【摘 要】為了確保VRS網(wǎng)絡(luò)差分系統(tǒng)數(shù)據(jù)在傳輸過程中的可靠性，滿足其低時延需求，及時解決在多移動站與多參考站的網(wǎng)絡(luò)通訊中軟件結(jié)構(gòu)復(fù)雜這一特性，文章就VRS網(wǎng)絡(luò)差分系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行研究和分析。

【關(guān)鍵詞】VRS網(wǎng)絡(luò) 差分系統(tǒng) 數(shù)據(jù) 通訊結(jié)構(gòu)

一、VRS網(wǎng)絡(luò)差分系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)主要由三個部分所組成，即移動站、參考站以及數(shù)據(jù)處理和服務(wù)中心。在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理和服務(wù)中心為其核心部分，不僅是數(shù)據(jù)處理中心，同時也是通信控制的中心，利用通信線和各個參考站之間構(gòu)建一個相應(yīng)的數(shù)據(jù)通道，并解算從各個參考站所傳來的各種數(shù)據(jù)信息，接著生成為移動站用戶所需的相關(guān)差分?jǐn)?shù)據(jù)，最后利用無線網(wǎng)絡(luò)把這些反差分?jǐn)?shù)據(jù)信息傳給移動站用戶。在該系統(tǒng)中，其參考站的數(shù)量不可小于3，同時各個參考站之間的距離最大為70km，利用專用的通信線路將參考站和數(shù)據(jù)處理、服務(wù)中心連接起來，實時進行地上載數(shù)據(jù)的觀測。此外，在其移動站中，又包括了兩個方面的內(nèi)容，即無線調(diào)制解調(diào)器與用戶接收機，當(dāng)接收機在進行GNSS觀測信息接收時，借助于無線網(wǎng)絡(luò)把自身初始位置傳發(fā)至數(shù)據(jù)中心，同時接收由中心所下發(fā)的各種差分改正信息，待RTK運算結(jié)束后，生成為差分點位信息。

二、在ACE反應(yīng)式框架的基礎(chǔ)上VRS網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)計

ACE為一種可自由使用的工具包，在該工具包中含有跨越廣泛且豐富的操作系統(tǒng)平臺，該平臺可進行不同網(wǎng)絡(luò)的編程任務(wù)。因VRS系統(tǒng)的各個組成部分所采用的操作系統(tǒng)不同，因此可通過ACE這一跨平臺工具包來實現(xiàn)不同操作系統(tǒng)中各網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。針對VRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且網(wǎng)絡(luò)事件多等各種問題，利用ACE反應(yīng)式框架，可在一定程度上使系統(tǒng)事件驅(qū)動分布式更為簡單。

在ACE反應(yīng)式框架的基礎(chǔ)上所設(shè)計的VRS網(wǎng)絡(luò)模型，其工作流程如下：（一）主動連接/被動連接服務(wù)器的創(chuàng)建，在異步連接的時候，每一個連接均會創(chuàng)建一個新事件服務(wù)器，新建這一服務(wù)器主要是用于處理連接上各種讀寫事件以或者一些特殊信號事件；（二）當(dāng)初始化服務(wù)器后，其傳輸數(shù)據(jù)的任務(wù)就可全部交于服務(wù)器來進行，在反應(yīng)器上由服務(wù)器來進行登記，在有事件到達(dá)該處時，系統(tǒng)中的反應(yīng)器就會通知相對應(yīng)的事件服務(wù)器，并傳遞該服務(wù)器所需的信息，以此來進行該事件的處理。（三）在系統(tǒng)中，其反應(yīng)器通常構(gòu)架在其內(nèi)部，主要用于表的維護，把不同事件服務(wù)器和事件類型連接起來，當(dāng)用戶所登記的某一個事件發(fā)生的時候，其反應(yīng)器就會發(fā)出和服務(wù)器相對應(yīng)的回調(diào)。

三、通過Ntrip協(xié)議來進行差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)墓芾?/p>

該協(xié)議是利用Internet網(wǎng)絡(luò)來進行差分信息傳送的一種應(yīng)用層協(xié)議，為VRS各個組成部分傳輸數(shù)據(jù)的一個專有協(xié)議。在VRS系統(tǒng)中采用Ntrip協(xié)議能避免非客戶終端非法接入，可確保數(shù)據(jù)流的安全，在實現(xiàn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的同時，還可確保其在和其他系統(tǒng)進行交互時具有一定的兼容性。在VRS系統(tǒng)中Ntrip協(xié)議這一框架主要包含NtripClinent、NtripCaster、NtripServer這三個部分，其中NtripCaster在接受某單個端口請求信息時，基于對其的判斷，來明確是否需要進行數(shù)據(jù)流的接收或者發(fā)送，繼而對這些數(shù)據(jù)源信息進行實時跟蹤，使其生成為新數(shù)據(jù)流資源表。NtripServer也可稱之為源服務(wù)器，其主要是從數(shù)據(jù)源中將數(shù)據(jù)流傳送至NtripCaster中，由NtripCaster管理人員來為每一數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)流進行標(biāo)識并定義接入密碼，基于此，NtripServer就可和NtripCaster實施連接。

四、傳輸鏈路和組網(wǎng)方式的選擇

VRS系統(tǒng)覆蓋的范圍非常廣，系統(tǒng)為全天候運行，且數(shù)據(jù)的流量也比較大，為了適應(yīng)其高精度定位需求，滿足其實時性需求，在選擇傳輸鏈路時，應(yīng)選擇可靠、網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣、傳輸便捷以及費用合理的通訊方式。因VPN這一虛擬專用網(wǎng)不管是在費用上，還是在傳輸安全性與可靠性上，其優(yōu)勢都比較大，對此，在選擇傳輸鏈路時，可將其用于VPS系統(tǒng)中服務(wù)中心、數(shù)據(jù)處理與參考站之間的通訊聯(lián)絡(luò)，通過專用互聯(lián)網(wǎng)來進行VPN的組建，并進行GNSS數(shù)據(jù)的傳輸。

在該系統(tǒng)中，其移動站用戶多以野外作業(yè)為主，對此，在選擇傳輸鏈路方式時，應(yīng)首選無線通訊的方式，基于移動站用戶的通訊特點以及其分布范圍情況，選擇GPS/Internet作為移動站用戶與系統(tǒng)服務(wù)器間數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌?，系統(tǒng)服務(wù)器利用專線進行Internet的接入，接著再進行固定IP地址的分配，以此供于移動站用戶進行訪問。這種傳輸鏈路方式的接入速度快、便于組網(wǎng)，且頻率的使用率較好和數(shù)據(jù)的傳輸安全性與可靠性高，可與動態(tài)鏈路進行配合使用。

五、結(jié)束語

綜上所述，文章通過對VRS網(wǎng)絡(luò)差分系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究和分析，著重闡述了該系統(tǒng)各個組成部分的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。通過大量的實踐證明，該結(jié)構(gòu)模型滿足系統(tǒng)多線程以及多平臺等各種需求，可確保其數(shù)據(jù)的傳輸可靠且穩(wěn)定，在增強系統(tǒng)傳輸實時性的同時，還可有效減輕其工作強度，提高其工作效率。

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