基于RTCM电文的实时交互系统的制作方法

本实用新型实施例涉及测量技术领域，尤其涉及一种基于RTCM电文的实时交互系统。

背景技术：

随着技术的不断发展以及人们生活水平的提高，人们对测量精度的要求越来越高。

在传统测量领域，为了提高单个移动站的定位精度，常常需要事先架设一台基准站，通过基准站通过电台或网络的方式向外播发差分数据；实际测量作业的移动站，则相应地通过电台或网络的方式接收基准站播发的差分数据。

现有技术中，在实际测量作业过程中，基准站常常处于无人看管的状态，架设的基准站如果被风吹倒或者被人为移动，或者发生低电量报警等情况，手持移动站作业的人员通常是无法及时知道的，导致测量作业的可靠性较低，需要重复测量作业。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services，国际海运事业无线电技术委员会)电文的实时交互系统，以实现移动站实时获取基准站的异常状态信息，提高测量作业的可靠性。

本实用新型实施例提供了一种基于RTCM电文的实时交互系统，包括：基准站和至少一个移动站；

所述基准站包括：电量检测模块、位置检测模块、RTCM电文生成模块以及RTCM电文发送模块，所述RTCM电文生成模块分别和所述电量检测模块、所述位置检测模块以及所述RTCM电文发送模块相连；

所述电量检测模块，用于实时确定所述基准站的剩余工作时间，并根据所述剩余工作时间向所述RTCM电文生成模块发送请求；

所述位置检测模块，用于实时检测所述基准站的位置变化范围，并根据所述变化范围向所述RTCM电文生成模块发送请求；

所述RTCM电文生成模块，用于接收所述电量检测模块，和/或所述位置检测模块发送的请求，并根据所述请求生成自定义RTCM电文传输至所述RTCM电文发送模块；

所述RTCM电文发送模块，用于接收所述自定义RTCM电文，并通过预先定义的差分电文传输方式将所述自定义RTCM电文播发送至所述移动站；

所述移动站包括：RTCM电文接收解析模块以及语音播报模块；

所述RTCM电文接收解析模块，用于接收所述基准站发送的差分电文，对所述差分电文进行解析，获得解析结果，根据所述解析结果发送对应的控制指令至所述语音播报模块；其中，所述差分电文包括自定义RTCM电文；

所述语音播报模块，用于根据接收的控制指令发出相应的警告提示信息。

可选的，所述电量检测模块包括：采集单元、电量获取单元、工作时间预估单元以及发送请求单元，所述采集单元与所述电量获取单元相连，所述电量获取单元与所述工作时间预估单元相连，所述工作时间预估单元与所述发送请求单元相连；

所述采集单元，用于采集所述基准站的电压值，并发送至所述电量获取单元；

所述电量获取单元，用于接收所述基准站的电压值，根据电压值与剩余电量值的对应关系，获取所述基准站的剩余电量值，并发送至所述工作时间预估单元；

所述工作时间预估单元，用于接收所述剩余电量值，并根据所述基准站的当前工作模式，估计所述基准站的剩余工作时间，并发送至所述发送请求单元；

所述发送请求单元，用于将接收的所述剩余工作时间与时间阈值进行比较，若所述剩余工作时间小于所述时间阈值，则向所述RTCM电文生成模块发送请求。

可选的，所述电量检测模块还包括：

工作时间获取单元，用于获取所述基准站的剩余工作时间，并发送至所述发送请求单元。

可选的，所述位置检测模块包括：位置传感器、位置偏差计算单元以及请求单元，所述位置偏差计算单元分别与所述位置传感器以及所述请求单元相连；

所述位置传感器，用于实时检测基准站的当前位置，并将检测到的当前位置数据发送至所述位置偏差计算单元；

所述位置偏差计算单元，用于获取前一时刻的位置数据，将接收的当前位置数据与前一时刻的位置数据做差值计算，获得所述基准站的位置变化范围，并发送至所述请求单元；

所述请求单元，用于将接收的位置变化范围与位置阈值进行比较，若所述位置变化范围大于所述位置阈值，则向所述RTCM电文生成模块发送请求。

可选的，所述基准站的位置包括：三维坐标值；

所述位置变化范围包括：当前位置与预设坐标轴之间的第一角度，与前一时刻位置与预设坐标轴之间的第二角度之间的角度差值。

可选的，所述系统还包括：预定义模块，所述预定义模块与所述RTCM电文生成模块相连；

所述预定义模块，用于存储预先申请的RTCM电文号，并自定义电文字段；

所述RTCM电文生成模块，还用于：在接收到所述电量检测模块或者所述位置检测模块发送的请求之后，从所述预定义模块获取预先申请的RTCM电文号，并根据所述电文号填写所述自定义电文字段，生成自定义RTCM电文；

其中，所述自定义电文字段包括：所述基准站的剩余工作时间和位置变化范围。

可选的，所述RTCM电文发送模块，还用于：将所述自定义RTCM电文在预设时间内按照预设频率进行发送。

可选的，所述RTCM电文接收解析模块，还用于：

在对所述差分电文进行解析之后，若解析结果中包括自定义RTCM电文，则按照自定义字段，获取所述自定义RTCM电文中包含的剩余工作时间，和/或位置变化范围，并向所述语音播报模块发送对应的控制指令。

可选的，所述RTCM电文接收解析模块，还用于：

若获取到剩余工作时间，则向所述语音播报模块发送对应的时间控制指令；

若获取到位置变化范围，则向所述语音播报模块发送对应的位置控制指令。

可选的，所述工作模式包括：基站内置电台模式、基站外发电台模式以及基站网络模式；

所述差分电文传输方式包括：电台播发方式，和/或网络播发方式。

本实用新型实施例通过实时检测基准站的剩余工作时间和位置变化范围，当剩余工作时间或者位置变化范围异常时，及时生成自定义RTCM电文并发送至移动站，使得移动站及时获取到基准站的异常状态信息的技术方案，可以实现移动站实时获取基准站的异常状态信息，提高测量作业的可靠性，避免重复测量作业。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种基于RTCM电文的实时交互系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的一种基于RTCM电文的实时交互系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于RTCM电文的实时交互系统的结构示意图。如图1所示，基于RTCM电文的实时交互系统包括：基准站110和至少一个移动站120。

本实用新型实施例中，基准站110和移动站120都属于接收机，可以通过接收卫星信号实现定位，同时，基准站1110可以把自己的测站信息以及根据卫星信号得到的定位信息发送至移动站120，移动站120通过基准站110发送的信息以及本身收到的卫星信号可以实现更加精确的定位。

基准站110包括：电量检测模块111、位置检测模块112、RTCM电文生成模块113以及RTCM电文发送模块114，RTCM电文生成模块113分别和电量检测模块111、位置检测模块112以及RTCM电文发送模块114相连。

电量检测模块111，用于实时确定基准站110的剩余工作时间，并根据剩余工作时间向RTCM电文生成模块113发送请求。

可选的，为了能够及时发现基准站110剩余工作时间过少的异常情况，避免移动站做无用的测量工作，基准站110通过电量检测模块111实时检测自身的剩余工作时间，并将剩余工作时间与指定的时间阈值相比较，一旦发现剩余工作时间不足，电量检测模块111立刻向RTCM电文生成模块113发送请求。

可选的，如图2所示，电量检测模块111包括：采集单元1110、电量获取单元1111、工作时间预估单元1112以及发送请求单元1113，采集单元1110与电量获取单元1111相连，电量获取单元1111与工作时间预估单元1112相连，工作时间预估单元1112与发送请求单元1113相连。

采集单元1110，用于实时采集基准站110的当前电压值，并发送至电量获取单元1111。

电量获取单元1111，用于在接收基准站110的当前电压值之后，根据电压值与剩余电量值的对应关系，获取基准站110的当前剩余电量值，并发送至工作时间预估单元1112；其中，电压值与剩余电量值的对应关系是预先定义的，剩余电量值随电压值的降低而减少，示例性的，电压值与剩余电量值的对应关系可以为：电压值为5V时，对应的剩余电量为80％，电压值为4.8V时，对应的剩余电量值为65％。

工作时间预估单元1112，用于接收基准站的剩余电量值，并根据基准站110的当前工作模式，估计基准站110的剩余工作时间，并发送至发送请求单元1113。

可选的，基准站110的工作模式可以具体包括：基站内置电台模式、基站外发电台模式以及基站网络模式；其中，在不同的工作模式下，基准站110工作相同时间所消耗的电量不同，根据剩余电量值以及当前工作模式下消耗电量的速度，可以计算出基准站110的剩余工作时间。

发送请求单元1113，用于将接收的剩余工作时间与时间阈值进行比较，若剩余工作时间小于时间阈值，则向RTCM电文生成模块113发送请求。

具体的，时间阈值一般可设置为10分钟、20分钟或者其他时间值，若剩余工作时间小于时间阈值，则基准站110电量告急，剩余的工作时间不能完成作业，需要通知移动站对其进行充电；若剩余工作时间大于等于时间阈值，则基准站110的电量充足，剩余工作时间足够完成作业，不需要通知移动站。

如图2所示，电量检测模块111还包括：工作时间获取单元1114，用于获取基准站110的剩余工作时间，并发送至发送请求单元1113。

本实用新型实施例中，电量检测模块111有两种检测剩余工作时间的方法，一方面可以如上所述，通过测量基准站的电压值获取基准站110的当前剩余电量值，进而计算出剩余工作量，另一方面可以通过工作时间获取单元1114，直接获取基准站的剩余工作时间。

位置检测模块112，用于实时检测基准站110的位置变化范围，并根据变化范围向RTCM电文生成模块113发送请求；

可选的，为了使得移动站120能够及时发现基准站110的位置产生大幅度变化(例如，基准站被大风吹倒)，避免移动站做无用的测量工作，基准站110通过位置检测模块112实时检测基准站110的当前位置，并根据当前位置获得位置变化范围，进而判断基准站的位置是否有效。

如图2所示，位置检测模块112包括：位置传感器1121、位置偏差计算单元1122以及请求单元1123，位置偏差计算单元1122分别与位置传感器1121以及请求单元1123相连。

位置传感器1121，用于实时检测基准站110的当前位置，并将检测到的当前位置数据发送至位置偏差计算单元1122，以使位置偏差计算单元1122判断基准站110的位置变化。其中，基准站110的位置是采用三维坐标值表示的。

可选的，可以取包括基准站在内的一块正方形区域，在该区域内设置三维坐标系，本实用新型实施例中，主要通过基准站在三维坐标系中跟预设坐标轴(例如，Z轴)在不同时刻的夹角之差，来判断基准站110的位置变化。

位置偏差计算单元1122，用于获取基准站110在前一时刻的位置数据，将接收的当前位置数据与前一时刻的位置数据做差值计算，获得基准站110的位置变化范围，并发送至请求单元1123。

具体的，位置变化范围包括：当前位置与预设坐标轴之间的第一角度，与前一时刻位置与预设坐标轴之间的第二角度之间的角度差值。示例性的，前一时刻的基准站位置数据为(90,90,0)，当前时刻的基准站位置数据为(40,50,90)，对两者做差值计算，可知基准站110与Z轴在当前时刻与前一时刻的夹角之差为90度，即基准站110的位置变化范围为90度。其中，三维坐标值中的数值分别表示基准站110与对应数轴之间的夹角。

请求单元1123，用于将接收的位置变化范围与位置阈值进行比较，若位置变化范围大于位置阈值，则向RTCM电文生成模块113发送请求。

可选的，位置阈值一般可设置为5度，即若位置变化范围大于5度，则确定基准站110的位置变化幅度过大，对测量作业的精度产生影响，需要通知移动站120对基准站110的位置进行调整；若位置变化范围小于等于5度，则确定基准站110的位置变化幅度较小，对测量作业的精度基本无影响，不需要通知移动站120。

RTCM电文生成模块113，用于接收电量检测模块111，和/或位置检测模块112发送的请求，并根据请求生成自定义RTCM电文传输至RTCM电文发送模块114。

可选的，若RTCM电文生成模块113接收到电量检测模块111发送的请求，则生成的自定义RTCM电文中带有剩余工作时间过少的信息，若接收到位置检测模块112发送的请求，则自定义RTCM电文中带有位置变化幅度过大的信息，并将自定义RTCM电文发送至RTCM电文发送模块114。

RTCM电文发送模块114，用于接收自定义RTCM电文，并通过预先定义的差分电文传输方式将自定义RTCM电文播发送至移动站120，以使移动站120获取到基准站110的异常信息，及时采取处理措施。

可选的，差分电文传输方式包括：电台播发方式，和/或网络播发方式，其中，电台播发方式与基准站110的基站内置电台模式和基站外发电台模式两种工作模式相对应，网络播发方式与基站网络模式的工作模式相对应。

可选的，基准站也可以通过有线方式与移动站连接，进行电文传输。

移动站120包括：RTCM电文接收解析模块121以及语音播报模块122；

RTCM电文接收解析模块121，用于接收基准站110发送的差分电文，对差分电文进行解析，获得解析结果，根据解析结果发送对应的控制指令至语音播报模块122。

可选的，差分电文可以包括：基准站110发送给移动站120的数据电文和自定义RTCM电文。其中，数据电文是采用通用格式的电文，主要包括各卫星系统的观测值、基准站坐标、天线参数说明、电离层差分改正、几何差分改正、系统参数、卫星星历等信息，自定义RTCM电文则是基于向RTCM协会申请的电文号，自定义的电文内容，可以实现在基准站和移动站之间传递基准站的异常状态信息的功能，让整个测量作业更加高效。

可选的，RTCM电文接收解析模块121接收到差分电文后，解析差分电文中是否包括自定义RTCM电文，若有，则根据自定义RTCM电文中包含的基准站的异常信息发送对应的控制指令至语音播报模块122，若无，则不需要发送控制指令。

语音播报模块122，用于根据接收的控制指令发出相应的警告提示信息。其中，语音播报模块可以包括麦克风等发声器件，以向工作人员发出警告提示信息；警告提示信息可以包括：基准站剩余工作时间过少，请及时充电，和/或基准站位置变化幅度过大，请及时调整位置。

在上述实施例的基础上，如图2所示，系统还包括：预定义模块115，预定义模块115与RTCM电文生成模块113相连；

预定义模块115，用于存储预先申请的RTCM电文号，并自定义电文字段；其中，自定义电文字段包括：基准站的剩余工作时间和位置变化范围。

可选的，由于基准站除了向移动站发送通用格式的数据电文之外，还有可能向移动站发送自定义RTCM电文，为了区分开这两种电文，预先向RTCM协会申请电文号，存储在预定义模块115中，并针对基准站110的异常状态自定义电文字段，从而使得移动站基于申请的电文号可以快速识别出自定义RTCM电文。

可选的，RTCM电文生成模块113，还用于：在接收到电量检测模块111或者位置检测模块112发送的请求之后，从预定义模块115获取预先申请的RTCM电文号，并根据电文号填写自定义电文字段，生成自定义RTCM电文；

可选的，RTCM电文发送模块114，还用于：将自定义RTCM电文在预设时间内按照预设频率进行发送。

其中，预设时间可以是十秒，预设频率可以是一秒一次，即RTCM电文发送模块114将自定义RTCM电文按照一秒发送一次的频率，重复发送10次，以防止误码和丢包，导致自定义RTCM电文包含的数据丢失。

可选的，RTCM电文接收解析模块121，还用于：在对差分电文进行解析之后，若解析结果中包括自定义RTCM电文，则按照自定义字段，获取自定义RTCM电文中包含的剩余工作时间，和/或位置变化范围，并向语音播报模块122发送对应的控制指令。

可选的，RTCM电文接收解析模块121，还用于：若获取到剩余工作时间，则向语音播报模块122发送对应的时间控制指令；若获取到位置变化范围，则向语音播报模块122发送对应的位置控制指令。

本实用新型实施例通过实时检测基准站的剩余工作时间和位置变化范围，当剩余工作时间或者位置变化范围异常时，及时生成自定义RTCM电文并发送至移动站，使得移动站及时获取到基准站的异常状态信息的技术方案，可以实现移动站实时获取基准站的异常状态信息，提高测量作业的可靠性，避免重复测量作业。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。