航標遙測遙控系統(tǒng)衛(wèi)星通信技術應用

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摘要：隨著海運規(guī)模的擴大，人們對海上通航的安全越來越關注，對航海保障也提出了更高的要求。隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，航標遙測遙控系統(tǒng)得到了廣泛的應用，并發(fā)揮重要作用。在此基礎上，本文詳細分析了北斗衛(wèi)星通信技術在導航遙測遙控系統(tǒng)中的應用。這對相關領域的研究人員和同一行業(yè)的工作者具有重要的參考意義。

關鍵詞：北斗衛(wèi)星通信技術；航標遙測遙控系統(tǒng)；應用

隨著經(jīng)濟和技術的迅速發(fā)展，航運業(yè)變得越來越繁榮，因此對航運的安全性和穩(wěn)定性提出了更加嚴格的要求?；趥鹘y(tǒng)浮標，嵌入式軟件和硬件平臺，傳感器和網(wǎng)絡通信，移動終端和WEB開發(fā)技術正在被實現(xiàn)。

1.北斗衛(wèi)星通信技術的應用前景

衛(wèi)星通信作為無線通信技術的一種形式，其基礎是地面微波中繼通信和空間電子技術。衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、通信容量大、通信距離遠、不受地理條件限制、性能穩(wěn)定可靠、傳輸質(zhì)量高等優(yōu)點，在航空、導航等領域得到了廣泛的應用。山地探險和缺乏陸地通信基礎設施的地區(qū)。衛(wèi)星通信具有廣播的特點，易于組網(wǎng)和接入。地面網(wǎng)管中心根據(jù)用戶的應用服務進行相應的數(shù)據(jù)處理。在定位應用中，通過中央控制系統(tǒng)、一顆衛(wèi)星和用戶機計算信號的往返時間。然后對用戶機自身的高度信息和中央控制系統(tǒng)中存儲的高程圖進行綜合分析。根據(jù)幾何定位原理，可以計算出用戶所在點的三維坐標。因此，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)具有以下功能和優(yōu)勢：（1）短消息通信。北斗導航系統(tǒng)用戶終端具有雙向短文本通信能力，可一次傳輸44個漢字。（2）覆蓋范圍大，無通信盲區(qū)。北斗系統(tǒng)覆蓋中國及周邊國家。用戶的地理緯度、經(jīng)度和海拔高度可隨時在服務區(qū)的任何地方確定。同時提供雙向短消息通信服務。（3）廣泛監(jiān)控集團用戶管理和數(shù)據(jù)采集。（4）系統(tǒng)自治，安全可靠，穩(wěn)定可靠，保密性強，特別適用于重點部門。需要監(jiān)測的地區(qū)往往是環(huán)境惡劣地區(qū)，由于電力和通信條件一般不好，GSM和CDMA無線公網(wǎng)無法保證。另外，如果設置或地下電纜通信鏈路，在災害期間或野外其他因素造成的破壞中，數(shù)據(jù)傳輸不可靠。更重要的是，要保證滑坡區(qū)通信的長期穩(wěn)定和設備安裝的靈活性。由于數(shù)據(jù)量非常小，定期存儲和傳輸變得更加合適和廉價，系統(tǒng)分析的需要是較長時間內(nèi)的累積數(shù)據(jù)。北斗衛(wèi)星通信技術主要有以下幾點：（1）維護方便，耗電少。（2）不使用高速通道。（3）施工簡單，運行成本低。因此，最終選擇北斗衛(wèi)星通信技術，在監(jiān)測分析中心與現(xiàn)場監(jiān)測點之間建立遠程通信數(shù)據(jù)鏈路。北斗衛(wèi)星通信技術與滑坡遠程監(jiān)測系統(tǒng)相結合，彌補了系統(tǒng)在傳輸方面的不足。

2.北斗衛(wèi)星通信技術在航標遙測遙控系統(tǒng)中的應用

雙衛(wèi)星導航和定位系統(tǒng)由定位在140°E，80°E和110.5°E的地球同步軌道上的衛(wèi)星，地面控制中心和北斗用戶終端組成。衛(wèi)星負責在地面控制站和用戶終端之間中繼雙向無線電信號。地面控制中心可以對特定用戶進行主動跟蹤。在地面控制中心計算所有用戶的定位信息。因此，北斗最終用戶接收器的所有定位和時間信息都可以在控制中心內(nèi)維護。同時，地面控制中心負責整個系統(tǒng)的監(jiān)控。用戶段由定位通信終端，組用戶管理終端，差分終端和時鐘校正終端組成。北斗衛(wèi)星導航和定位系統(tǒng)可以幫助用戶隨時準確地獲取他們在服務區(qū)內(nèi)的位置和經(jīng)度，緯度和高度數(shù)據(jù)，并可以提供雙向通信服務。該系統(tǒng)可以為外國船只提供及時的導航和定位信息，提供實時海上交通指揮，并安全地導航進入和離開港口的船只。它還可以檢測船舶的機動性。通過提供移動航標的實時定位信息，可以實現(xiàn)鐵路和公路運輸中的火車和航標監(jiān)控器，以提高運輸能力和安全性。物流運輸系統(tǒng)由北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡管理中心，用戶終端和用戶監(jiān)控管理中心組成。衛(wèi)星系統(tǒng)：如上所述，地球同步衛(wèi)星主要在網(wǎng)絡管理中心，用戶終端和用戶監(jiān)視與管理中心之間實現(xiàn)雙向信息通信。數(shù)據(jù)交換與網(wǎng)絡管理中心：該中心作為整個應用系統(tǒng)的核心，主要提供一個高效的信息處理和應用平臺，提供公共電信網(wǎng)絡與衛(wèi)星網(wǎng)絡之間的網(wǎng)關接口，進行用戶注冊。計劃處理，計費處理和運營管理，基于消息管理為平臺提供統(tǒng)一的界面，將可視化的物流管理信息系統(tǒng)與用戶鏈接起來，并實現(xiàn)不同ERP和平臺的集成。系統(tǒng)使用存根/骨架機制來避免應用程序（遠程適配器）與交換中心之間的緊密耦合，并關閉交換中心中的特定實現(xiàn)細節(jié)。采用統(tǒng)一的接口和信息保存機制來接收，保存和發(fā)送信號。當路由被阻塞時，信號將在隊列中等待，直到成功發(fā)送消息為止，以確保沒有數(shù)據(jù)丟失。各種類型的地面電信網(wǎng)絡用戶可以通過公網(wǎng)與網(wǎng)管中心通信，以實現(xiàn)地面網(wǎng)絡與北斗用戶系統(tǒng)之間的雙向信息交換和通信。用戶終端：面向用戶的終端主要提供衛(wèi)星定位和導航服務。北斗系統(tǒng)的定位，通信，導航，計時功能是通過始終設置在航標上的用戶終端來實現(xiàn)的。用戶調(diào)度管理中心：實現(xiàn)對移動航標的監(jiān)控，控制，調(diào)度，通訊功能。系統(tǒng)的工作原理如下：1）從地面中心向衛(wèi)星發(fā)送數(shù)據(jù)載體。載波數(shù)據(jù)流包含位置信號，信號幀和時間碼。2）請求信號被衛(wèi)星放大并發(fā)送到用戶終端。3）終端設備接收請求信號，并輸入新的必要信號，然后發(fā)送回兩顆衛(wèi)星。4）兩顆衛(wèi)星將接收到的信號發(fā)送到地面中心。5）地面中心處理用戶終端發(fā)送的接收信號，計算終端的坐標，然后與其他信息一起發(fā)送到網(wǎng)絡管理中心。6）網(wǎng)管中心對用戶終端的信號進行檢查和處理，以實現(xiàn)信息交換。7）網(wǎng)絡管理中心將信號發(fā)送到地面處理中心站和衛(wèi)星，然后再次發(fā)送到用戶終端。北斗通訊是終端或燈器上有北斗模塊，數(shù)據(jù)采集后經(jīng)由北斗模塊向北斗衛(wèi)星發(fā)送數(shù)據(jù)，北斗衛(wèi)星再將數(shù)據(jù)轉發(fā)給北斗接收機，這樣就算完成了一個北斗通訊鏈路。GSM/GPRS/4G是終端或燈器上有Modem模塊，數(shù)據(jù)采集后經(jīng)Modem模塊向運營商基站發(fā)送數(shù)據(jù)，運營商再將數(shù)據(jù)轉發(fā)給目標設備，這樣就算完成了一次通訊流程。GSM/GPRS/4G之所以有這么多名稱，是因為目前通訊方式上在升級，GSM標志的是2G通訊，GPRS標志的是2.5G通訊，4G標志的是4G通訊。他們本質(zhì)上都是TCP連接通訊。短信的傳輸采用的是存儲轉發(fā)機制，短信會先發(fā)給短信中心（SMSC），然后再由短信中心轉發(fā)給目標設備。目前系統(tǒng)架構基本上是數(shù)據(jù)庫+網(wǎng)站服務器+通訊服務器；數(shù)據(jù)庫作用：存儲終端或燈器上傳的數(shù)據(jù)；網(wǎng)站服務器：提供用戶查看、下發(fā)指令的操作平臺；通訊服務器：用于接收終端、燈器上傳的數(shù)據(jù)。北斗航標燈器技術特點：燈珠合理的串并方式確保在其中一路LED故障后，燈器還能正常工作；256種燈質(zhì)可供用戶選擇；具備IALA推薦的所有燈光顏色；采用LED恒流驅(qū)動電路，用戶可根據(jù)現(xiàn)場應用射程的需求進行調(diào)節(jié)功耗，在滿足需求的同時節(jié)省能源；具備良好的水密性和抗沖擊性；日光閥值可設置；具備無線多燈同步閃功能；用戶可通過紅外遙控器設置燈器燈質(zhì)和光源功率。判斷燈器是否有紅外功能：查看燈器頂部是否有紅外接收裝置，如果有，說明該燈器有紅外功能，可以用遙控器設置燈質(zhì)和查詢燈質(zhì)，如果沒有，只能通過撥撥碼來調(diào)燈質(zhì)。

3.結束語

綜上所述，隨著北斗第二代導航系統(tǒng)進入實際應用階段，在各導航標志管理的規(guī)劃中將提到基于北斗第二代通信技術的導航遙測遙控終端設備的研究與應用?；诒倍沸l(wèi)星通信的導航遙控遙測單元的設計，可以有效豐富導航安全監(jiān)控信息的傳輸路徑，對于遠離海岸航行標志的智能管理和信息收集具有重要意義。

參考文獻：

[1]張驥.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)現(xiàn)狀及測量中的應用[J].信息通信,2019(08):215-216.

[2]程華.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在鐵路同步網(wǎng)中的應用研究[J].鐵道通信信號,2019,55(07):31-34.

[3]郭章儉,陳健.航標遙測遙控系統(tǒng)中北斗衛(wèi)星通信技術的應用研究[J].珠江水運,2019(12):52-53.

[4]呂英龍,王劍.北斗衛(wèi)星通信技術在航標遙測遙控系統(tǒng)中的應用[J].港口科技,2016(01):42-44.

[5]方杰.基于GPS和北斗衛(wèi)星的智能航標遙控遙測系統(tǒng)設計[J].中國水運(下半月),2012,12(09):48-49+8.

作者：陳龍 單位：北海航標處