JT∕T 1160.7-2022 交通运输卫星导航增强应用系统 第7部分：接口技术要求.pdf

学兔兔 标准下载目次前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义、缩略语14 接口关系25 接口电文及格式4附录 A(规范性附录) 传输控制协议6附录 B(规范性附录) 用户数据协议8附录 C(规范性附录) 基于互联网的 RTCM 数据传输协议9JT/ T 1160.72022学兔兔 标准下载前言JT/ T 1160交通运输卫星导航增强应用系统分为 7 个部分: 第 1 部分:信息数据元; 第 2 部分:差分数据电文; 第 3 部分:位置信息交换与共享; 第 4 部分:基于数字广播的差分信息播发技术要求; 第 5 部分:基于移动通信的差分信息播发技术要求; 第 6 部分:基于 AIS 的差分信息播发技术要求; 第 7 部分:接口技术要求。本部分为 JT/ T 1160 的第 7 部分。本部分按 GB/ T 1. 12009 给出的规则起草。本部分由交通运输信息通信及导航标准化技术委员会提出并归口。请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分起草单位:中国交通通信信息中心、北京中交创新投资发展有限公司、上海司南卫星导航技术股份有限公司、亚太卫星宽带通信(深圳)有限公司、广州南方卫星导航仪器有限公司、武汉理工大学。本部分主要起草人:卢红洋、李晶、于渊、周子麟、王立端、闫建巧、李文明、倪国勋、王维芳、李晶晶、丁广林、庞立新、文述生、张忠伟、董蕾、潘伟锋、叶广源、艾青松、李达。JT/ T 1160.72022学兔兔 标准下载交通运输卫星导航增强应用系统第 7 部分:接口技术要求1 范围JT/ T 1160 的本部分规定了交通运输卫星导航增强应用系统的接口关系、接口电文及格式等要求。本部分适用于交通运输卫星导航增强应用系统与国家数据综合处理系统、观测基准站、监测基准站和其他行业数据处理系统之间的数据传输。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。BD 1100012015 北斗卫星导航术语BD 4400152017 北斗地基增强系统国家数据综合处理系统数据接口规范BD 4400172017 北斗地基增强系统基准站数据存储与输出要求JT/ T 1160. 1 交通运输卫星导航增强应用系统 第 1 部分:信息数据元RTCM 10403. 2 差分 GNSS(全球导航卫星系统)服务标准 3. 2 版本Differential GNSS(Global Nav-igation Satellite Systems) Services-Version 3. 23 术语和定义、缩略语3.1 术语和定义BD 1100012015、BD 4400152017 和 JT/ T 1160. 1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1部级数据处理系统 provincial level satellite navigation augmentation data processing systemfor transportation由数据接收子系统、分发子系统、存储子系统和处理子系统组成,具有从地面基准站网络实时接收卫星原始观测数据,计算误差改正信息,生成广域米级、广域分米级、后处理毫米级等差分数据产品的功能,并将数据产品提供给国家数据综合处理系统、终端应用系统、数据播发系统、其他行业数据处理系统。3.1.2框架基准站 framework reference station为部级数据处理系统提供原始观测数据、气象数据等,用于交通运输卫星导航增强应用系统基准框架构建、广域差分解算和交通卫星导航增强应用系统完备性监测,并具有基准坐标的基准站。3.1.3观测基准站 observation reference station由观测接收机和观测天线等设备组成,用于观测、存储及传输卫星信号数据,并具有基准坐标的框架基准站。1JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载3.1.4监测基准站 observation and supervision reference station由差分监测接收机和监测天线等设备组成,用于观测、存储、传输卫星信号数据以及进行差分数据质量评估监测,并具有基准坐标的框架基准站。3.1.5其他行业数据处理系统 industry data process subsystem接收部级数据处理系统的原始观测数据和各类增强数据产品,为交通运输卫星导航增强应用系统提供行业各基准站接收的原始观测数据,并针对行业应用特点进行北斗地基增强数据再处理,形成支持交通运输行业深度应用的数据产品系统。3.1.6区域数据处理系统 regional data process subsystem完成区域基准站观测数据的综合处理,形成区域厘米级差分增强数据产品,并向部级数据处理系统发送区域基准站原始观测数据的系统。3.1.7终端应用系统 terminal application system接收部级数据处理系统发送的广域及区域差分数据,面向平台级用户提供服务的系统。3.2 缩略语下列缩略语适用于本文件。CRC:循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check)FTP:文件传输协议(File Transfer Protocol)GNSS:全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System)NTRIP:基于互联网的 RTCM 数据传输协议 (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol)OSI:开放式系统互联(Open System Interconnection)RTCM:海事无线电技术委员会(Radio Technical Commission for Maritime Services)TCP:传输控制协议(Transmission Control Protocol)UDP:用户数据报协议(User Datagram Protocol)UTC:协调世界时(Coordinated Universal Time)4 接口关系4.1 接口分类交通运输卫星导航增强应用系统接口分为内部接口和外部接口。4.2 接口连接关系4.2.1 交通运输卫星导航增强应用系统内部接口包括:a) 观测基准站、监测基准站与部级数据处理系统之间的单向输入接口;b) 区域数据处理系统与部级数据处理系统之间的单向输入接口;c) 部级数据处理系统与终端应用系统之间的单向输出接口;d) 部级数据处理系统与数据播发系统之间的单向输出接口。4.2.2 交通运输卫星导航增强应用系统外部接口包括:a) 与国家数据综合处理系统之间的双向传输接口;b) 与其他行业数据处理系统之间的双向传输接口。2JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载4.2.3 交通运输卫星导航增强应用系统的接口关系示意如图 1 所示,图中箭头方向为数据流方向。图 1 交通运输卫星导航增强应用系统的接口关系示意4.2.4 交通运输卫星导航增强应用系统内部接口应符合以下要求:a) 观测基准站、监测基准站的实时数据流传输应采用 TCP/ UDP;完整的帧结构应采用与 TCP/UDP 或 NTRIP 一致的帧结构;采用 TCP 应符合附录 A 的规定,采用 UPD 应符合附录 B 的规定,采用 NTRIP 应符合附录 C 的规定;b) 存储在观测基准站、监测基准站的站内接收机储存器的事后数据,应通过 FTP 设置协议路径和记录数据的时间间隔等,定时将数据下载到本地数据服务器;c) 区域数据处理系统与部级数据处理系统的实时数据流传输应采用 TCP 建立长连接;d) 部级数据处理系统与终端应用系统、数据播发系统之间的接口,应将部级数据处理系统作为服务器端,终端应用系统、数据播发系统作为客户端。4.2.5 交通运输卫星导航增强应用系统外部接口应采用 NTRIP 进行双向通信。4.3 通信协议交通运输卫星导航增强应用系统应支持 TCP、UDP 及 NTRIP 三种常用的通信协议。4.4 内部及外部接口交通运输卫星导航增强应用系统的接口类型、发送方、接收方及信息内容要求见表 1。表 1 部级数据处理系统接口要求序号接口类型发 送 方接 收 方信 息 内 容通 信 协 议123内部接口观测基准站部级数据处理系统 原始观测数据、站点信息、气象数据、基准站工作状态等TCP监测基准站部级数据处理系统 原始观测数据、站点信息、气象数据、基准站工作状态、差分数据监测数据等TCP区域数据处理系统部级数据处理系统 原始观测数据、站点信息、气象数据等TCP3JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载表 1(续)序号接口类型发 送 方接 收 方信 息 内 容通 信 协 议45内部接口部级数据处理系统终端应用系统 广域差分数据产品、区域差分数据产品等NTRIP2. 0部级数据处理系统 数据播发系统 广域差分数据产品、区域差分数据产品等NTRIP2. 06789外部接口其他行业数据处理系统部级数据处理系统 原始观测数据、站点信息、气象数据等NTRIP2. 0国家数据综合处理系统部级数据处理系统 原始观测数据、气象数据、广域差分数据产品、区域差分数据产品等NTRIP2. 0部级数据处理系统其他行业数据处理系统 原始观测数据、气象数据、广域差分数据产品、区域差分数据产品等NTRIP2. 0部级数据处理系统国家数据综合处理系统 原始观测数据、气象数据、广域差分数据产品、区域差分数据产品等NTRIP2. 05 接口电文及格式5.1 内部接口数据5.1.1 基准站输出数据观测基准站、监测基准站等基准站单向输入到部级数据处理系统的输入数据的电文内容和格式应满足 BD 4400172017 第 7 章的要求。5.1.2 区域数据处理系统输出数据5.1.2.1 封装格式5.1.2.1.1 部级数据处理系统提供的数据产品应按 RTCM 10403. 2 规定的数据格式进行封装。 每条电文分别进行封装(电文内容长度不超过1 023字节),应符合 BD 4400152017 中 6. 2. 1 的规定,数据格式如图 2 所示。图 2 数据格式5.1.2.1.2 数据由前导码、保留位、电文长度以及可变长度的电文内容和校验位组成,数据格式的内容见表 2。4JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载表 2 数据格式内容名 称长 度备 注前导码8bit 固定比特“11010011”保留位6bit 保留字段“000000”电文长度10bit 值由电文内容长度确定电文内容0 字节 1 023 字节 包含电文头和电文数据内容,长度可变,最大不超过 1 023字节,内容长度非整字节时在最后的字节处补“0”至整字节校验位24bit 采用 CRC-24Q 校验算法5.1.2.1.3 电文内容由各数据字段组成,按比特位进行拼接,若电文内容的有效比特数不为 8 的整数倍(内容长度非整字节),在最后的字节处补“0”至整字节;电文长度按不小于实际电文内容字节数的最小整数计算。5.1.2.1.4 若电文内容中包含电文头和数据内容,则电文内容由电文头和多条数据内容依次拼接,数据内容的条数由电文头中相应数据字段给出。 电文内容应满足 BD 4400152017 中 6. 2. 1 的要求。 电文内容的拼接示意如图 3 所示。图 3 电文内容拼接示意5.1.2.2 电文类型5.1.2.2.1 广域差分数据电文应满足 BD 4400152017 中 6. 2. 2. 1 的要求。5.1.2.2.2 区域差分数据电文应满足 BD 4400152017 中 6. 2. 2. 2 的要求。5.1.2.3 电文格式电文格式应满足 BD 4400152017 中 6. 3 的要求。5.1.3 部级数据处理系统输出数据部级数据处理系统输出数据电文及格式的封装格式、电文类型、电文格式应符合 5. 1. 2 的规定。5.2 外部接口数据5.2.1 国家数据综合处理系统和其他行业数据处理系统的数据电文及格式的封装格式、电文类型、电文格式应满足 BD 4400152017 中 6. 2 的要求。5.2.2 部级数据处理系统输出到国家数据综合处理系统和其他行业数据处理系统的数据电文及格式的封装格式、电文类型、电文格式应符合 5. 1. 2 的规定。5JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载附 录 A(规范性附录)传输控制协议A.1 基本要求系统之间保证输入接口端毫无差错地接收到输出端发出的字节流应采用 TCP 进行传输数据。A.2 首部格式首部格式包括:a) 发送方端口,16 位。b) 接收方端口,16 位。c) 序号,32 位。d) 确认序列号,32 位。e) 数据偏移,4 位。f) 保留,6 位。g) 标志,6 位,其中每位字段代表的含义如下: 1) URG 表示 Urgent Pointer 字段有意义; 2) ACK 表示 Acknowledgment Number 字段有意义; 3) PSH 表示 Push 功能; 4) RST 表示复位 TCP 连接; 5) SYN 表示在建立 TCP 连接时使用的报文; 6) FIN 表示没有数据需要发送(在关闭 TCP 连接的时候使用)。h) 接收缓冲区空间,16 位。i) 校验和,16 位。j) 紧急指针,16 位,只有 URG 标志位被设置时该字段才有意义。k) 选项,16 位。注:首部格式中的标志为 TCP 预设的功能字母。A.3 数据组成典型的 TCP 携带数据组成见表 A. 1。表 A.1 TCP 报文数据组成实例首部部分格式发送方端口接收方端口序号确认序列号数据偏移保留标志接收缓冲区空间校验和紧急指针选项内容实例数据部分(如有)原始观测数据内容首部部分数据部分整体数据内容实例见 BD 4100012015 表 3见 BD 4100012015 表 7见 BD 4100012015 表 A. 16JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载表 A.1(续)数据部分(如有)站点信息/ 基站工作状态内容首部部分数据部分整体数据内容实例见 BD 4400172017 表 A. 2气象数据内容首部部分数据部分整体数据内容实例见 BD 4100012015 表 16见 BD 4100012015 表 17见 BD 4100012015 表 A. 3A.4 连接建立A.4.1 系统采用 TCP 传输时,连接建立过程应按以下过程进行:a) 接收方发送 SYN 报文给发送方的服务器端,进入 SYN_SEND 状态;b) 发送方的服务器端收到 SYN 报文,回应一个 SYN 和 ACK 报文,进入 SYN_RECV 状态;c) 接收方收到发送方的服务器端的 SYN 报文,回应一个 ACK 报文,进入已连接状态。注:SYN_SEND、SYN_RECV 为 TCP 预设的连接状态。A.4.2 系统之间的数据传输应在 TCP 完成连接建立后进行。A.5 连接终止系统采用 TCP 传输时,连接终止应按以下过程进行:a) 接收方系统先进行主动关闭,并向发送方系统发送一个包含 FIN 标志的数据;b) 发送方系统接收到接收方系统发送的 FIN 标志的数据的同时,发送方系统执行被动关闭;c) 发送方系统将在被动关闭后发送一个包含 FIN 标志的数据至接收方系统;d) 接收方系统最终确认包含 FIN 标志的数据,此时表明系统之间的连接已经终止。7JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载附 录 B(规范性附录)用户数据协议B.1 基本要求发送方系统提供面向事务的简单不可靠信息至接收方系统时,系统可用 UDP 进行传输数据。B.2 首部格式首部格式包括:a) 发送方端口,16 位;b) 接收方端口,16 位。B.3 数据组成典型的 UDP 携带数据组成见表 B. 1。表 B.1 UDP 报文数据组成实例首部部分格式发送方端口接收方端口内容实例数据部分(如有)原始观测数据内容数据部分整体数据内容实例见 BD 4100012015 表 7见 BD 4100012015 表 A. 1站点信息/ 基站工作状态内容数据部分整体数据内容实例见 BD 4400172017 表 A. 1气象数据内容数据部分整体数据内容实例见 BD 4100012015 表 17见 BD 4100012015 表 A. 38JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载附 录 C(规范性附录)基于互联网的 RTCM 数据传输协议C.1 基本要求系统通过互联网进行 RTCM 网络传输时应采用 NTRIP,NTRIP 支持所有的实时动态载波相位差分数据格式的传输。C.2 NTRIP 组成NTRIP 的组成应包括以下部分:a) NTRIP 数据源(NtripSource):产生 GNSS 差分数据的数据源,连接后将差分数据提交到 NTRIP服务器;b) NTRIP 服务器(NtripServer):将 GNSS 差分数据发送至 NTRIP 中继器;c) NTRIP 中继器(NtripCaster):NTRIP 中的差分数据处理中心,负责接收、发送 GNSS 差分数据;d) NTRIP 客户端(NtripClient):接收来自 NtripCaster 的数据的客户端。C.3 NtripServerC.3.1 NtripServer 访问 NtripCaster 的步骤NtripServer 访问 NtripCaster 的步骤分以下两步进行:a) 与 NtripCaster 建立 TCP 连接;b) 给 NtripCaster 发送认证数据,数据内容见表 C. 1。表 C.1 NtripServer 访问 NtripCaster 发送的数据发送的数据密码确认项SOURCE letmein / Mountpoint指令项Source-Agent: NTRIP NtripServerCMD/1. 0 letmein:挂载点对应的密码,可由 6 位 16 位字母字符组成,应根据系统安全需求进行设定。 Mountpoint:挂载点名称,前面的“ / ”不应省略。 Source-Agent: NTRIP NtripServerCMD/1. 0:说明了 NtripServer 的软件名称和版本号,指令项应作为发送数据发送。此项表示软件为 NtripServerCMD,版本号为 1. 0 的指令C.3.2 NtripCaster 收到 NtripServer 访问数据的回复NtripCaster 收到 NtripServer 访问数据后,将回复以下其中之一的内容:a) 挂载点、密码均有效,返回:ICY 200 OK;b) 挂载点或密码无效,返回:ERROR-Bad Password。C.3.3 NtripServer 发送 NtripCaster 差分数据当 NtripServer 收到 C. 3. 2 回复的 a)项内容后,NtripServer 将发送差分数据给 NtripCaster。9JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载C.4 NtripClientC.4.1 NtripClient 获取 Ntrip 数据源列表NtripServer 给 NtripCaster 发送差分数据时,NtripCaster 将获得多个差分数据。 NtripClient 在获取差分数据之前,应获取差分数据的数量和格式,获取步骤如下:a) 与 NtripCaster 建立 TCP 连接;b) 给 NtripCaster 发送获取 NTRIP 数据源列表指令。C.4.2 NtripClient 获取差分数据的过程NtripClient 获取 NTRIP 数据源列表后,应获得对应的差分数据,其过程如下:a) 与 NtripCaster 建立 TCP 连接;b) 给 NtripCaster 发送获取差分数据指令。01JT / T 1160.72022学兔兔 标准下载