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Ntrip通讯协议1.0

1什么是Ntrip？

CORS（Continuously Operating Reference Stations）就是(shi)网(wang)络基准(zhun)站(zhan)，通过(guo)网(wang)络收发(fa)GPS差(cha)分数据。用户访(fang)问CORS后(hou)，不用单独架设GPS基准(zhun)站(zhan)，即可实(shi)现GPS流动站(zhan)的差(cha)分定位。

访问CORS系(xi)统，就需要网(wang)络通讯协议。NTRIP（ Networked Transport of RTCM via Internet Protocol）是CORS系(xi)统的通讯协议之一。

2系统组成

使用(yong)NTRIP通(tong)讯(xun)协议的CORS系统，其(qi)组(zu)成请参考(kao)下图

图1 Ntrip系统组成

NtripSource用(yong)来(lai)产生(sheng)GPS差分(fen)数(shu)据，并把差分(fen)数(shu)据提(ti)交给NtripServer

NtripServer负(fu)责把GPS差(cha)分数(shu)据(ju)提交给NtripCaster

NtripCaster差(cha)(cha)分数据(ju)中心，负责(ze)接(jie)收、发送GPS差(cha)(cha)分数据(ju)

NtripClient登录NtripCaster后，NtripCaster把GPS差(cha)分(fen)数据发送给它

NtripSource和NtripServer一(yi)(yi)般已经(jing)集成到一(yi)(yi)台GPS基(ji)(ji)准站内，GPS基(ji)(ji)准站产生差分数据（扮演着NtripSource的角(jiao)(jiao)色），然后(hou)再通过网络发送给NtripCaster（扮演着NtripServer的角(jiao)(jiao)色）

NtripSource和(he)NtripServer也可以分开：GPS基准站(zhan)产生差分数据，然(ran)后通过串口发(fa)(fa)送给一(yi)个程(cheng)序，这个程(cheng)序再把差分数据发(fa)(fa)送给NtripCaster。这里GPS基准站(zhan)扮(ban)(ban)演(yan)着NtripSource的(de)角(jiao)色，程(cheng)序扮(ban)(ban)演(yan)着NtripServer的(de)角(jiao)色。

NtripCaster一(yi)(yi)般就是一(yi)(yi)台固定IP地址的(de)服务器，它负责接(jie)收、发(fa)送(song)差(cha)分数据。给NtripClient发(fa)送(song)差(cha)分数据时有两种方案：一(yi)(yi)是直(zhi)接(jie)转发(fa)NtripSource产生(sheng)的(de)差(cha)分数据；二是通过解(jie)算多个NtripSource的(de)差(cha)分数据，为NtripClient产生(sheng)一(yi)(yi)个虚拟的(de)基(ji)准站（即VRS）。

NtripClient一般就是GPS流动(dong)站(zhan)。登录NtripCaster后，发送自身的坐标给NtripCaster。NtripCaster选(xuan)择或产生(sheng)差分数据，然后发送给NtripClient。这样GPS流动(dong)站(zhan)即(ji)可实现高(gao)精度的差分定位。

3 NtripServer

NtripServer访问NtripCaster的步(bu)骤

1、与NtripCaster建立TCP连(lian)接；

2、给NtripCaster发(fa)送如下数据（↙表(biao)示 即0DH和0AH）：

SOURCE letmein /Mountpoint↙

Source-Agent: NTRIP NtripServerCMD/1.0↙

↙

上面的Mountpoint是挂(gua)载(zai)点名称，注(zhu)意它前面的/不能(neng)省(sheng)略。NtripServer可能(neng)有多个，挂(gua)载(zai)点用来区分它们。

上(shang)面的(de)letmein是此挂载点(dian)对应(ying)的(de)密(mi)码。没有(you)密(mi)码，随便一个程序(xu)都(dou)能(neng)连上(shang)挂载点(dian)，整(zheng)个系统就很容易受到恶意(yi)攻击。

"Source-Agent: NTRIP NtripServerCMD/1.0"这一行不是必需的。它说(shuo)明了NtripServer的软(ruan)件名称和版本号(hao)。这里的软(ruan)件名称为NtripServerCMD，版本号(hao)为1.0。

3、NtripCaster给NtripServer的回复

挂(gua)载(zai)点、密码均(jun)有效，返回：

ICY 200 OK↙

挂载点或密码(ma)无效，返回：

ERROR - Bad Password↙

4、NtripServer给NtripCaster发(fa)送(song)差分数据

NtripCaster回复ICY 200 OK后，NtripServer就可以(yi)给NtripCaster发送差分数据了。

4 NtripClient

NtripClient访(fang)问NtripCaster，一般有两个目的：获取(qu)源(yuan)列(lie)表、获取(qu)差分数据。下面分别(bie)进行(xing)介绍。

4.1获(huo)取源列(lie)表(biao)

多个(ge)NtripServer给NtripCaster发送差分(fen)数(shu)据，这样NtripCaster获(huo)(huo)得的(de)差分(fen)数(shu)据就有(you)多个(ge)。NtripClient在获(huo)(huo)取差分(fen)数(shu)据之前，需(xu)要(yao)知(zhi)道(dao)差分(fen)数(shu)据有(you)几个(ge)？分(fen)别是什么(me)格(ge)式的(de)？……这就需(xu)要(yao)获(huo)(huo)取源(yuan)列表(biao)，获(huo)(huo)取步骤如下：

1、与NtripCaster建立TCP连接(jie)；

2、给NtripCaster发送如(ru)下(xia)数(shu)据：

GET / HTTP/1.0↙

User-Agent: NTRIP GNSSInternetRadio/1.4.10↙

Accept: */*↙

Connection: close↙

↙

"User-Agent: NTRIP GNSSInternetRadio/1.4.10"说明(ming)了(le)NtripClient的软(ruan)件名称(cheng)和版本号。这里的软(ruan)件名称(cheng)为GNSSInternetRadio，版本号为1.4.10。

3、NtripCaster将返(fan)回如下数据，然(ran)后自动断开(kai)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(biao)数(shu)据以SOURCETABLE开头，以ENDSOURCETABLE结(jie)尾(wei)。

200 OK表(biao)示一切正常。

"Server: NTRIP Trimble NTRIP Caster"是对(dui)NtripCaster软件的说明。

"Date: 02/Jun/2010:14:13:32 UTC"表示当前时(shi)刻(ke)。其格(ge)式(shi)并不固(gu)定，如：

Date: Sun, 01 May 2016 08:40:39中国标(biao)准时间↙

以下内容就是源列表(biao)(biao)(biao)数(shu)据。"Content-Length: 441"表(biao)(biao)(biao)示源列表(biao)(biao)(biao)数(shu)据的字节数(shu)为441，含每行结尾的 。

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(biao)数(shu)据中，一(yi)行表(biao)示一(yi)个(ge)挂载点(dian)。每行以(yi)分号分隔，其含义请见下表(biao)

序(xu)号(hao)

示例

说(shuo)明

1

STR

类型STR/CAS/NET，这里只对STR进行说明(ming)

2

RTCM23

挂(gua)载(zai)点(dian)（Mountpoint）

3

RTCM23

identifier

4

RTCM 2.3

差分(fen)数据(ju)格式

5

1(1),3(10)

数(shu)据1（1秒输(shu)出一次）；数(shu)据3（10秒输(shu)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(wang)络

9

CHN

国(guo)家

10

31

纬(wei)度

11

121

经度

12

1

是(shi)否需要发送NMEA。0—不需要1—需要

13

1

基(ji)站类(lei)型：0—单基(ji)站1—网络(luo)

14

SGCAN

产生此数(shu)据流(liu)的软(ruan)件名(ming)称

15

None

压缩

16

B

访问保(bao)护N—None B—Basic

D—Digest

17

N

Y/N

18

0

比(bi)特率(lv)

19

上文(wen)提到(dao)，NtripCaster给NtripClient发(fa)送(song)差分数据时分两种情况：

1、直接转发NtripSource产生的差分(fen)数(shu)据。在这种情况下，NtripClient只要(yao)指定挂载点(dian)即(ji)可；

2、通过解(jie)算多个NtripSource的差分数据，为NtripClient产(chan)生一个虚拟(ni)(ni)的基准(zhun)站。在这种(zhong)情(qing)况下，NtripClient不仅要(yao)指定挂载点，还要(yao)发送(song)自身(shen)的坐(zuo)标给NtripCaster，NtripCaster根据这个坐(zuo)标才能产(chan)生虚拟(ni)(ni)基准(zhun)站。

NtripClient给NtripCaster发送(song)自身(shen)坐标(biao)，用到的(de)就(jiu)是NMEA里的(de)GGA数(shu)据(ju)。上(shang)表的(de)第12个(ge)数(shu)据(ju)说明了(le)是否需(xu)要(yao)给NtripCaster发送(song)GGA数(shu)据(ju)，0表示(shi)不(bu)需(xu)要(yao)，1表示(shi)需(xu)要(yao)。

4.2获(huo)取差分数据

NtripClient获取差(cha)分(fen)数据的过程如下(xia)：

1、与NtripCaster建立(li)TCP连接；

2、给NtripCaster发(fa)送如下命(ming)令

GET /RTCM23HTTP/1.0↙

User-Agent: NTRIP GNSSInternetRadio/1.4.10↙

Accept: */*↙

Connection: close↙

Authorization: BasicVXNlcjpQd2Q=↙

↙

上面的(de)RTCM23是挂载点名称。

VXNlcjpQd2Q=是(shi)用户(hu)名、密码的Base64编码，解码后就是(shi)User:Pwd。也就(jiu)是说用户名(ming)为User、密码为Pwd，它们之间以(yi)冒号分隔。

3、NtripCaster的回复(fu)

如果用户(hu)名、密码(ma)、挂载点均(jun)有效，将返(fan)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(chang)。注意：有(you)(you)的(de)服务器只(zhi)返(fan)回(hui)200 OK，其余数(shu)据行不返(fan)回(hui)；有(you)(you)的(de)服务器返(fan)回(hui)的(de)200

OK后面没有回车、换行(xing)。

如(ru)果用户(hu)名、密码(ma)、挂载点无效，将返(fan)回如(ru)下数据：

HTTP/1.0 401 Unauthorized↙

4、给NtripCaster发送(song)GGA数据(ju)

GGA数据的(de)示例如下(xia)

$GPGGA,230331,3115.27393,N,12133.89226,E,1,09,1.0,19.31,M,1,M,,*7F↙

注意：

1）如(ru)上文所述，有(you)的挂载点(dian)需(xu)要发送GGA数(shu)据，有(you)的挂载点(dian)不需(xu)要发送GGA数(shu)据；

2）UTC时刻格(ge)式必(bi)须为hhmmss，如：80331是不行的，必(bi)须改为080331；

3）校验码必须正确(que)。

5、NtripCaster收到(dao)GGA数(shu)据(ju)后，将给(ji)NtripClient发送差分数(shu)据(ju)。