论文总字数：28925字

摘 要

北斗导航系统是我国自主研制的卫星定位系统，其中北斗连续跟踪站远程控制与服务系统能使导航系统实现数据远程传输和对基站的远程管理，避免了人工管理基站和接收数据的麻烦。随着北斗导航系统的不断发展和完善，北斗连续跟踪站在各个省市之间大范围地建立，地基连续跟踪站远程控制与服务系统的开发显得尤为重要，本文对此展开了如下工作：

根据北斗连续跟踪站具体的应用要求，选取合适的硬件平台，建立嵌入式开发环境。选取的硬件平台的BD970板卡比上一版本使用的国产板卡先进，能支持包括GPS、GLONESS、北斗在内的3个卫星系统，而上一版本的板卡不能支持3个系统，而且因此本硬件平台不需要射频功分器。

嵌入式Web开发首先是建立合适的数据通讯链路，原先有很多远程控制与服务系统使用的是TCP/IP协议，但是随着跟踪站数量的不断增加，TCP/IP协议逐渐不利于跟踪站的统一管理。所以在使用TCP/IP协议的同时也使用了与上一版本不同的NTRIP协议来建立数据通信链路。

通过对连续跟踪站的远程管理和服务的分析，研究嵌入式WEB的实现，从而实现从基站应用管理的远程化和形象可视化。对嵌入式Web进行软件架构分析，编写了嵌入式Web的管理和服务程序，比上一版本增加了TCP/IP与NTRIP协议之间的切换功能，又实现了输出数据格式的设置。实现访问用户的信息安全认证，远程修改接收机IP地址、用户密码等管理操作。

比上一版本改进了卫星数据的获取功能，上一版本不兼容3个卫星系统的嵌入式Web现在可以实现同时动态显示3系统的卫星跟踪数量、卫星信号信噪比、卫星高度角和方位角等信息，最终实现卫星信息列表和星空图的显示。从而开发出了“北斗连续跟踪站远程控制与服务系统V2.0”。

关键词：北斗，基站，远程控制，嵌入式Web

REMOTE CONTROL AND SERVICE SYSTEM COMPATIBLE WITH GPS/GLONESS FOR BDS CONTINUIOUS TRACKING STATION

Abstract

BDS navigation system is a satellite positioning system developed independently by our country, of which remote control and service system for BDS navigation foundation continuous tracking station can make BDS navigation system realize remote data transmission and administration. With the continuous development and improvement of the BDS navigation system, the BDS continuous tracking station establish in a wide range among the various provinces and cities, remote control and intelligent service system for BDS navigation foundation continuous tracking station’s development is particularly important. In this thesis, the work is as follow:

According to BDS navigation foundation continuous tracking station specific application requirements, select the appropriate hardware platform to build embedded development environment. Selected hardware platform's BD970 board is more advanced than the domestic board which was selected last version.It can support three satellite systems including GPS, GLONESS, BDS and the board used last version can not support three systems at a time.So this hardware platform doesn't need power spliters.

First of all,embedded web development has to build a suitable data communication link, a number of remote control and intelligent service system using the TCP/IP protocol originally, but with the increasing number of tracking stations, TCP/IP protocol gradually is not conducive to the unified management of tracking station. So in the use of TCP/IP protocol also used with the NTRIP protocol to establish data communications link.

Through the analysis of the remote management and intelligent service of the continuous tracking station, the realization of the embedded WEB is studied, so as to realize remote and image visualization from the base station application management.. The embedded web were software architecture analysis, embedded web management and service program is compiled, than last version, an increase of TCP/IP and NTRIP protocol between the switching function, and realize the output data format settings. Achieve access to the user's information security authentication, remote modify the receiver IP address, password and other user password management operations.

We have improved satellite data acquisition function, last version is not compatible with three satellite system embedded web can now be achieved at the same time, dynamic display system of satellite tracking number, satellite signal to noise ratio and satellite elevation angle and azimuth angle information, finally realizes the display of satellite information list, and a map of the stars.Thus I have developed the remote control and service system for BDS continuous tracking station V2.0.

KEY WORDS：BDS ，base station，remote control ，Embedded Web

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2连续跟踪站远程控制与服务系统介绍 1

1.3 国内外研究现状 2

1.4 本文的结构安排 3

1.5 本章总结 3

第二章 基于ARM的嵌入式WEB开发 4

2.1 远程控制与服务硬件平台 4

2.2 嵌入式Web结构设计 6

2.3 嵌入式Web站点设计 9

2.4 本章总结 13

第三章 嵌入式远程控制系统开发 14

3.1 数据库选取及使用 14

3.2 信息安全认证的实现 14

3.3 IP设置程序的实现 16

3.4 参数设置 17

3.5 嵌入式网络通讯模块 18

3.6 本章总结 21

第四章 导航卫星状态实时监控 22

4.1 卫星信息处理程序的实现 22

4.2 卫星信息显示程序的实现 23

4.3 本章总结 25

第五章 程序调用与运行结果 26

5.1 程序调用原理 26

5.2 程序运行结果 26

5.3 本章总结 28

第六章 总结与展望 29

6.1 全文总结 29

6.2 展望 30

致谢 31

参考文献 32

附录 34

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

近年来，随着全球定位技术的不断完善和改进，位置服务产业已成为世界上发展最快的技术行业之一。基于GNSS卫星定位的位置服务，在车辆导航、车辆监控、特殊人群的监测、贵重物品追踪等领域具有广泛的应用前景，其应用范围还有很强的扩大趋势，具有令人难以想象的发展潜力。近年来，随着中国的第二代北斗卫星导航系统不断地成熟和完善，支持北斗信号的终端产品也逐渐实现了从军事到民用领域的覆盖。利用北斗卫星导航系统，使北斗系统紧密地与基于位置的服务结合对北斗卫星导航系统的发展起到支撑作用，而且对于北斗卫星导航系统的应用，推广和改进，都有非常重要的作用[^[1]][^[2]]。一个国家的定位服务水平可在一定的程度上反映并代表国家的现代化程度和水平，北斗导航系统覆盖了中国大陆地区，随着北斗卫星系统的区域网络的建立，定位服务的需求和相应的应用水平就会以一种前所未有的态势快速发展，北斗导航系统也相应投入广泛使用。

在导航系统中都有相应的基站来接收卫星的数据，而如果要采集这些数据，就必须从每个基站中把数据提取出来，如果采用人工的方法到基站中直接采集数据必定是费时费力的，而且很多基站建立的位置比较偏远，甚至是一些比较危险的区域。这就需要我们有远程获取数据和对基站进行远程控制的技术。这样一来就需要远程控制与服务系统来实现这个目标。

另一个发展远程控制与服务系统的原因是早期的北斗连续跟踪站管理时，开启时会直接显示数据，没有任何的监管措施，这样一来系统的管理非常混乱，以至于引起很多不必要的麻烦。后来使用远程控制与服务系统，它利用Telnet协议实现登录功能来进行监管，又具备了很多过去没有的数据检测和处理功能，给导航定位技术的发展带来了很多便利。之后又出现了Web管理的方式，比较telnet管理方式Web方式配置相对简单，简化了程序，并且封装了功能，具有方便的命令组合和一个很清晰的Web界面，这降低了编码的工作量，使得完成的程序更简洁、更容易修改和维护，而且降低了成本。在Web管理界面都是基于窗口的操作，这个比较直观的方式容易为用户所理解和掌握。

1.2连续跟踪站远程控制与服务系统介绍

北斗连续跟踪站远程控制与服务系统的基本工作原理是使用现代通信和网络技术将各个跟踪站之间、跟踪站与数据处理中心之间连接起来，使用数据处理中心对跟踪站提供的数据进行多种处理，然后向用户提供在线的远程服务。

对北斗连续跟踪站远程控制与服务系统的结构、功能、工作流程等方面的解析后，它可以被分为3个具体层次部分：用户服务管理层、通信层、基础层。基础层主要是这个系统所需的一些硬件，是系统的基础。通信层主要是一些通讯协议，比如TCP/IP协议、NTRIP协议等。用户服务管理层是实现系统功能的主要部分，主要负责对用户提供有针对性的服务[^[3]]。

该系统应该包括以下几个功能：

首先要实现远程web服务的连接，有了连接才有远程的数据传输和管理。第二就是要设计的Webserver中具备数据传输的功能，要能在浏览器中远程实时读取数据。还有就是要有用户管理的功能，实现用户登录。再者是要能够进行固件升级、远程的IP等的设置。

远程控制与服务系统最大的有点就是减少了人员的需求量和定位的工作量，由于使用Web进行远程管理，既减少了系统开发的工作量，简化了工作流程，又使得卫星信息能够远程显示在用户的浏览器中，节省了导航定位的成本，为导航带来极大的便利。另一个优点是使用远程控制与服务系统能够使用户实时接收到卫星信息，避免传统的导航技术实时性不强，容易产生较大的误差的问题。

1.3 国内外研究现状

目前国内外的远程控制与服务系统的发展状况各不相同，国外的系统已经有了很多成熟的范例，比国内发展要先进一些。美国是国外远程控制与服务系统发展的佼佼者，美国的系统发展最早也最成熟，目前美国的远程控制与服务系统被广泛应用于静态、动态定位的数据事后处理、实时定位导航灯领域，可以满足精密定位、导航、气象、地球动力学、地震监测、实时广域差分等多项任务。加拿大拥有加拿大主动控制网系统（Canadian Active Control System,CACS），该系统服务范围覆盖了加拿大全国，CACS主要功能是为全国与空间信息有关的活动提供国家参考基准。日本拥有GEONET系统，该系统基站密度极高，覆盖全国，主要用于对地震和火山活动的监测。

而国内的远程控制与服务系统于2003年起步，国内从深圳开始，香港、北京、江苏等城市陆续建立了远程控制与服务系统，各个省市建设的同时，一些行业也对远程控制与服务技术的发展及其关注，陆续建立了一些专业性的连续运行参考站服务网络，其中包括地震部门建设的中国地壳运动监测网络、交通部门建设的沿海差分站网系统，信息部门建设的电离层监测网络及连续运行参考框架网络[^[4]][^[5]]。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：28925字

相关图片展示：