Gps以太網接口數據分路器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種GPS以太網接口數據分路器，所述GPS以太網接口數據分路器包括：GPS天線、與所述GPS天線連接的GPS模塊、與所述GPS模塊連接的GPS數據處理模塊，其中，所述GPS天線用以接收GPS射頻信號；所述GPS模塊對接收到的GPS射頻信號進行解碼，并輸出解碼信息；所述GPS數據處理模塊對解碼信息按需進行編排和封裝，并能夠通過以太網接口與外部終端設備進行實時數據交互。通過本發明提供的GPS以太網接口數據分路器，各終端設備能夠共用GPS系統，節省了GPS系統的開支，提高了經濟效益。
【專利說明】GPS以太網接口數據分路器
【技術領域】
[0001]本發明涉及定位系統【技術領域】，特別涉及一種GPS以太網接口數據分路器。
【背景技術】
[0002]自20世紀90年代，GPS系統(Global Positioning System,全球定位系統)向全世界免費開放以來，已廣泛應用于導航、交通、大地測量、精確授時等與位置、速度、時間相關的領域中。可以說，GPS系統是目前最先進、應用最廣泛的衛星導航定位系統，具有非常好的市場前景。
[0003]GPS星群由24顆或更多人造衛星組成，它們分別位于6個軌道平面內，高度大約是12550英里。這些人造衛星通過星載的原子鐘進行同步，不斷地以L波段上的兩個頻率來傳送測距信號、它們當前的時間以及軌道動態，這兩個頻率分別被稱為LI (1575.42MHz)和L2 (1227.6MHz)。民用GPS通常只使用LI波段，而勘測與軍事用途則需要同時使用LI和L2波段。
[0004]通過GPS位置解算可以得到當前的緯度、經度和高度，誤差在5m以內(僅使用LI波段)，而定時則精確到IOns以內。GPS接收器以標準格式輸出人造衛星的信息和時間/位置解，其中NMEA0183規范是最常見的格式定義。這些規范所定義的語句包括了可見人造衛星、人造衛星信號強度、GPS或UTC時間解和位置解。制造商也可以自定義語句，以便用定制的格式來輸出數據或者提供對自家GPS接收器特殊功能的訪問。
[0005]目前，GPS系統在眾多終端設備上得到應用，而且常常出現在同一應用場點環境下，多個終端設備由于數據接口的不一致，而分別使用各自攜帶的GPS系統。各個終端設備之間無法共用GPS系統，造成資源的極大浪費。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種GPS以太網接口數據分路器，以解決現有技術中，各個終端設備之間無法共用GPS系統，造成資源極大浪費的問題。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供一種GPS以太網接口數據分路器，所述GPS以太網接口數據分路器包括=GPS天線、與所述GPS天線連接的GPS模塊、與所述GPS模塊連接的GPS數據處理模塊，其中，
[0008]所述GPS天線用以接收GPS射頻信號；
[0009]所述GPS模塊對接收到的GPS射頻信號進行解碼，并輸出解碼信息；
[0010]所述GPS數據處理模塊對解碼信息按需進行編排和封裝，并能夠通過以太網接口與外部終端設備進行實時數據交互。
[0011]可選的，在所述的GPS以太網接口數據分路器中，所述GPS模塊對接收到的GPS射頻信號進行解碼后得到緯度、經度、高度、速度、日期、時間、航向和/或衛星狀況信息。
[0012]可選的，在所述的GPS以太網接口數據分路器中，所述GPS模塊輸出的解碼信息的格式為 GGA、GLL、GSA、GSV、RMC 和 / 或 VTG。[0013]可選的，在所述的GPS以太網接口數據分路器中，所述GPS模塊能夠根據所述GPS數據處理模塊的請求發送定制數據格式的解碼信息。
[0014]可選的，在所述的GPS以太網接口數據分路器中，所述GPS模塊能夠根據所述GPS數據處理模塊的請求按特定時間間隔發送解碼信息。
[0015]可選的，在所述的GPS以太網接口數據分路器中，所述GPS數據處理模塊對解碼信息按需進行編排和封裝包括:按需設定信息格式、內容和按TCP格式或UDP格式封裝數據。
[0016]可選的，在所述的GPS以太網接口數據分路器中，所述GPS數據處理模塊通過以太網接口與外部終端設備進行實時數據交互包括:
[0017]外部終端設備向GPS數據處理模塊發送GPS數據請求消息；
[0018]GPS數據處理模塊對請求消息進行識別，若支持，則發送GPS數據；若不支持，則拒絕請求。
[0019]可選的，在所述的GPS以太網接口數據分路器中，在采用UDP封裝時，所述GPS數據處理模塊在每發送一個GPS數據后，進行計數，當收到外部終端設備的確認消息后重置計數；若達到一定的計數值時，仍未收到外部終端設備的確認消息，則停止發送GPS數據。
[0020]可選的，在所述的GPS以太網接口數據分路器中，所述GPS數據處理模塊與外部終端設備的實時數據交互采用UDP協議或TCP協議。
[0021]通過本發明提供的GPS以太網接口數據分路器，各終端設備能夠共用GPS系統，節省了 GPS系統的開支，提高了經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明實施例的GPS以太網接口數據分路器的結構示意圖；
[0023]圖2是本發明實施例的GPS以太網接口數據分路器的業務流程處理圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的GPS以太網接口數據分路器作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0025]請參考圖1，其為本發明實施例的GPS以太網接口數據分路器的結構示意圖。如圖1所示，所述GPS以太網接口數據分路器I包括:GPS天線10、與所述GPS天線10連接的GPS模塊11、與所述GPS模塊11連接的GPS數據處理模塊12，其中，
[0026]所述GPS天線10用以接收GPS射頻信號；
[0027]所述GPS模塊11對接收到的GPS射頻信號進行解碼，并輸出解碼信息；
[0028]所述GPS數據處理模塊12對解碼信息按需進行編排和封裝，并能夠通過以太網接口與外部終端設備進行實時數據交互。
[0029]在本實施例中，所述GPS模塊11可以由RF射頻芯片、基帶芯片和核心解碼CPU組成，以完成對于GPS射頻信號的解碼。具體的，所述GPS模塊11根據接收到的多個衛星傳輸的參數進行計算，得到關于緯度、經度、高度、速度、日期、時間、航向和/或衛星狀況等解碼信息。然后將解碼信息串行輸出到GPS數據處理模塊12，其輸出數據為ASCII編碼，內容包含了緯度、經度、高度、速度、日期、時間、航向和/或衛星狀況等解碼信息。輸出數據格式采用NMEA-0183通信標準，常用語句為6種，包括GGA、GLL、GSA、GSV、RMC及VTG。
[0030]進一步的，在本實施例中，所述GPS模塊11能夠根據所述GPS數據處理模塊12的請求發送定制數據格式的解碼信息；所述GPS模塊11還能夠根據所述GPS數據處理模塊12的請求按特定時間間隔發送解碼信息。例如，所述GPS模塊11根據所述GPS數據處理模塊12的請求每隔若干毫秒發送某一特定NMEA語句。由此，可提高對于GPS系統的利用效率。
[0031]在本實施例中，所述GPS數據處理模塊12可采用帶有IP協議棧的單片機，可以根據不同的應用需要，編程控制來自GPS模塊11的串行數據格式以及發送時間間隔，并實時對數據進行再加工處理，即可以按需設定信息格式、內容和按TCP格式或UDP格式封裝數據。
[0032]在本實施例中，所述GPS數據處理模塊12可通過以太網接口與外部終端設備進行實時數據交互，其中，所述GPS數據處理模塊12與外部終端設備的實時數據交互可采用UDP協議或TCP協議。具體流程可以為:
[0033]當終端設備(相當于客戶端)需要獲取GPS數據時，向GPS數據處理模塊12 (相當于服務器端)發送UDP (或是TCP)請求消息(可以指定端口號為Pl，Pl為未被使用的端口號)，其中數據字段指明GPS數據格式類型和發送時間間隔等參數；
[0034]GPS數據處理模塊12對請求消息中的GPS數據格式類型和發送時間間隔進行識另IJ，判斷是否支持，如果支持，則發送響應并進一步指定終端設備應至少每收到N個GPS數據后予以確認，同時在內部建立數據庫，維護與終端設備的連接狀態等；如果不能識別或無法支持,則拒絕請求,終端設備可以再次發送請求進行協商；
[0035]GPS數據處理模塊12在發送響應消息后(表示接受請求并包含要求客戶端在收到N個GPS數據后必須確認的參數)，根據請求消息指示的GPS數據格式，開始組裝GPS數據，采用UDP協議(或是TCP協議)來封裝數據，并以指定的時間間隔向目的終端設備進行發送。
[0036]在此，若采用UDP協議，優選的，終端設備每收到N個GPS數據就予以確認；若采用TCP協議，終端設備可以不發送確認消息(TCP協議本身已有連接確認機制)。進一步的，GPS數據處理模塊12在每發送I個GPS數據后，就可通過內部超時計數器進行計數，當收到終端設備的確認消息后就予以重置；若在超時計數器的計數達到一定的計數值(例如4N個，N為自然數)時，仍未收到確認消息，則認為終端設備連接出現問題，停止發送GPS數據，清除連接狀態，等待終端設備重新請求。由此，可保證GPS數據發送的可靠性。
[0037]在本實施例中，進一步的，還提供了 GPS以太網接口數據分路器的業務流程。具體的，請參考圖2，其為本發明實施例的GPS以太網接口數據分路器的業務流程處理圖。如圖2所示，GPS以太網接口數據分路器I開始運行后，首先通過GPS天線10獲取GPS射頻信號；接著，將GPS射頻信號提供給GPS模塊11進行解碼，得到內容為經度、緯度、高度、時間等的解碼信息；然后，將解碼信息提供給GPS數據處理模塊12，針對得到的解碼信息，GPS數據處理模塊12可進一步向GPS模塊11提出格式、時間間隔等要求，以控制GPS模塊11的輸出格式、時間間隔，也可對GPS數據進行加工重組，得到終端設備需要的數據，并將處理后的數據通過以太網提供給終端設備，其中，GPS數據處理模塊12與終端設備通過以太網進行數據交互的方式前已述及，在此不再贅述。
[0038]綜上可見，通過本實施例提供的GPS以太網接口數據分路器，各終端設備能夠共用GPS系統，節省了 GPS系統的開支，提高了經濟效益。
[0039]上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，并非對本發明范圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。
【權利要求】
1.一種GPS以太網接口數據分路器，其特征在于，包括:GPS天線、與所述GPS天線連接的GPS模塊、與所述GPS模塊連接的GPS數據處理模塊，其中， 所述GPS天線用以接收GPS射頻信號； 所述GPS模塊對接收到的GPS射頻信號進行解碼，并輸出解碼信息； 所述GPS數據處理模塊對解碼信息按需進行編排和封裝，并能夠通過以太網接口與外部終端設備進行實時數據交互。
2.如權利要求1所述的GPS以太網接口數據分路器，其特征在于，所述GPS模塊對接收到的GPS射頻信號進行解碼后得到緯度、經度、高度、速度、日期、時間、航向和/或衛星狀況信息。
3.如權利要求2所述的GPS以太網接口數據分路器，其特征在于，所述GPS模塊輸出的解碼信息的格式為GGA、GLL、GSA、GSV、RMC和/或VTG。
4.如權利要求2所述的GPS以太網接口數據分路器，其特征在于，所述GPS模塊能夠根據所述GPS數據處理模塊的請求發送定制數據格式的解碼信息。
5.如權利要求2所述的GPS以太網接口數據分路器，其特征在于，所述GPS模塊能夠根據所述GPS數據處理模塊的請求按特定時間間隔發送解碼信息。
6.如權利要求1所述的GPS以太網接口數據分路器，其特征在于，所述GPS數據處理模塊對解碼信息按需進行編排和封裝包括:按需設定信息格式、內容和按TCP格式或UDP格式封裝數據。
7.如權利要求6所述的GPS以太網接口數據分路器，其特征在于，所述GPS數據處理模塊通過以太網接口與外部終端設備進行實時數據交互包括: 外部終端設備向GPS數據處理模塊發送GPS數據請求消息； GPS數據處理模塊對請求消息進行識別，若支持，則發送GPS數據；若不支持，則拒絕請求。
8.如權利要求7所述的GPS以太網接口數據分路器，其特征在于，在采用UDP封裝時，所述GPS數據處理模塊在每發送一個GPS數據后，進行計數，當收到外部終端設備的確認消息后重置計數；若達到一定的計數值時，仍未收到外部終端設備的確認消息，則停止發送GPS數據。
9.如權利要求7所述的GPS以太網接口數據分路器，其特征在于，所述GPS數據處理模塊與外部終端設備的實時數據交互采用UDP協議或TCP協議。
【文檔編號】G01S19/37GK103439724SQ201310363341
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】陳琦, 馬君, 崔詠軍, 唐天超, 王玉榮, 金曉坤 申請人:電信科學技術第一研究所, 上海飛利通信科技實業總公司