一种支持外接气象仪的GNSS接收机及气象数据采集方法与流程

本发明涉及测绘领域，尤其涉及一种支持外接气象仪的GNSS接收机及气象数据采集方法。

背景技术：

随着GNSS接收机在各行各业中的不断广泛和深入应用，传统的功能单一的GNSS接收机无法满足某些特定环境下的应用需求。

现有GNSS接收机硬件接口数目固定，类型单一，无法顺利扩展和适应不同需求的场合。由于在某些环境下，气象环境因子会对GNSS接收机的测量精度产生一定影响，因此在这种环境下需要使用GNSS接收机配合气象仪来同步分析测量数据以便确认影响测量精度的问题所在，但是现有的GNSS接收机不具有处理气象仪数据的功能，因此需要支持气象仪数据处理的GNSS接收机来适应此需求。

总之，现有的GNSS接收机存在如下问题和缺点：

1、硬件接口单一，不支持气象仪接入；

2、数据处理内容单一，无法处理气象环境数据；

3、无法满足气象数据需求的场合。

技术实现要素：

本发明提供了一种支持外接气象仪的GNSS接收机，包括：

主板，

微处理器，嵌设于所述主板上；

GSP板卡模块，并与所述微处理器相连，

电台模块，与所述微处理器相连；

通信模块，与所述微处理器相连；

其中，所述主板通过串口与外设的气象仪相连，藉由所述气象仪将采集到的气象数据发送至GNSS接收机。

上述的支持外接气象仪的GNSS接收机，其中，所述GNSS接收机还设置有GPS卫星天线接口，外设的GPS卫星天线通过该GPS卫星天线接口与所述GSP板卡模块相连。

上述的支持外接气象仪的GNSS接收机，其中，所述GNSS接收机还设置有电台天线接口，外设的电台天线通过该电台天线接口与所述电台模块相连。

上述的支持外接气象仪的GNSS接收机，其中，所述通信模块包括独立的3G模块、蓝牙模块和/或wifi模块。

上述的支持外接气象仪的GNSS接收机，其中，所述3G模块与一3G网络天线接口相连。

上述的支持外接气象仪的GNSS接收机，其中，所述主板设置有以太网接口、USB接口、电源接口。

上述的支持外接气象仪的GNSS接收机，其中，所述主板通过串口与外设的若干气象仪相连，各所述气象仪分别通过一串口与主板相连。

上述的支持外接气象仪的GNSS接收机，其中，其中一气象仪通过RS232接口与主板相连，另一气象仪通过RS485接口与主板相连。

在另一实施例中，本发明还提供了一种采用上述GNSS接收机进行气象数据采集的方法，包括如下步骤：

对GNSS接收机进行初始化设置，并确认外界的气象仪是否能够正常采集气象数据；

气象仪对采集到的气象数据提取关键数据，并将关键数据进行存储和/或输出至通信模块。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种支持外接气象仪的GNSS接收机的示意图；

图2为本发明在一实施例中进行气象数据采集的方法的流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

实施例一

本发明提供了一种支持外接气象仪的GNSS接收机，参照图1所示，包括：

主板，

微处理器，嵌设于所述主板上；

GSP板卡模块，并与所述微处理器相连，

电台模块，与所述微处理器相连；

通信模块，与所述微处理器相连；

其中，所述主板通过串口与外设的气象仪相连，藉由所述气象仪将采集到的气象数据发送至GNSS接收机。

在本发明一可选的实施例中，所述GNSS接收机还设置有GPS卫星天线接口，外设的GPS卫星天线通过该GPS卫星天线接口与所述GSP板卡模块相连。

在本发明一可选的实施例中，所述GNSS接收机还设置有电台天线接口，外设的电台天线通过该电台天线接口与所述电台模块相连。

在本发明一可选的实施例中，所述通信模块包括独立的3G模块、蓝牙模块和/或wifi模块。

在本发明一可选的实施例中，所述3G模块与一3G网络天线接口相连。

在本发明一可选的实施例中，所述主板设置有以太网接口、USB接口、电源接口。

在本发明一可选的实施例中，所述主板通过串口与外设的若干气象仪相连，各所述气象仪分别通过一串口与主板相连。

在本发明一可选的实施例中，其中一气象仪通过RS232接口与主板相连，另一气象仪通过RS485接口与主板相连。

在本发明中，接收机预留两个硬件接口，兼容主流的RS232接口和RS485接口的气象仪，从而支持气象仪数据的输入以及输入后的数据处理。

下面对RS232接口和RS485接口的气象仪的数据格式进行进一步的说明：

1)RS232接口气象仪输出数据格式简介：

(1)数据格式举例：

$PASHS，XDR，P，0.99710，B，S1630001，C，22.47，C，S1630001，H，20.84，P，S1660001

$PASHS，XDR，P，1.01496，B，T5030004，C，24.42，C，T5030004，H，41.18，P，T5030004

(2)数据格式说明：

$PASHS,XDR,P,"1.5_P_",B,"_SN_",C,"_3.2_T_",C,"_SN_",H,"_RH_",P,"_SN_#r#n

"$PASHS，XDR，P，"文本字段$PASHS，XDR，P，(P传感器类型＝压力)

1.5 数字字段

P 压力

"，B，" 文本字段(B变送器单位＝巴)

SN 变送器ID(系列号)

"，C，" 文本字段(C传感器类型＝温度)

3.2 数字字段

T 温度

"，C，" 文本字段(C温度单位＝摄氏度)

SN 变送器ID(系列号)

"，H，" 文本字段(H传感器类型＝湿度)

RH 湿度

"，P，" 文本字段(P湿度＝％相对湿度)

SN 变送器ID(系列号)

#r#n CR LF

_ 空格

2)RS485接口气象仪输出数据格式简介：

(1)数据格式举例(分二进制格式和ASCII格式)：

二进制数据格式：

54 4D 51 44 20 32 30 31 35 2D 30 37 2D 33 30 20 31 31 3A 31 37 20 30 30 30 31 30 20 30 33 32 33 20 30 33 32 34 20 31 31 30 36 20 30 33 32 33 20 31 31 30 30 20 30 34 30 20 30 33 38 20 31 31 30 30 20 31 30 30 36 32 20 31 30 30 36 34 20 31 31 30 30 20 31 30 30 36 32 20 31 31 31 32 20 30 31 39 33 20 30 31 36 39 20 31 31 39 20 30 33 31 33 CC 0D 0A

对应的ASCII码格式：

TMQD 2015-07-30 11:17 00010 0323 0324 1106 0323 1100 040 038 1100 10062 10064 1100 10062 1112 0193 0169 119 0313？<\r><\n>

(2)数据格式说明：

本发明所述GNSS接收机除具有传统GNSS接收机全部功能之外，支持多种接口的气象仪接入，同时支持对气象仪数据的多种处理方式，与已有的技术方案相比，本发明有以下优点：

1、硬件接口丰富，在支持原有功能的基础上，支持接入多种接口的气象仪；

2、数据处理内容丰富，兼容已有GNSS接收机数据处理方案，同时可以处理气象环境数据；

3、满足多种环境需求的场合，包含气象数据需求的场合。

实施例二

在本实施例中，本发明还提供了一种采用上述GNSS接收机进行气象数据采集的方法，参照图2所示，包括如下步骤：

对GNSS接收机进行初始化设置，并确认外界的气象仪是否能够正常采集气象数据。具体的，首先将气象仪通过RS232接口连接到GNSS接收机上，连接好卫星天线等外置天线进行初始化设置(包括对GNSS接收机的系统进行初始化和对各模块的初始化设置)，气象仪供电后GNSS接收机开机上电，并开始检测气象仪：若检测到气象仪进行下一步的气象数据采集工作，若没有检测到返回检测步骤，并可以通过提示灯的方式提醒测绘人员。

气象仪对采集到的气象数据提取关键数据，并将关键数据进行存储和/或输出至通信模块。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。