申请(专利权)人：南京北斗创新应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：