1 什么是ntrip?

cors(continuously operating reference stations)就是网络基准站,

用户访问cors后,不用单独架设gps基准站,即可实现gps流动站的差分定位。

访问cors系统,就需要网络通讯协议。ntrip( networked transport of rtcm via internet protocol)是cors系统的通讯协议之一。

2 系统组成

使用ntrip通讯协议的cors系统,其组成请参考下图

 

图1 ntrip系统组成

ntripsource        用来产生gps差分数据,并把差分数据提交给ntripserver

ntripserver        负责把gps差分数据提交给ntripcaster

ntripcaster        差分数据中心,负责接收、发送gps差分数据

ntripclient        登录ntripcaster后,ntripcaster把gps差分数据发送给它

ntripsource 和 ntripserver 一般已经集成到一台gps基准站内,gps基准站产生差分数据(扮演着ntripsource的角色),然后再通过网络发送给ntripcaster(扮演着ntripserver的角色)

ntripsource 和 ntripserver也可以分开4g模块gps基准站产生差分数据,然后通过串口发送给一个程序,这个程序再把差分数据发送给ntripcaster。这里gps基准站扮演着ntripsource的角色,程序扮演着ntripserver的角色。

ntripcaster一般就是一台固定ip地址的服务器,它负责接收、发送差分数据。给ntripclient发送差分数据时有两种方案:一是直接转发ntripsource产生的差分数据;二是通过解算多个ntripsource的差分数据,为ntripclient产生一个虚拟的基准站(即vrs)。

ntripclient一般就是gps流动站。登录ntripcaster后,发送自身的坐标给ntripcaster。ntripcaster选择或产生差分数据,然后发送给ntripclient。这样gps流动站即可实现高精度的差分定位。

3 ntripserver

ntripserver访问ntripcaster的步骤

1、与ntripcaster建立tcp连接;

2、给ntripcaster发送如下数据(↙表示\r\n即0dh和0ah):

source letmein /mountpoint↙

source-agent: ntrip ntripservercmd/1.0↙

上面的mountpoint是挂载点名称,注意它前面的/不能省略。ntripserver可能有多个,挂载点用来区分它们。

上面的letmein是此挂载点对应的密码。没有密码,随便一个程序都能连上挂载点,4g模块整个系统就很容易受到恶意攻击。

“source-agent: ntrip ntripservercmd/1.0″这一行不是必需的。它说明了ntripserver的软件名称和版本号。这里的软件名称为ntripservercmd,版本号为1.0。

3、ntripcaster给ntripserver的回复

挂载点、密码均有效,返回:

icy 200 ok↙

挂载点或密码无效,返回:

error – bad password↙

4、ntripserver给ntripcaster发送差分数据

ntripcaster回复icy 200 ok后,ntripserver就可以给ntripcaster发送差分数据了。

4 ntripclient

ntripclient访问ntripcaster,一般有两个目的:获取源列表、获取差分数据。下面分别进行介绍。

4.1 获取源列表

多个ntripserver给ntripcaster发送差分数据,这样ntripcaster获得的差分数据就有多个。ntripclient在获取差分数据之前,需要知道差分数据有几个?分别是什么格式的?……这就需要获取源列表,获取步骤如下:

1、与ntripcaster建立tcp连接;

2、给ntripcaster发送如下数据:

get / http/1.0↙

user-agent: ntrip gnssinternetradio/1.4.10↙

accept: */*↙

connection: close↙

“user-agent: ntrip gnssinternetradio/1.4.10″说明了ntripclient的软件名称和版本号。4g模块这里的软件名称为gnssinternetradio,版本号为1.4.10。

3、ntripcaster将返回如下数据,然后自动断开tcp连接

sourcetable 200 ok↙

server: ntrip trimble ntrip caster↙

content-type: text/plain↙

content-length: 441↙

date: 02/jun/2010:14:13:32 utc↙

str;rtcm23;rtcm23;rtcm 2.3;1(1),3(10),18(1),19(1);2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;sgcan;none;b;n;0;;↙

str;cmr;cmr;cmr;cmr;2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;sgcan;none;b;n;0;;↙

str;cmrp;cmrp;cmr ;cmr;2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;trimble gpsnet;none;b;n;0;;↙

str;dgps;dgps;rtcm 2.1;rtcm 2.1;2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;sgcan;none;b;n;0;;↙

str;rtcm3x;rtcm3x;rtcm 3.x;1004(1),1005/1007(5),pbs(10);2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;sgcan;none;b;n;0;;↙

endsourcetable↙

源列表数据以sourcetable开头,4g模块以endsourcetable结尾。

200 ok 表示一切正常。

“server: ntrip trimble ntrip caster”是对ntripcaster软件的说明。

“date: 02/jun/2010:14:13:32 utc”表示当前时刻。其格式并不固定,如:

date: sun, 01 may 2016 08:40:39 中国标准时间↙

以下内容就是源列表数据。”content-length: 441″表示源列表数据的字节数为441,含每行结尾的\r\n。

str;rtcm23;rtcm23;rtcm 2.3;1(1),3(10),18(1),19(1);2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;sgcan;none;b;n;0;;↙

str;cmr;cmr;cmr;cmr;2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;sgcan;none;b;n;0;;↙

str;cmrp;cmrp;cmr ;cmr;2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;trimble gpsnet;none;b;n;0;;↙

str;dgps;dgps;rtcm 2.1;rtcm 2.1;2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;sgcan;none;b;n;0;;↙

str;rtcm3x;rtcm3x;rtcm 3.x;1004(1),1005/1007(5),pbs(10);2;gps;sgnet;chn;31;121;1;1;sgcan;none;b;n;0;;↙

源列表数据中,一行表示一个挂载点。每行以分号分隔,其含义请见下表

序号 示例 说 明
1 str 类型str/cas/net,这里只对str进行说明
2 rtcm23 挂载点(mountpoint)
3 rtcm23 identifier
4 rtcm 2.3 差分数据格式
5 1(1),3(10) 数据1(1秒输出一次);数据3(10秒输出一次)
6 2 载波相位数据 0—无 1—单频 2—双频
7 gps 导航系统,如:gps、gps glo、egnos
8 sgnet 网络
9 chn 地方
10 31 纬度
11 121 经度
12 1 是否需要发送nmea。0—不需要 1—需要
13 1 基站类型:0—单基站 1—网络
14 sgcan 产生此数据流的软件名称
15 none 压缩算法
16 b 访问保护 n—none b—basic d—digest
17 n y/n
18 0 比特率
19

上文提到,ntripcaster给ntripclient发送差分数据时分两种情况:

1、直接转发ntripsource产生的差分数据。在这种情况下,ntripclient只要指定挂载点即可;

2、通过解算多个ntripsource的差分数据,4g模块为ntripclient产生一个虚拟的基准站。在这种情况下,ntripclient不仅要指定挂载点,还要发送自身的坐标给ntripcaster,ntripcaster根据这个坐标才能产生虚拟基准站。

ntripclient给ntripcaster发送自身坐标,用到的就是nmea里的gga数据。上表的第12个数据说明了是否需要给ntripcaster发送gga数据,0表示不需要,1表示需要。

4.2 获取差分数据

ntripclient获取差分数据的过程如下:

1、与ntripcaster建立tcp连接;

2、给ntripcaster发送如下命令

get /rtcm23 http/1.0↙

user-agent: ntrip gnssinternetradio/1.4.10↙

accept: */*↙

connection: close↙

authorization: basic vxnlcjpqd2q=↙

上面的rtcm23是挂载点名称。

vxnlcjpqd2q=是用户名、密码的base64编码,4g模块解码后就是user:pwd。也就是说用户名为user、密码为pwd,它们之间以冒号分隔。

3、ntripcaster的回复

如果用户名、密码、挂载点均有效,将返回如下数据:

icy 200 ok↙

server: trimble-igate/1.0↙

date: wed, 18 may 2016 07:20:55 中国标准时间↙

200 ok 表示一切正常。注意:有的服务器只返回200 ok,其余数据行不返回;4g模块有的服务器返回的200 ok后面没有回车、换行。

如果用户名、密码、挂载点无效,将返回如下数据:

http/1.0 401 unauthorized↙

4、给ntripcaster发送gga数据

gga数据的示例如下

$gpgga,230331,3115.27393,n,12133.89226,e,1,09,1.0,19.31,m,1,m,,*7f↙

注意:

1)如上文所述,有的挂载点需要发送gga数据,有的挂载点不需要发送gga数据;

2)utc时刻格式必须为hhmmss,如:80331是不行的,必须改为080331;

3)校验码必须正确。

5、ntripcaster收到gga数据后,将给ntripclient发送差分数据。

 

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