基于Ntrip协议的实时数据流软件的设计与实现

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数据流作为一种数据密集型应用已经得到了广泛的认同,广泛的应用于金融服务、网络监控、电信数据管理以及传感检测等领域。在数据流模型中,数据以大量、快速、时变的数据流持续到达,如何实现对数据的实时处理是数据流模型研究的重点。本文主要研究如何实现对RTK数据流的实时处理,并实现数据流的实时处理和存储系统。首先,本文分析了系统的功能需求,并根据RTK数据流的特点,提出了采用Ntrip系统实现对数据流的处理,主要实现Ntrip系统的服务器和处理中心,服务器程序实现数据流接收、数据流解析和数据流存储功能,而处理中心程序实现数据流转发功能。然后,本文对系统的各个功能模块进行了详细的设计和实现,主要包括数据流接收、数据流解析、数据流存储和数据流转发。数据流接为其他模块提供数据,是整个系统的基础。而数据流解析作为系统的核心,为数据流存储提供解析的数据以及为数据流转发提供RTCM格式的数据。数据流接收采用异步机制实现,通过异步操作的回调函数实现对数据的处理,异步机制保障了对数据的实时接收。针对数据流解析,根据数据流的特点,将解析分为据包提取和消息解析两个阶段,数据包提取用于将数据流划分成一个个数据包,对几种编码格式分别实现了相应的提取算法,消息解析阶段实现对数据包中的数据按照消息类型进行解析,本文对解析操作定义了统一的接口,便于系统功能的扩展。数据流存储需要实现对原始数据的存储以及对消息以RINEX文件格式存储,同时为了方便检索和管理,对文件制定了命名规则和存储规则。数据流转发是一个服务器程序,监听Ntrip系统服务器与客户端的请求,根据请求消息进行区分,对服务器的请求,经过验证后,接收服务器传输的数据流,而对客户端的请求,经过验证后,转发指定的数据流。本文最后针对数据流解析、数据流存储和数据流转发功能设计了测试用例,并进行了测试验证,实验结果验证了它们的正确性。本文研究的内容能够很好的实现对RTK数据的实时处理、存储和转发。
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