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。     

基于国密算法的北斗短报文安全防护系统的研究与实现

针对目前国内北斗短报文通信在电力系统中越来越广泛的应用,加之电力系统安全防护要求的发布,本文以用电信息采集系统为例,分析北斗短报文通信应用现状及安全风险,结合电力系统安全防护要求,提出基于国密算法的北斗短报文通信的用采系统安全防护方案,实现北斗短报文用采系统业务数据的安全信息交换,包括双向身份认证、密钥协商和数据加密。最后,通过实验测试分析并证明其有效性。     

一种用于提高北斗短报文通信成功率的基于数据特征提取的数据融合算法

随着北斗短报文在航空飞行器跟踪监视的应用中,通信成功率直接决定了飞行器的实时跟踪监视效果;由于飞行器在飞行过程中可能会遇到各种复杂电磁信号干扰,北斗短报文通信成功率会随着电磁环境的变化而变化;为了提高通信成功率,利用北斗短报文接收和兼收两种通道进行了数据接收效果对比,并比较了两者之间的内容差异;基于信息融合理论的Dasarathy模型中的融合概念,使用北斗短报文的数据接收和数据兼收两种数据,提出了基于数据和特征组合的数据处理融合算法;该算法针对短报文数据特征进行融合,有效提高了北斗短报文的通信成功率,试验效果显著。     

基于北斗卫星的可靠远程通信系统设计

为构建稳健的远程数据传输系统,设计并实现一种基于北斗短报文协议的可靠远程通信系统。针对北斗短报文通信不可靠和通信容量有限的局限性,采用丢包反馈重传机制完善数据传输的可靠性,运用粘包机制提高小数据传输效率,根据分包机制实现大数据的正确传输。将北斗短报文通信协议的电文内容进行扩充,自定义系统通信协议,设计开发一款嵌入式通信接口机,并给出相应的管理机制。通过将北斗通信接口机作为数据传输中介进行实验,结果表明,丢包反馈重传机制比无反馈机制的丢包率平均降低46.877%,能保证北斗远程数据传输的可靠性。     

基于存储管理的北斗报文传输协议设计与应用

针对特殊场景下需通过北斗短报文传输大量数据信息的需求,探讨并设计了一种适合于北斗通信的长报文可靠传输协议框架。通过扩展北斗短报文传输协议,结合Redis应用,提出最大重传次数和超时等待控制因子,建立北斗长报文传输差错重传机制,从而解决了大数据量报文在北斗通道的传输问题。实验结果表明,该传输协议可实现对长报文丢包的差错重传功能,有效控制"盲目发送"现象,使得有效信息率得到提高。     

基于北斗短报文的油田井场压裂返排液系统设计与实现

为解决复杂偏远地区油田井场压裂返排液储存运输，通过分析北斗短报文通信工作原理，介绍了基于北斗卫星传输压裂返排液智能运输管理系统方案，通过北斗短报文对压裂返排液运输中的信息进行通信传输，实现了对偏远油田井场压裂返排液全程远程监控与管理。     

北斗卫星一代短报文通信技术及应用

介绍北斗卫星一代短报文通信技术原理和关键技术以及应用     

基于北斗导航通信技术的无人艇运动导航控制系统设计

为实现对无人艇行进器的运动控制,建立更加完善的导航应用策略,设计基于北斗导航通信技术的无人艇运动导航控制系统。以无人艇运动姿态研究作为切入点,在电机驱动器、电机测速模块的支持下,连接中央处理单元、电源模块、方位监测模块等硬件设备结构体,完成导航控制系统的硬件电路设计。在此基础上,确定与导航信息相关的短报文传输特征,通过协调接口数据传输协议应用格式的方法,定义通信协议加密对象的所属连接形式,完成对报文加密密钥参数的初步配置,实现基于北斗导航通信技术的无人艇运动导航控制系统的短报文加密处理。与基于惯性测量技术的导航控制系统相比,基于北斗导航通信技术控制系统的实际应用续航时间更长,在行进过程中始终能对无人艇运动方向进行精准化控制,可在完善行进器导航应用策略方面起到较强促进作用。     

北斗短报文与固定电话语音 通讯服务系统设计

北斗三号系统已于2018年12月完成建设,并开始提供全球服务,北斗短报文应用也即将覆盖全球。由于一些特殊环境并没有北斗系统专用的接收机,配备接收机也很不方便,为了使通信联络正常,基于北斗一号用户机数据接口2.1协议,以STM32系列单片机为数据处理单元,重点从系统硬件、软件两部分入手,对北斗短报文与固定电话语音通讯服务系统进行了研究与设计。该系统利用北斗电话网关实现北斗短报文与固话座机或移动电话的互联互通,解决了在没有接收机的特殊环境或者不使用接收机的情况下,无法进行正常通信联络问题,以及基于北斗短报文通信的安全性、可靠性、局限性问题,同时扩展了北斗短报文的通信应用范围。     

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。     

民用北斗短报文的船载冷链信息压缩传输方法

针对民用北斗短报文传输频度低和单次报文长度受限等问题^[4],提出一种在船载冷链运输过程中采用北斗短报文数据传输的分类数据压缩方法，该压缩方法通过对短报文所传输数据的设计实现利用北斗卫星的短报文功能对海洋冷链运输过程中船舱温湿度等信息的实时传输。与传统的数据压缩算法进行对比，本次设计的压缩方法具有较好的压缩效果，对应用于海洋冷链、利用北斗短报文数据压缩传输场景具有一定的参考意义。     

北斗短报文电网状态监测及应急通信系统

我国现有输电线路状态监测系统的信息传输方式在灾后应急状况下的应用效果并不理想,该文依据国家电网公司的相关标准,利用北斗卫星导航系统的短报文通信功能设计了一种输电线路状态监测系统及一套相应的应急通信方法,该系统不仅能够满足正常情况下监测数据的可靠接入和上传,而且通过一套异常触发和信息分级传输,能够保障灾难、事故等恶劣情况下的电网监控关键信息的有效可靠传输,最后用OMNeT++软件仿真实现了上述系统及方法,验证了其正确性和可行性.     

一种低成本便携式机载导航设备

"低、慢、小"飞行器的监控是低空空域开放的一个技术难题,制约通航的发展速度.本文针对"低、慢、小"航空器运行特点,设计一种低成本、小体积和低功耗的导航通信设备,该设备集成了GPS、北斗、伽利略导航源以及北斗短报文通信功能,利用民航的ADS-B通信数据链及北斗短报文接收系统,不仅将"低、慢、小"飞行器纳入了民航的通信导航...     

基于北斗短报文的农业环境数据采集通信机制研究

为实现偏远地区等通信盲区的农业环境数据采集,提出一种基于北斗短报文通信、物联网、云存储等技术的农业环境数据采集方式。针对北斗短报文通信容量有限的局限性,对农业环境数据进行编码设计,提高数据传输效率;针对北斗短报文通信不可靠的不足,自定义系统通信协议,分别在发送端提出基于概率判断的请求确认机制和在接收端提出动态累积确认机制。通过仿真实验,验证了该通信机制可以有效保证数据的可靠传输。通过在湖北长阳县实地试验,结果表明,在发送端通信成功率随环境变化情况下,数据传输的成功率达到99%以上,且系统运行稳定,能提供可靠的农业环境数据采集服务。     

列车出入库自动识别系统设计

为了实现列车出入库信息的自动记录,设计了一套基于物联网技术的列车出入库自动识别系统,包括智能传感器节点、网关、服务器及客户端。智能传感器节点自带大容量电池,采用超声波传感器识别列车出入库,使用RFID技术获取列车信息,通过LoRa通信的方式将数据经LoRa网关发送到LoRa通信服务器,LoRa通信服务器再将数据转发至数据库服务器。智能传感器节点与LoRa网关之间采用LoRaWAN协议,LoRa网关与LoRa通信服务器之间采用MQTT协议,LoRa通信服务器与数据库服务器之间使用WebService方式传递消息。客户端通过B/S方式访问列车出入库的历史信息和实时信息。实际应用效果表明,系统具有功耗低、自动识别、运行稳定等特点。     

应急状况下北斗短报文通信功能的应用

北斗卫星导航系统的短报文通信功能在传输容量和传输频率上具有一定的限制。在应急情况下,为了准确高效的进行信息的交互,通过对短报文传输协议的改进,提出了一套应急情况传输机制。将信息按照紧急程度进行划分,采取相应的处理方法,能够在有限的传输空间下,优先发送重要信息,提高传输效率,为应急状况的处理提供信息交互的保障。     

基于北斗短报文通信的水质监测系统设计

针对现有远程水质监测ZigBee采集方式覆盖面低,GPRS依赖基站通信并且后期运维成本高,PLC采集方式布置通信网络复杂、施工难度大的问题,提出了一种基于北斗短报文通信的水质监测系统的方案设计。该系统将我国自主研发的北斗系统应用于水质监测方面,能够全方位、安全可靠地对水质的温度、浊度、pH、溶解氧、电导率、TP、TN等指标进行监测。整个系统具有使用范围广、没有通信盲区、不依赖基站通信、无后期运维费用等优点。     

北斗短报文气象水文数据传输效率改进机制

针对现有北斗短报文传输成功率偏低、通信链路不可靠等问题,提出一种"反馈重发—消息缓存"传输控制机制ARQ-MC(Automatic Request for Repetition—Message Cache).该机制在北斗终端中建立可靠的报文反馈链路,监听报文的传输状态,当发生丢包时重发报文.若反馈链路中有新的报文发送,请求中止重发执行消息缓存,实现对发送失败报文的缓存,并等待空闲进程重发缓存区中的报文.基于JZ6001北斗终端实现了ARQ-MC传输控制机制,实验结果表明,该机制可将报文传输成功率提高至99.65％,大大提高了北斗短报文气象水文数据传输效率.     

基于北斗传输的地下水监测仪的设计与实现

地质环境监测仪器在实际应用中应具有较为严格的仪器属性,包括耐高低温性、密封性、耐腐蚀性、低功耗等。而无公网覆盖地区多为高寒高海拔地区,仪器长期暴露在较为恶劣的地质环境中。因此,及时、稳定的数据通信传输技术是获取水文地质参数、确保地下水动态监测系统稳定运行的关键。目前,地下水动态远程监测技术多采用GSM短信格式进行监测数据的传输,但是该方式在野外应用中非常受限。为使地下水参数监测不受无线公共网络覆盖区域的限制,利用北斗卫星的定位与短报文技术,研究了一种可利用北斗卫星进行数据传输的通信仪器。经过大量的室内调试及野外稳定性试验,证明了基于北斗卫星开发的地下水动态监测通信控制终端,数据传输稳定,仪器功耗低,防风、防沙、防潮性能良好。该研究解决了无手机信号地区地下水监测数据的传输障碍,实现了多方式的地下水监测通信。     

基于混合纠错技术的北斗长报文可靠传输机制设计

北斗卫星导航系统的短报文通信功能在传输容量上具有一定的限制,并且无回执信息,属于不可靠的通信方式。为了提高长数据报文的传输可靠性,通过对传输协议的改进,提出了一套基于混合纠错技术的长报文可靠传输机制。通过前向纠错技术和自动重传请求技术的结合,能够对一定范围内的出错情况进行自纠正,并对超出自纠能力的传输出错进行反馈重传,从而提高传输的可靠性。