Gps以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器，所述GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理模塊，其中，所述GPS天線用以接收GPS射頻信號(hào)；所述GPS模塊對(duì)接收到的GPS射頻信號(hào)進(jìn)行解碼，并輸出解碼信息；所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)解碼信息按需進(jìn)行編排和封裝，并能夠通過(guò)以太網(wǎng)接口與外部終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。通過(guò)本實(shí)用新型提供的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器，各終端設(shè)備能夠共用GPS系統(tǒng)，節(jié)省了GPS系統(tǒng)的開(kāi)支，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及定位系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]自20世紀(jì)90年代，GPS系統(tǒng)(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))向全世界免費(fèi)開(kāi)放以來(lái)，已廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、交通、大地測(cè)量、精確授時(shí)等與位置、速度、時(shí)間相關(guān)的領(lǐng)域中?？梢哉f(shuō)，GPS系統(tǒng)是目前最先進(jìn)、應(yīng)用最廣泛的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具有非常好的市場(chǎng)前景。
[0003]GPS星群由24顆或更多人造衛(wèi)星組成，它們分別位于6個(gè)軌道平面內(nèi)，高度大約是12550英里。這些人造衛(wèi)星通過(guò)星載的原子鐘進(jìn)行同步，不斷地以L波段上的兩個(gè)頻率來(lái)傳送測(cè)距信號(hào)、它們當(dāng)前的時(shí)間以及軌道動(dòng)態(tài)，這兩個(gè)頻率分別被稱為L(zhǎng)I (1575.42MHz)和L2 (1227.6MHz)。民用GPS通常只使用LI波段，而勘測(cè)與軍事用途則需要同時(shí)使用LI和L2波段。
[0004]通過(guò)GPS位置解算可以得到當(dāng)前的緯度、經(jīng)度和高度，誤差在5m以內(nèi)(僅使用LI波段)，而定時(shí)則精確到IOns以內(nèi)。GPS接收器以標(biāo)準(zhǔn)格式輸出人造衛(wèi)星的信息和時(shí)間/位置解，其中NMEA0183規(guī)范是最常見(jiàn)的格式定義。這些規(guī)范所定義的語(yǔ)句包括了可見(jiàn)人造衛(wèi)星、人造衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度、GPS或UTC時(shí)間解和位置解。制造商也可以自定義語(yǔ)句，以便用定制的格式來(lái)輸出數(shù)據(jù)或者提供對(duì)自家GPS接收器特殊功能的訪問(wèn)。
[0005]目前，GPS系統(tǒng)在眾多終端設(shè)備上得到應(yīng)用，而且常常出現(xiàn)在同一應(yīng)用場(chǎng)點(diǎn)環(huán)境下，多個(gè)終端設(shè)備由于數(shù)據(jù)接口的不一致，而分別使用各自攜帶的GPS系統(tǒng)。各個(gè)終端設(shè)備之間無(wú)法共用GPS系統(tǒng)，造成資源的極大浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，各個(gè)終端設(shè)備之間無(wú)法共用GPS系統(tǒng)，造成資源極大浪費(fèi)的問(wèn)題。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器，所述GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理模塊，其中，
[0008]所述GPS天線用以接收GPS射頻信號(hào)；
[0009]所述GPS模塊對(duì)接收到的GPS射頻信號(hào)進(jìn)行解碼，并輸出解碼信息；
[0010]所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)解碼信息按需進(jìn)行編排和封裝，并能夠通過(guò)以太網(wǎng)接口與外部終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。
[0011]可選的，在所述的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器中，所述GPS模塊對(duì)接收到的GPS射頻信號(hào)進(jìn)行解碼后得到緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時(shí)間、航向和/或衛(wèi)星狀況信息。
[0012]可選的，在所述的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)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(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器中，所述GPS模塊能夠根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊的請(qǐng)求發(fā)送定制數(shù)據(jù)格式的解碼信息。
[0014]可選的，在所述的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器中，所述GPS模塊能夠根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊的請(qǐng)求按特定時(shí)間間隔發(fā)送解碼信息。
[0015]可選的，在所述的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器中，所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)解碼信息按需進(jìn)行編排和封裝包括:按需設(shè)定信息格式、內(nèi)容和按TCP格式或UDP格式封裝數(shù)據(jù)。
[0016]可選的，在所述的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器中，所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)以太網(wǎng)接口與外部終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互包括:
[0017]外部終端設(shè)備向GPS數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送GPS數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息；
[0018]GPS數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)請(qǐng)求消息進(jìn)行識(shí)別，若支持，則發(fā)送GPS數(shù)據(jù)；若不支持，則拒絕請(qǐng)求。
[0019]可選的，在所述的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器中，在采用UDP封裝時(shí)，所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊在每發(fā)送一個(gè)GPS數(shù)據(jù)后，進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)收到外部終端設(shè)備的確認(rèn)消息后重置計(jì)數(shù)；若達(dá)到一定的計(jì)數(shù)值時(shí)，仍未收到外部終端設(shè)備的確認(rèn)消息，則停止發(fā)送GPS數(shù)據(jù)。
[0020]可選的，在所述的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器中，所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊與外部終端設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互采用UDP協(xié)議或TCP協(xié)議。
[0021]通過(guò)本實(shí)用新型提供的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器，各終端設(shè)備能夠共用GPS系統(tǒng)，節(jié)省了 GPS系統(tǒng)的開(kāi)支，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器的業(yè)務(wù)流程處理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0025]請(qǐng)參考圖1，其為本實(shí)用新型實(shí)施例的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理模塊12，其中，
[0026]所述GPS天線10用以接收GPS射頻信號(hào)；
[0027]所述GPS模塊11對(duì)接收到的GPS射頻信號(hào)進(jìn)行解碼，并輸出解碼信息；
[0028]所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊12對(duì)解碼信息按需進(jìn)行編排和封裝，并能夠通過(guò)以太網(wǎng)接口與外部終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。
[0029]在本實(shí)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(duì)于GPS射頻信號(hào)的解碼。具體的，所述GPS模塊11根據(jù)接收到的多個(gè)衛(wèi)星傳輸?shù)膮?shù)進(jìn)行計(jì)算，得到關(guān)于緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時(shí)間、航向和/或衛(wèi)星狀況等解碼信息。然后將解碼信息串行輸出到GPS數(shù)據(jù)處理模塊12，其輸出數(shù)據(jù)為ASCII編碼，內(nèi)容包含了緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時(shí)間、航向和/或衛(wèi)星狀況等解碼信息。輸出數(shù)據(jù)格式采用NMEA-0183通信標(biāo)準(zhǔn)，常用語(yǔ)句為6種，包括GGA、GLL、GSA、GSV、RMC及VTG。
[0030]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，所述GPS模塊11能夠根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊12的請(qǐng)求發(fā)送定制數(shù)據(jù)格式的解碼信息；所述GPS模塊11還能夠根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊12的請(qǐng)求按特定時(shí)間間隔發(fā)送解碼信息。例如，所述GPS模塊11根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊12的請(qǐng)求每隔若干毫秒發(fā)送某一特定NMEA語(yǔ)句。由此，可提高對(duì)于GPS系統(tǒng)的利用效率。
[0031]在本實(shí)施例中，所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊12可采用帶有IP協(xié)議棧的單片機(jī)，可以根據(jù)不同的應(yīng)用需要，編程控制來(lái)自GPS模塊11的串行數(shù)據(jù)格式以及發(fā)送時(shí)間間隔，并實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再加工處理，即可以按需設(shè)定信息格式、內(nèi)容和按TCP格式或UDP格式封裝數(shù)據(jù)。
[0032]在本實(shí)施例中，所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊12可通過(guò)以太網(wǎng)接口與外部終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，其中，所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊12與外部終端設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互可采用UDP協(xié)議或TCP協(xié)議。具體流程可以為:
[0033]當(dāng)終端設(shè)備(相當(dāng)于客戶端)需要獲取GPS數(shù)據(jù)時(shí)，向GPS數(shù)據(jù)處理模塊12 (相當(dāng)于服務(wù)器端)發(fā)送UDP (或是TCP)請(qǐng)求消息(可以指定端口號(hào)為Pl，Pl為未被使用的端口號(hào))，其中數(shù)據(jù)字段指明GPS數(shù)據(jù)格式類型和發(fā)送時(shí)間間隔等參數(shù)；
[0034]GPS數(shù)據(jù)處理模塊12對(duì)請(qǐng)求消息中的GPS數(shù)據(jù)格式類型和發(fā)送時(shí)間間隔進(jìn)行識(shí)另IJ，判斷是否支持，如果支持，則發(fā)送響應(yīng)并進(jìn)一步指定終端設(shè)備應(yīng)至少每收到N個(gè)GPS數(shù)據(jù)后予以確認(rèn)，同時(shí)在內(nèi)部建立數(shù)據(jù)庫(kù)，維護(hù)與終端設(shè)備的連接狀態(tài)等；如果不能識(shí)別或無(wú)法支持,則拒絕請(qǐng)求,終端設(shè)備可以再次發(fā)送請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)商；
[0035]GPS數(shù)據(jù)處理模塊12在發(fā)送響應(yīng)消息后(表示接受請(qǐng)求并包含要求客戶端在收到N個(gè)GPS數(shù)據(jù)后必須確認(rèn)的參數(shù))，根據(jù)請(qǐng)求消息指示的GPS數(shù)據(jù)格式，開(kāi)始組裝GPS數(shù)據(jù)，采用UDP協(xié)議(或是TCP協(xié)議)來(lái)封裝數(shù)據(jù)，并以指定的時(shí)間間隔向目的終端設(shè)備進(jìn)行發(fā)送。
[0036]在此，若采用UDP協(xié)議，優(yōu)選的，終端設(shè)備每收到N個(gè)GPS數(shù)據(jù)就予以確認(rèn)；若采用TCP協(xié)議，終端設(shè)備可以不發(fā)送確認(rèn)消息(TCP協(xié)議本身已有連接確認(rèn)機(jī)制)。進(jìn)一步的，GPS數(shù)據(jù)處理模塊12在每發(fā)送I個(gè)GPS數(shù)據(jù)后，就可通過(guò)內(nèi)部超時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)收到終端設(shè)備的確認(rèn)消息后就予以重置；若在超時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)達(dá)到一定的計(jì)數(shù)值(例如4N個(gè)，N為自然數(shù))時(shí)，仍未收到確認(rèn)消息，則認(rèn)為終端設(shè)備連接出現(xiàn)問(wèn)題，停止發(fā)送GPS數(shù)據(jù)，清除連接狀態(tài)，等待終端設(shè)備重新請(qǐng)求。由此，可保證GPS數(shù)據(jù)發(fā)送的可靠性。
[0037]在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，還提供了 GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器的業(yè)務(wù)流程。具體的，請(qǐng)參考圖2，其為本實(shí)用新型實(shí)施例的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器的業(yè)務(wù)流程處理圖。如圖2所示，GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器I開(kāi)始運(yùn)行后，首先通過(guò)GPS天線10獲取GPS射頻信號(hào)；接著，將GPS射頻信號(hào)提供給GPS模塊11進(jìn)行解碼，得到內(nèi)容為經(jīng)度、緯度、高度、時(shí)間等的解碼信息；然后，將解碼信息提供給GPS數(shù)據(jù)處理模塊12，針對(duì)得到的解碼信息，GPS數(shù)據(jù)處理模塊12可進(jìn)一步向GPS模塊11提出格式、時(shí)間間隔等要求，以控制GPS模塊11的輸出格式、時(shí)間間隔，也可對(duì)GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行加工重組，得到終端設(shè)備需要的數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)提供給終端設(shè)備，其中，GPS數(shù)據(jù)處理模塊12與終端設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的方式前已述及，在此不再贅述。
[0038]綜上可見(jiàn)，通過(guò)本實(shí)施例提供的GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)分路器，各終端設(shè)備能夠共用GPS系統(tǒng)，節(jié)省了 GPS系統(tǒng)的開(kāi)支，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0039]上述描述僅是對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型范圍的任何限定，本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種GPS以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理模塊，其中， 所述GPS天線用以接收GPS射頻信號(hào)； 所述GPS模塊對(duì)接收到的GPS射頻信號(hào)進(jìn)行解碼，并輸出解碼信息； 所述GPS數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)解碼信息按需進(jìn)行編排和封裝，并能夠通過(guò)以太網(wǎng)接口與外部終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。
【文檔編號(hào)】G01S19/37GK203616481SQ201320507979
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】陳琦, 馬君, 崔詠軍, 唐天超, 王玉榮, 金曉坤 申請(qǐng)人:電信科學(xué)技術(shù)第一研究所, 上海飛利通信科技實(shí)業(yè)總公司