基于北斗卫星系统的深远海GPS波浪浮标数据传输研究

国家海洋技术中心研制的GPS波浪浮标仅需一个GPS接收机,无需其他辅助传感器,其功耗低、尺寸小、布放方便、测量精度高、适用于大范围的对波浪进行精细化观测.为了解决GPS波浪浮标在深远海应用中的数据传输问题,通过对比Argos、铱星、北斗三种卫星系统的特点,该设备优先选用了基于北斗卫星系统的数据传输方式.对系统构成、硬件电路设计、测量原理及数据传输流程分别进行了详细阐述.通过实验室实验和现场海上试验,特别是GPS波浪浮标在遭遇台风等恶劣环境下仍能正常通信,验证了北斗卫星系统在深远海数据传输上的可行与可靠性.     

基于北斗卫星的机动卫星通信地球站远端技术支援系统研究

基于北斗卫星导航系统数据传输功能,设计了机动卫星通信地球站远端技术支援系统。简要介绍了北斗导航卫星系统报文通信功能,阐述了系统整体结构及其流程,详细介绍了主要硬件组成和软件设计。测试结果表明,该系统符合设计要求。该设计解决了机动卫星通信地球站远端技术支援问题,增强了设备可用性和可维护性,提高了任务保障能力。     

基于北斗的高精度时空服务设备的研制

为提供基于北斗的高精度授时/定位服务,设计了一种小型化、多通路的时空服务设备。该设备采用高性能多核DSP和FPGA作为主处理器,实时采集和处理北斗卫星数据,从而为终端提供精准的北斗时间/位置,以及北斗短报文通信功能。同时,利用设备内部高性能恒温晶振产生与北斗时间高度同步的时间基准,为卫星失锁时提供可靠的守时数据。此外,为满足不同设备使用需求,主处理器进行了多种类型接口的扩展。经多台设备试验证明,该设备提供的授时、守时以及位置等各项信息精度指标均满足设计要求。     

城市应急中的“智慧”

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS）,目前北斗卫星导航的应用领域非常广泛,可以为车载、渔船、手机等提供精准的导航服务。北斗卫星导航系统新闻发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其介绍称,北斗系统已经在中国交通运输、海洋渔业、水文监测、气象测报、森林防火、通信、电力调度、救灾减灾等领域得到广泛应用。     

海上应急定位呼救智能装置设计

为了解决海上应急搜救精准定位困难、响应速度慢的关键技术难题,以及降低产品的整体功耗,延长终端设备的使用时间,文中设计一种海上应急定位呼救智能装置。通过研究海上应急定位呼救智能装置关键技术,借助北斗卫星定位导航实现精准定位和远程呼救;通过自主研发的物联网LoRa组网降频技术、定位模块低功耗模式运行等技术降低设备的整体功耗,确保海上应急救援过程中长时间、准确发送人员位置信息。实验结果表明,该设计实现了传统海上被动搜救技术向北斗卫星应用技术、物联网智能感知技术、物联网区域组网技术融合的转变,助推人工智能、物联网和北斗产业的融合,用主动发送精准定位给报警中心替代被动定位等待救援,从而提高了海洋搜救效率,保障人民生命财产安全。     

欣欣向荣,中国北斗——专访深圳兴嘉林总经理王森林

正北斗卫星相信大家都有所耳闻,作为由我国独立研发完成的卫星定位与通信系统,北斗是继美国GPS和俄罗斯GLONASS以及欧盟伽利略系统之后,第四个成熟的卫星导航系统。而北斗民用化至今已经将近两年时间,国家和行业都对此项目抱以极高的关注度。GPS多年的热销会否对北斗民用发展进程造成阻     

基于北斗卫星的海警船监控指挥系统设计与应用

根据海警部队执行海上维权执法任务需求,提出了一种基于北斗卫星的海警船监控指挥系统设计方法.该系统能有效解决常规通信手段缺乏时,执行海上维权执法任务的各级海警指挥所、海警船之间可靠保密通联问题,可辅助加强维权执法任务的指挥和控制,提高维权执法的效率和能力.     

基于安卓系统的北斗中间件设计与实现

针对安卓系统北斗应用程序开发过程需修改安卓源代码的问题,提出一种基于安卓系统北斗无线电测定业务中间件的实现方案,用以提高安卓北斗应用程序的开发效率。北斗应用程序根据提供的中间件接口规范,进行中间件接口函数的调用,从而实现安卓移动设备与北斗卫星相互通信。以安卓北斗SIM卡基本信息中间件开发为例,详细介绍安卓北斗中间件开发流程,并通过安卓应用程序调用设计的北斗SIM卡基本信息中间件接口函数,获取SIM卡北斗相关信息,从而验证安卓北斗中间件设计的有效性。     

基于Labwinidows/CVI的北斗短报文上位机设计

目前,国外大多数采用GPS通信相对比北斗通信精度更加准确,为了能够提高北斗的大大推广与使用,北斗短报文通信在国内展开一系列的应用。北斗在国内的优势主要体现在方方面面。例如,北斗短报文通信在生活中,军用方面等起着不可替代的作用。通信抄表中,海上船员健康监测中,泥石流监测系统中。[1]根据北斗短报文的广泛应用,分析北斗短报文通信的基本性能,设计了基于Labwindows/CVI的上位机北斗短报文通信软件,软件与系统硬件的传输由Visual C++开发的串口通信调用RS232接口驱动程序完成。进行完成北斗短报文的通信,能够完成自检信息和IC地址的检测,根据用户的操作可以每间隔60秒进行一次接收与发送通信。最终通过测试顺利完成了基于Labwindows/CVI的上位机北斗短报文通信。     

北斗传输技术在新疆某供水监测系统中的应用

结合新疆某工程施工供水现状,介绍施工供水监测系统的建设方案,选择北斗卫星传输作为供水监测系统的通信数据传输方式。分析北斗卫星数据传输原理,阐述监测系统总体架构,并对北斗卫星的应用作进一步分析,应用结果说明,采用北斗卫星传输可节约人力、物力,平均通信畅通率达到96.90%以上,可为在无人荒漠区实现供水管道数据自动采集、上传和运行维护提供可靠的解决办法。     

北斗卫星通信在超标准洪水监测中的应用分析

为研究北斗卫星在超标准洪水等特殊恶劣自然环境情况下的水文数据通信情况,以2020年7月8日昌江流域超标准洪水监测中北斗卫星通信的实际应用为实例,对荷塘水文站点的北斗卫星与GPRS 2种通信信道在不同降雨级别情况下收发的雨水情数据进行对比分析,统计水文遥测数据时效性和畅通率,计算数据准确性,分析北斗卫星通信雨衰情况。经过对比分析,发现GPRS和北斗卫星2种通信信道上报的数据准确性、畅通率基本一致,时效性方面北斗卫星相比GPRS信道略有延迟,北斗卫星信道在短时强降雨情况下仍然能稳定、成功地上报雨水情数据。结果表明:北斗卫星短报文通信,在超标准洪水时地面通信网络中断的情况下,能够作为主信道GPRS的有效补充。     

基于DSP的UUV目标探测通用系统设计与实现

为实现UUV系统对不同的探测系统外围传感设备信号进行快速处理和控制,利用DSP的数据高速处理能力和FPGA的高速接口数据交互能力,设计了基于高速数字信号处理器（DSP）的UUV目标探测通用处理系统。该系统采用了XC7Z045T芯片扩展TMS320C6678芯片的硬件架构设计,通过配置SPI总线进行编程设计,产生250MHz、156.25MHz、100MHz和50MHz 的时钟分配设计方案,支持2路百兆以太网接口通信和16路RS232串口数据的发送及接收,并可根据实际需求扩展 CAN通信以及RS485通信。经实验测试,该系统设计方案可完成百兆以太网到目标探测传感设备的数据传输,实现对不同RS232传感器设备进行地址定义、读写和数据通信操作。结果表明,该系统设计方案达到了对以太网传感设备和不同RS232外围传感器快速处理和控制的目的,实现了基于DSP的UUV目标探测通用系统设计。     

基于北斗卫星的自动气象站数据传输管理系统

针对北斗短报文单次通信数据量限制自动气象站数据传输的问题,设计了基于北斗卫星的自动气象站数据传输管理系统。系统由FPGA处理器模块、北斗模块和外部检测控制模块组成。系统通过LZW编码和Huffman编码实现气象数据的高效无损压缩传输;系统基于北斗短报文实现对自动气象站的远程管理;系统具有自动检测和管理功能。目前,该系统已通过验证,气象数据传输效率提高了3倍,解决了北斗短报文单次通信数据量限制气象数据传输的难题,提高了对自动气象站的远程管理能力。     

基于北斗系统的高可靠箭载无线定位装置

介绍了一种高可靠、高精度、低成本的箭载无线定位装置;通过解算北斗系统卫星导航电文,实时获取安装位置的定位数据;利用北斗系统RDSS业务短报文通信功能,将定位数据发送给地面手持终端,从而辅助地面搜寻人员快速找到火箭残骸;在产品设计中,除考虑功能性能指标实现外,还针对设备的可靠性开展了大量工作,从导航信号的自主可控性、上下行通信链路的裕度、设备工作的环境适应性以及重要模块的冗余设计等方面进行了总体方案设计;经飞行试验验证,该无线定位装置水平定位精度优于5 m,实现了残骸回收“下车即见”的预定目标。     

基于GIS技术的海上综合预警平台的研究和应用

基于电子海图和AIS,利用ArcGis作为GIS展示平台,利用北斗卫星、3G、以太网等多种通信方式,利用主流的信息集成技术,实现对海上平台周围船舶的实时监控及预警,实现对海上气象环境、大缆拉力及罗经数据、船舶动态、船舶姿体位置及倾斜等海上生产作业信息的实时展示及预警,实现以海上平台为中心的综合预警。     

基于北斗系统的建筑设备物联网定位模块研制

为实现对于建筑物联网设备地理及时间信息的获取,完善建筑设备物联网技术,为地质灾害提供受灾程度及受灾区域信息,提出北斗卫星导航技术在建筑设备物联网中的应用方案。在山东建筑大学物联网实验室设计的建筑设备物联网系统平台的基础上,研制基于北斗系统的建筑设备物联网定位模块,实现对建筑物联网设备的定位及授时功能。其硬件设计主要采用STM32F100C8 ARM7主控芯片、CC1100射频收发芯片及UM220北斗卫星导航模块。通过软硬件开发,实现了建筑设备物联网技术与北斗卫星导航技术的有效融合,将在地质灾害救援中发挥重要作用。     

加载北斗卫星通信模块的多功能移动终端的系统设计

随着我国北斗卫星系统的技术布局成熟,国防及民用迫切需要安全可靠的卫星定位导航及通信服务,加载北斗功能的移动终端越来越普及。区别于普通移动终端,由于北斗信号发射模块工作时产生的超大功率需求,普通的移动终端供电管理系统很难满足其大功率需求。基于此特殊电源管理需求,笔者设计了一套针对北斗信号发射模块的大功率稳定电源管理的移动终端系统,使集北斗发射和传统移动终端的多合一终端成为可能。     

基于穿戴型北斗终端的人员安全管理软件设计

针对野外人员定位和通信不便的问题,设计了一种在手机安卓系统上运行的人员安全管理软件。通过蓝牙应用层协议,实现与穿戴型北斗终端的人机交互,可监控终端工作状态和调整工作参数;通过接收终端的位置信息,实现北斗/GPS双模定位、电子/卫星地图导航、轨迹回放;利用终端的通信功能,实现基于北斗短报文的险情上报和应急指挥。应用结果表明,软件可满足艰险地区野外工作安全管理需要。     

基于北斗卫星的航天器监控系统数据通信技术

传统的通信技术在航天器监控系统上通信信号接收清晰率差,监控系统数据通信效率低,针对上述问题,基于北斗卫星研究了一种新的航天器监控系统数据通信技术,通过数据参数收集、数据指令查找、数据通信收集实现航天器监控系统通信数据收集,采取基于信息语言表述方式,进行航天器运行时间实时数据传输控制,利用矢量计算和精度分析确定航天器监控系统通信数据。对比实验结果表明,基于北斗卫星的航天器监控系统数据通信技术通信信号接收清晰率高,监控系统数据通信效率好。     

改进型北斗定位的海上安全与通信系统设计与研究

由于航海船只变方向的周期较长,导致船只碰撞率增加且安全隐患增多,针对该问题该文设计了一个改进型北斗定位技术的海上安全与通信系统。利用北斗定位技术（beidou navigation satellite system,BDS）将海上船只定位,确定船只安全位置,保证航线的准确度和距离的安全度。该研究进一步使用移动互联技术（Mobile Internet）对北斗定位系统进行改进,通过计算距离误差补偿量,对多船舶通信节点距离误差实施补偿。以补偿结果为基础,使用基于单移动信标的多船舶通信目标定位方法实现多船舶通信目标的实时定位,达到实时上报船只位置数据的目的。通过试验,该系统技术核算的数据误差率在可接受范围内,该研究为其他技术研究奠定基础。