基于北斗短报文通信的应用软件管理与发布系统研究
- 格式:pdf
- 大小:2.59 MB
- 文档页数:5
基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信水上安全通信是指在海洋、河流、湖泊等水域环境下,通过无线通信方式进行信息交流和传递的系统。
在海上航行、渔业生产、海上救援等活动中,水上安全通信起着十分重要的作用。
为了提高水上交通安全和应急救援效率,应用北斗卫星导航系统的短报文服务成为一种有效的水上安全通信方式。
北斗卫星导航系统是我国自主研发的全球卫星导航系统,具有全球覆盖、高精度、高可靠性的特点。
其中的短报文服务功能,可以满足水上安全通信的需求。
通过北斗卫星导航系统的短报文服务,船舶间、岸站与船舶之间可以实现高效的通信。
海上航行中的船舶间通信。
在海上航行中,船舶之间需要及时、准确地交流信息,共同维护航行安全。
通过北斗卫星导航系统的短报文服务,船舶可以互相发送位置信息、航行计划、遭遇困难等情况,及时提醒周围船舶做好避让等措施,有效避免碰撞、相互干扰等问题的发生。
渔业生产中的渔船与渔港之间通信。
渔船在海上捕捞时,需要与渔港进行通信,共享渔情信息、天气预报、渔船位置等数据,以实现渔业资源的合理利用和保护。
通过北斗卫星导航系统的短报文服务,渔船可以及时向渔港汇报捕捞情况、请求支援等,渔港可以对渔船进行监控和管理,提高渔业生产的效益和可持续发展能力。
海上救援中的救援船舶与救援指挥中心之间通信。
在海上紧急情况下,救援船舶和救援指挥中心需要迅速、准确地进行信息交流,以组织和指挥救援行动。
通过北斗卫星导航系统的短报文服务,救援船舶可以向指挥中心发送求救信息、位置信息等,指挥中心可以根据实时数据进行救援资源的协调和调度,提高救援工作的效率和准确性。
水上交通管理中的岸站与船舶之间通信。
水上交通管理部门通过与船舶的通信,可以进行交通管制、航道导引等工作,保障水上交通的有序进行。
通过北斗卫星导航系统的短报文服务,岸站可以向船舶发送通告、警示信息等,船舶可以回复遵从管理部门的指示,加强对水上交通的规范和控制。
基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信可以提高船舶间、船舶与岸站之间的信息交流效率,有效保障水上交通和渔业生产的安全,提升海上救援的能力。
基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信1. 引言1.1 背景介绍水上安全通信是海洋事业中至关重要的一环,直接关系到海上船舶、渔船和航空器的安全行驶,以及应急救援和海洋资源开发利用等各个方面。
随着我国海洋事业迅速发展和海上活动的增加,传统的水上通信手段已经无法满足现代海洋领域对安全通信的需求。
急需一种高效可靠的水上安全通信系统,来保障海上活动的顺利进行。
在这一背景下,我国北斗卫星导航系统短报文服务应运而生。
北斗系统是我国自主研发的卫星导航系统,具有全球覆盖能力和高精度定位服务,为水上安全通信提供了新的解决方案。
基于北斗系统的短报文服务,不仅可以实现水上通信的实时性和可靠性,还具有成本低、使用方便等优势,受到广泛关注和应用。
本文将探讨基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信,旨在分析其在海洋领域中的重要性和优势,为促进我国海洋事业的发展和海上活动的安全提供有益参考。
1.2 研究意义水上安全通信是保障海事领域安全的重要环节,对于预防事故、救援行动以及保障人员生命财产安全至关重要。
随着北斗卫星导航系统在中国大规模建设与应用,基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信也逐渐受到重视。
研究如何有效利用北斗卫星导航系统短报文服务在水上安全通信中的应用,对于提升水上安全通信的效率、准确性和及时性具有重要意义。
通过研究基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信,可以提高海上航行信息的传输速度和准确度,加强船舶之间以及船舶与岸基设施之间的通信连接,及时传递重要信息,为船舶在海上航行提供更准确的辅助。
进一步探索北斗短报文服务在水上安全通信中的应用,还可以为海域管理、救援行动、海上交通管制等相关领域提供更多的技术支持,促进海事领域信息化和智能化的发展。
研究基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信具有重要的现实意义和深远的发展意义。
1.3 研究目的研究目的:本文旨在探讨基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信,通过对北斗卫星导航系统的介绍和水上安全通信的重要性进行分析,探讨基于北斗卫星导航系统短报文服务在水上安全通信中的优势和实际应用情况。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011201017.5(22)申请日 2020.11.02(71)申请人 北京华龙通科技有限公司地址 100083 北京市海淀区中关村东路1号院8号楼清华科技园科技大厦C座2801号(72)发明人 吴昊 韩福春 孙奇 曹伟 宋荣权 (74)专利代理机构 北京众元弘策知识产权代理事务所(普通合伙) 11462代理人 宋磊 王洪波(51)Int.Cl.H04L 12/58(2006.01)H04L 29/08(2006.01)H04L 29/06(2006.01)H04L 1/00(2006.01)H04W 4/14(2009.01)H04B 7/185(2006.01)(54)发明名称一种基于北斗短报文的即时通信方法以及系统(57)摘要本发明提供了一种基于北斗短报文的即时通信方法以及系统,可保证北斗短报文传输可靠性及安全性,突破了数据长度限制,提升了传输效率。
所述方法中的登录及离线方法、登录报文交换方法、消息缓存及转发方法包含了离线、传输失败的判断及消息缓存、转发机制,增强了数据传输可靠性;登录报文交换方法、消息缓存及转发方法还包含了安全存储用户密码、产生交换秘钥及信息加密传输机制,增强了数据安全性;“多服务器——客户端”架构方法和指挥关系绑定方法中包含北斗短消息相互监收和多机备份机制,增强了信道传输可靠性;消息分包方法中包括拆包机制,突破了北斗短报文数据长度限制;消息合并方法中包含突破了北斗短报文发送频度限制,提升了传输效率。
权利要求书2页 说明书11页 附图3页CN 112152914 A 2020.12.29C N 112152914A1.一种基于北斗短报文的即时通信方法,其特征在于,应用于基于北斗的通信系统,所述通信系统包括多个服务器和多个客户端,其中,所述服务器设置有北斗指挥卡,所述客户端设置有北斗用户卡,所述多个服务器包括第一服务器和至少一个第二服务器,所述第一服务器用于提供即时通信服务,所述第一服务器和所有第二服务器用于推举所述第一服务器,所述第一服务器和所有第二服务器用于独立监收北斗短报文,并对所述监收的北斗短报文进行远程同步处理;所述方法包括:基于北斗指挥卡绑定所述多个服务器,其中,互相绑定的服务器互为彼此的下属;基于北斗用户卡将所述多个客户端与所述多个服务器进行绑定,其中,绑定到服务器的客户端为该服务器的下属;其中,所述第一服务器对第一客户端发送的用于登录的北斗短报文进行处理,并与所述第一客户端交互通信秘钥、在线客户端列表和离线消息;所述第一服务器判断第一客户端是否登录所述第一服务器;所述第一服务器对监听到的来自第二客户端的第一北斗短报文进行缓存,并在所述确定所述第一客户端能够接收到所述第一北斗短报文时,将所述第一北斗短报文发送给所述第一客户端。
基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信随着中国北斗卫星导航系统的不断完善和推广,其在各个领域的应用也日益广泛。
作为北斗系统的一项重要服务,短报文服务在水上安全通信中具有重要意义。
本文将从北斗卫星导航系统的特点及短报文服务的优势,探讨基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信。
一、北斗卫星导航系统的特点北斗卫星导航系统是中国自主研发建设的全球卫星导航系统,由北斗三号和北斗二号组成。
其中北斗三号是全球卫星导航系统,提供全球定位、测速和定时服务,为全球用户提供高精度、高可靠的导航定位服务。
北斗卫星导航系统具有如下几个特点:1. 全球覆盖:北斗系统拥有全球28颗卫星,能够实现全球范围内的导航定位服务,覆盖范围广泛。
2. 多态服务:北斗系统不仅提供基本的定位导航服务,还具有多种增值服务,如短报文服务、精准定位服务等,能够满足不同用户的需求。
3. 高精度:北斗系统具有米级甚至亚米级的高精度定位能力,能够满足各种应用场景的要求。
4. 高可靠性:北斗系统拥有完备的备份系统和故障自动检测系统,保证了系统的高可靠性。
5. 应用灵活:北斗系统支持多种应用,包括陆地、海洋、航空等领域,具有灵活的应用性。
通过上述特点可以看出,北斗卫星导航系统是一种功能全面、性能优越的全球卫星导航系统,拥有广泛的应用前景。
二、短报文服务的优势短报文服务是北斗系统的一项重要增值服务,具有以下优势:1. 低成本:相比于传统的通信方式,短报文服务的成本更低,能够为用户节省通信成本。
2. 实时性:短报文服务能够实现即时通信,确保信息的实时传输。
3. 灵活性:短报文服务支持多种应用场景,能够满足不同用户的需求。
5. 安全性:北斗系统具有完备的加密和认证机制,保障短报文传输的安全性。
水上安全通信是指在海洋、江河、湖泊等水域进行通信和信息传递的活动。
在海洋、内河、湖泊等水域,由于环境复杂、交通密集等因素,水上安全通信至关重要。
而基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信具有以下优势:1. 实时监控:船舶可以利用北斗系统的短报文服务进行实时监控,掌握船舶的位置、航向、速度等信息,确保航行安全。
北斗短报文服务在通信中的应用北斗作为我国具有自主知识产权的卫星导航系统,已经实现了全球性的导航服务,而作为其独特性存在的短报文服务,在通信应用中更是惊艳众人,有望在未来进一步推广。
本文将展开如下论述:简要介绍北斗卫星导航系统和目前应用现状,主要阐述北斗卫星导航系统的短报文服务在通信中应用的重大意义以及关键技术,最后通过实际案例指出其具体应用。
一、引言北斗卫星导航系统,我国自主研发,具有自主知识产权的导航技术[1],经过一代代航天人的攻坚克难,团结合作,逐步打破了国外的卫星导航技术的壁垒,成为中国展现给世界的一张亮丽的“名片”。
在北斗卫星导航系统发展的历程中,已经不仅仅局限于定位功能,开始在不同领域应用,在海上救援、电力防护等领域逐渐崭露头角。
短报文通信功能使北斗成为全球首个通信一体化的全球导航定位系统,相关技术也不断发展,有望在未来进一步推广。
二、北斗发展过程及规划(一)北斗卫星导航系统概述北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的系统,自2000年发射第一颗北斗卫星起,北斗导航已经走到了第三代,截止2019年11月底,北斗三号系统建设已步入决战决胜冲刺阶段,超过50颗的卫星在轨工作,服务定位精度10m,测速精度0.2m/s,授时精度20ns,特别是在亚太地区,其应用更为精确。
北斗卫星导航系统位列全球四大导航系统之中,是继美国的GPS,欧盟的GALILEO,俄罗斯的LONASS之后又一较成熟的卫星导航系统,北斗卫星导航系统的功能包括无源、有源定位,测距三维导航,三球交汇定位等。
从整体上来看,北斗卫星导航系统由空间、地面、用户三部分构成,空间段即卫星,截至2019年11月底,空间段:6颗地球静止轨道卫星,23颗中圆地球轨道卫星,10颗倾斜地球同步轨道卫星;地面段包括地面监测,地面控制,注入站,地面监测进行数据的收集和整理,地面控制处理地面监测到的数据,来协调地面控制工作,注入站负责卫星间的数据传送,用户即北斗的接收终端。
应急状况下北斗短报文通信功能的应用探究随着科技的不断发展,北斗卫星导航系统已经成为了中国的一个重要基础设施,其在交通运输、农业、气象等领域发挥着重要作用。
除了在平常的日常生活中,北斗系统在应急状况下也有着重要的应用价值。
特别是在自然灾害、地质灾害、森林火灾等突发事件中,北斗系统的短报文通信功能可以发挥重要作用。
本文将探究在应急状况下北斗短报文通信功能的应用,以及其在各领域中的具体作用和意义。
一、北斗短报文通信功能的特点北斗短报文通信功能是北斗系统的一项重要功能,其具有以下几个特点:1. 快速、高效:北斗短报文通信功能可以在数秒内发送短报文,相比传统的通信方式,其速度更快,效率更高。
2. 独立性强:北斗系统是一套独立的卫星导航系统,不受地区、天气等因素的限制,因此在应急状况下具有较高的可靠性。
3. 覆盖范围广:北斗系统覆盖范围广泛,不仅可以在陆地上使用,还可以在海洋、空中等环境中进行通信,因此在各种应急情况下都具有应用前景。
二、在自然灾害中的应用1. 地震:在地震发生后,通信基础设施通常会受到一定程度的破坏,导致通信中断。
而北斗短报文通信功能可以独立于基础设施进行通信,能够在第一时间传递救援信息、灾情情况等重要信息。
2. 气象灾害:如台风、暴雨等气象灾害,可能会导致通讯系统的瘫痪,而北斗系统则可以在恶劣的气候条件下进行通信,使得救援人员能够及时获得灾情信息,做出有效的救援计划。
3. 洪涝灾害:北斗短报文通信功能也可以在洪涝灾害中进行广泛应用,特别是在偏远地区或者交通不便的地区,其作用更为明显。
2. 煤矿事故:在煤矿事故发生后,由于煤矿地下深处,手机信号通常无法覆盖,而北斗独立于地面通信系统,可以用于传递矿工救援信息,提高矿工的生存率。
1. 自然监测:北斗系统可以用于监测森林火灾的蔓延速度、方向等信息,为灭火行动提供科学依据。
2. 救援行动:在森林火灾发生后,北斗系统可以用于传递救援人员的部署计划、火线情况等信息,提高救援效率。
基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信随着北斗卫星导航系统的发展和应用,基于北斗卫星导航系统的短报文服务在水上安全通信领域日益受到重视。
在海上航行中,水上安全通信至关重要。
为了提高海上航行安全,北斗卫星导航系统短报文服务通过短报文通信,为水上航行提供了更加便捷、高效和可靠的通信手段。
本文将介绍基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信,并探讨其在海上航行中的重要作用。
一、北斗卫星导航系统短报文服务的特点北斗卫星导航系统短报文服务是北斗卫星导航系统的一个重要应用之一。
其主要特点如下:1.广覆盖:北斗卫星导航系统短报文服务在全球范围内提供通信服务,为海上航行提供了通信保障。
2.低成本:使用北斗卫星导航系统短报文服务进行通信,通信成本较低,适合于海上航行中的通信需求。
3.高效率:北斗卫星导航系统短报文服务具有高效率的通信速度,能够满足水上航行中对通信时效的要求。
4.可靠性:北斗卫星导航系统短报文服务具有高可靠性,能够保障海上航行中的通信安全。
基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信主要应用于以下几个方面:1.海上航行通信:船舶在海上航行中需要进行通信,北斗卫星导航系统短报文服务为船舶提供了便捷、高效、可靠的通信手段。
船舶可以通过北斗卫星导航系统短报文服务进行位置报告、应急求救、航行计划通报等通信操作,提高了海上航行的安全性。
2.海事监管:海事监管部门可以通过北斗卫星导航系统短报文服务对船舶进行实时监控和指挥调度。
通过短报文通信,海事监管部门可以及时获得船舶的位置信息、航行状态等数据,对海上航行进行有效监管和管理。
3.应急救援:在海上航行中,一旦发生事故或紧急情况,北斗卫星导航系统短报文服务可以为船舶提供应急救援通信支持。
船舶可以通过短报文通信发送求救信号,接收救援指令,实现在紧急情况下的快速响应和救援。
本文由常州莱特整理发布北斗短报文模块通信原理及功能的了解北斗短报文是北航定位系统的特色功能,区别于世界上的其他几大导航定位系统。
对于北斗短报文,可能我们生活中目前接触的不多,但是随着北斗导航定位系统的不断的发展,我们相信北斗短报文将会慢慢的走进人们的生活。
小编整理了一些北斗短报文相关的信息,给大家分享一下。
简单的来说,北斗短报文其实就是可以看做是现在人们平时用的“短信息”,北斗短报文可以发布140个字的信息,既能够定位,又能显示发布者的位置。
北斗的双向通信功能双向通信就是指用户与用户、用户与中心控制系统间可实现双向简短数字报文通信,gps是只有单向的,所以说这是北斗的优势。
另外,在海洋、沙漠和野外这些没有通信和网络的地方,安装了北斗系统终端的用户,可以定位自己的位置,并能够向外界发布文字信息。
1、北斗短报文通信功能的产生对于北斗短报文功能的由来,主要是因为北斗一代的两颗静止轨道的卫星,可以与国际通信卫星一样完成通信任务,于是既能定位又能通信变成了特点。
但是北斗的主要任务是定位导航,通信的信道资源就很少,它无法完成实时的话音通信,只能完成数据量较少的短信功能。
2、北斗短报文通信原理(1)短报文发送方首先将包含接收方ID号和通讯内容的通讯申请信号加密后通过卫星转发入站;(2)地面中心站接收到通讯申请信号后,经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中,经卫星广播给用户;(3)接收方用户机接收出站信号,解调解密出站电文,完成一次通讯。
与定位功能相似,短报文通讯的传输时延约0.5秒,通讯的最高频度也是1秒1次。
3、北斗短报文模块的发展北斗短报文模块比用手写短报文有着更好的即时性,适应于各种环境,有简单,方便,快捷,逼真,安全等诸多优点的操作。
在这一方面,莱特科技研发北斗短报文语音收发模块可以在远程语音指挥调度,海上和空中接触,边境巡逻,单兵对讲,反恐安全,抗险救灾,保密通信,野外作业,野外探险等中使用,可以也可应用于有线和无线保密呼叫。
应急状况下北斗短报文通信功能的应用探究一、北斗短报文通信功能的基本原理北斗卫星导航系统是我国自主建设的卫星导航系统,具有全球覆盖的优势,是目前世界上为数不多的一种完全自主知识产权的卫星导航系统。
北斗系统不仅具备了卫星导航的功能,还加入了通信、辅助导航和短报文通信等功能,使其在综合定位领域具有独特的优势。
北斗短报文通信功能是指可以通过北斗卫星系统进行短报文通信的一种通信方式。
具体原理是利用北斗卫星系统的卫星信号传输短报文信息,实现了覆盖范围广、通信稳定、实时性强等特点。
通过接入北斗终端设备,用户可以在任何时间、任何地点都能够发送和接收短报文信息,极大地提高了通信的便捷性和实用性。
二、应急状况下的应用需求在自然灾害、突发事件等紧急情况下,通信功能的作用至关重要。
而在一些特殊情况下,传统的通信方式可能会因为网络故障或者通信基础设施受损而无法正常使用,这时候就需要一种能够在任何情况下都能够保持通信畅通的方式。
而北斗短报文通信功能正是具备了这样的特点。
北斗短报文通信功能具有覆盖范围广的特点,不受地域限制。
在地震、洪涝等自然灾害发生后,通信基础设施往往会受到破坏,传统通信方式无法正常使用。
而北斗短报文通信功能可以通过卫星进行通信,不受地域限制,即使在灾区内也能够保持通信畅通。
北斗短报文通信功能具有实时性强的特点。
在救援和紧急情况下,时间就是生命。
采用北斗短报文通信功能,可以实现信息的即时传递和响应,极大地提高了救援的效率和成功率。
尤其是在偏远地区或者复杂环境下,传统通信方式往往无法达到即时通信的效果,而北斗短报文通信功能则可以很好地解决这一问题。
三、案例分析2018年,四川茂县发生了一次规模较大的山体滑坡灾害,给当地群众造成了严重的伤亡和财产损失。
在受灾区域,地面通信基础设施受到了严重破坏,传统通信方式难以使用。
在这种情况下,北斗短报文通信功能得到了充分的应用。
灾区内的救援人员和受灾群众通过北斗终端设备,及时向外界发送灾情信息、求救信息等。
北斗短报文通信原理
北斗短报文通信是一种基于北斗导航卫星系统进行数据传输的无线通信技术。
它通过广播方式,将用户发送的短报文数据通过北斗卫星传输到目标终端。
北斗短报文通信采用的是TDMA(时分多址)技术,即在同
一频率上,将时间划分成若干时隙,并分配给不同的用户使用。
每个用户在自己的时隙内发送自己的短报文数据,这样可以避免用户之间的干扰。
在发送短报文之前,用户需要经过北斗短报文应用管理系统(MMS)的认证和授权过程,以确保只有合法用户才能使用
短报文通信服务。
北斗短报文通信的传输过程如下:
1. 用户终端将待发送的短报文数据经过编码处理,转换为对应的数字信号。
2. 用户终端通过北斗卫星发送请求信号,请求进行短报文数据传输。
3. 北斗卫星接收到用户终端的请求信号后,将该请求信号转发给地面监控站。
4. 地面监控站收到请求信号后,进行用户身份验证和通信授权。
5. 授权通过后,地面监控站将用户的短报文数据转发给指定的北斗卫星。
6. 北斗卫星接收到短报文数据后,进行解码处理,并存储起来。
7. 目标终端通过北斗卫星接收短报文数据,并进行解码还原,得到原始的短报文数据。
北斗短报文通信的特点包括:覆盖范围广、通信可靠、通信成本低、通信时延短等。
它在应急救援、物流运输、海洋渔业等领域具有广泛的应用前景。
文|莫皓颖,户江民,罗文,何维武北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,广泛应用于交通、海洋、气象、水利、军事和测绘等领域。
北斗数据通信是一个极为窄的短消息信道,该信道往往传送单包的数据大小在从数个到数百个字节之间。
北斗通信终端根据北斗用户身份卡的等级高低来确定用户发送一次短消息数据的长度值,并且该身份卡的等级也决定了北斗通信终端在发送数据时有入站频度的限制,导致每台北斗通信终端发送短消息需要数十秒到数分钟的时间间隔。
因此通过单通信节点北斗短消息信道进行大量数据的传输时,基本无法保证传输的准确性和时效性。
采用北斗短消息进行通信时,北斗通信终端收发信号对外界环境条件要求较高,当有高层建筑和地貌的等外界环境的影响时都会导致短消息发送失败而无法通信。
一、北斗云通信系统设计本文构建了一套云通信系统,其主要由已接入北斗终端的计算机软件系统构成,该计算机软件系统在文中简称为云通信数据终端。
北斗云通信数据终端主要具备终端发现、信道规划、动态数据发送计划制定及分发、状态汇总显示、运信道模式等功能,默认云通信终端通信模式为值守模式,当需要进行大量数据发送时,用户将通信模式设置为群首模式便可以管辖所在网内的云通信终端。
北斗云通信设计核心思想主要围绕集中管控、任务协同方向进行设计。
云通信数据终端主要功能模块描述如下:(一)云通信数据终端节点发现功能终端发现依靠IP网络实现,用户选择其中一个终端设置模式为群首,然后在该终端软件中录入全系统地址表,软件对地址表进行轮训发送数据报文。
各个通信节点上的运行云通信软件收到包后将对该报文按指令类型进行回应,并根据携带的对方下达的指令,进行接管模式、状态上报模式等。
(二)云通信数据终端收发北斗短消息功能云通信数据终端需要将自身的计算机平台与北斗通信终端的串口进行连接,并按照通用北斗管理协议对北斗进行管理,其中主要包括对北斗短消息数据进行接收、发送短消息数据,以及将北斗通信终端的报文发送频率,最大短消息长度进行读取保存。
基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信随着科技的不断进步,全球卫星导航系统的发展已经成为了一种趋势。
而北斗卫星导航系统作为我国自主研发的卫星导航系统,在全球范围内取得了较大的成功。
北斗卫星导航系统最初是为了提高交通运输、水利、渔业、气象等行业的运行效率和安全性而研制的,而如今,其应用已经不仅仅局限于这些领域。
在通过北斗卫星导航系统实现的水上安全通信已经成为了一种新的趋势,其实现的便捷性和安全性极大地提高了水上交通的管理和安全保障水平。
基于北斗卫星导航系统的短报文服务提高了水上交通的管理效率。
在过去,水上交通管理主要依靠无线电通信和人工巡逻,这种方式存在着信息传递不及时、准确性不高等问题。
而短报文服务可以通过北斗卫星实现信息的快速传递,船舶与岸基之间可以实现及时、准确的通信,使得船舶在水上的行驶和停靠都更加安全和有序。
通过短报文服务,船舶的航行计划可以及时更新,监控中心可以准确获取船舶的最新位置和行驶状况,从而更好地协调水上交通。
基于北斗卫星导航系统的短报文服务提高了水上交通的安全性。
在水上交通中,安全问题一直是一个关注的焦点,而且由于水上交通的特殊性,任何一点的失误都可能引发严重的后果。
而通过短报文服务,监控中心可以对船舶进行实时监控,及时发现问题并采取相应的措施,比如及时发出警报、指挥船舶转向等,大大提高了水上交通的安全性。
船舶之间也可以通过短报文服务实现信息的交流和共享,提高了船舶之间的协同作战和应急响应能力,及时应对突发事件。
基于北斗卫星导航系统的短报文服务还可以为水上航行提供更多的信息和服务。
通过短报文服务,船舶可以接收到航行信息、气象信息、潮汐信息等,为船舶航行提供更全面、更及时的信息支持。
在紧急情况下,船舶还可以通过短报文服务向监控中心发送求救信号,实现及时救援。
还可以通过短报文服务实现船舶之间和船舶与岸基设施之间的实时通信,提高了航行的便捷性和安全性。
基于北斗卫星导航系统的短报文服务在水上安全通信领域具有广阔的应用前景。
基于北斗卫星短报文技术实现用电数据传输中的通信控制系统软件设计摘要:利用北斗卫星系统短报文功能为电力数据传输提供通信通道,不仅满足了多功能电表的基本要求,并且具有传输距离远,不受地域限制的优点,采用北斗卫星短报文功能,实现电量数据自动上传,该方案具有施工简单、可靠性高的特点。
本文主要简述北斗终端数据采集后与后台指挥机、通讯服务器互联互通的控制软件的开发设计。
可靠性传输算法的研究及开发是本系统软件模块的主要内容,且其开发工作是建立在北斗卫星导航系统的短报文通信机制上。
关键词:北斗短报文;用电信息采集;控制软件设计1北斗卫星导航系统短报文通信机制短报文功能,其他卫星系统不具备该功能,是北斗系统的独有功能。
本系统釆用HY・BDDLCB・02型北斗卫星采集终端。
根据约定,每个北斗终端机的ID号码都不相同,是唯一的,所有短报文通信均由地面中也收到后转发。
具体的通信机制为:(1)前端采集器首先釆集电能表的数据后,发送到集中器,电力北斗抄表终端从集中器中采集电能量数据,数据发送终端将通信申请信号(包括接收端ID 号和报文内容)加密后转发到北斗卫星;(2)发送信号山北斗卫星接受后再此发送到地面北斗前置通讯机(指挥机)后,将信号解密、加密,重新传输到服务器,完成规约转换后接入电网公司营销用电信息系统;(3)出站信号被接收端接收,经过解调得到出站报文,完成一次通信。
具体的通信机制如图1所示。
”指令”:以$开头的ASCII码表示,一般是5个字节,格式为$XXXX,如用户指令,其指令代码为$YHZL,如用户信息,其指令代码为$YHXX,均为5个字节。
“长度”:2个字节,指从$到最后的校验和结束的数据总长度,按字节算。
n终端地址n :指北斗通信终端的ID号,长度为3个字节。
”信息内容”:用二进制原码表示的数据,按整字节传输。
”校验和”:1个字节,从$开始按字节异或直到倒数第二个字节的结果。
注:对于有符号的数,第一位表示符号,0表示'+ J 1表示一”,其后是用原码表示的数据。
基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信随着全球经济的发展和水域活动的增加,水上安全成为越来越受关注的问题。
特别是在海洋贸易、渔业、旅游及其他水上活动中,保障人员和货物的安全至关重要。
为了加强水上安全通信,北斗卫星导航系统短报文服务成为了一种非常有效的通信工具。
北斗卫星导航系统是中国自主研发的卫星导航系统,它具有全球覆盖、高精度、高可靠性等特点,在航海、渔业、海上救助等领域有着广泛的应用。
其中的短报文服务,是北斗系统提供的一种点对点的短消息通信服务,可以满足水上安全通信的需求。
北斗系统的全球覆盖能力保证了水上通信的无缝衔接。
无论是在远离陆地的海域,还是在边远地区的内河湖泊,北斗系统都可以提供稳定的通信服务,确保船舶和人员的安全。
这种全球覆盖的特点,有效地弥补了传统通信系统在偏远海域通信困难的问题,为水上安全通信提供了可靠的保障。
北斗系统的高精度定位能力为水上安全提供了重要支持。
借助北斗系统的高精度定位,船舶和船员可以实时了解自己的位置信息,确保航行安全。
而在海上救援和紧急情况下,北斗定位系统可以为搜救人员提供准确的搜救目标,大大提高了救援效率和成功率。
在水上安全事件中,北斗系统的高精度定位能力发挥了重要作用,保障了水上生命财产的安全。
北斗系统的短报文服务为水上通信提供了便捷和高效的通信手段。
船舶可以通过北斗系统发送短信进行通信,包括通知、预警、求救等信息。
在遇险情况下,船舶可以快速向救援机构发送求救信息,得到及时的援助。
而在日常的航海活动中,船舶之间也可以通过北斗系统进行通信,协调航线、避让危险等,提高了水上交通的安全性。
北斗卫星导航系统短报文服务在水上安全通信中发挥了重要作用,它不仅提供了全球覆盖的通信保障,还具有高精度定位能力和便捷高效的通信手段。
随着北斗系统的不断完善和发展,相信它将在水上安全通信中发挥越来越重要的作用,为水上活动的安全提供更加可靠的保障。
基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信随着北斗卫星导航系统的建设和完善,短报文服务逐渐被广泛应用于不同领域,其中水上安全通信是其中一个重要应用场景。
本文将讨论基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信的优势、应用场景和可能的实施方案。
首先,基于北斗卫星导航系统的短报文服务具有覆盖范围广、通信可靠性高等优势。
北斗系统由一系列的卫星组成,覆盖全球范围,无论是海洋还是深远海域,都能够接收到北斗系统的信号。
同时,北斗系统的建设和运营商经过多年的发展,其通信可靠性得到了保证,可以很好地满足水上安全通信的需求。
其次,基于北斗卫星导航系统的短报文服务可以广泛应用于水上安全通信的各个领域。
例如,在渔业领域,渔民可以通过北斗系统的短报文服务获取海洋天气预报、海洋气象信息等,帮助他们合理决策,并提高渔业生产效率。
在海上救援领域,船舶和海上人员可以通过北斗系统的短报文服务发出求救信号,快速获取救援支援并提高求援成功率。
在船舶管理领域,船舶可以通过北斗系统的短报文服务实现远程监控和指导,提高船舶航行安全性。
除此之外,北斗系统的短报文服务还可应用于航海导航、海洋环境监测等方面,为水上安全通信提供更多的场景和功能。
最后,关于基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信的实施方案,可以考虑以下几个方面。
首先,需要建立完备的水上通信基础设施,包括部署北斗卫星导航系统接收设备和数据传输设备。
其次,需要制定相应的通信协议和标准,以确保不同设备之间的通信兼容性。
然后,需要培训相关的水上安全通信人员,提高他们的应急处理能力和专业技能。
最后,在实施过程中需要注重隐私和安全保护,确保通信内容的机密性和不被篡改。
总而言之,基于北斗卫星导航系统短报文服务的水上安全通信具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。
通过充分发挥北斗系统的优势和特点,可以提高水上安全通信的效率和可靠性,为水上交通和海事行业的发展做出更大的贡献。
97收稿日期:2018-01-16作者简介:曾亚(1979—),男,江苏灌云人,本科,工程硕士,中级职称,研究方向:计算机网络技术。
1 研究背景北斗卫星导航定位系统(BDS)是由我国自行研发且具有自主知识产权的全球导航卫星系统(GNSS)。
BDS除了具有通用GNSS的定位和授时功能之外,还具有的短报文通信的特有功能,是继GPS和GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。
BDS由卫星、地面站、观测站和用户终端四部分组成。
截止2017年底,BDS拥有25颗导航卫星,已经完全覆盖亚洲地区,可以提供全天候的定位、通信、授时服务,其能力和GPS基本相当,经过差分信号后的定位精度达到米级,授时精度达十纳秒(ns)级,完全满足通用的导航定位等服务需求。
2017年11月,我国开始实施“北斗三号”系统建设。
根据系统建设的总体规划,计划在2018年底前,BDS将为面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务,到2020年前后,完成35颗卫星发射组网,可以为全球用户提供服务。
从2004年首次启用,BDS在军事化和民事化应用不断推进,在国民经济的各个领域发挥着越来越重要的作用,尤其在2008年的汶川地震抗震救灾中,BDS全力保障了救灾部队行动,及时挽回了灾民的生命和财产。
BDS可以说在各行各业都取得了较大的影响和成就,但是,BDS的产业化能力还不足,在军、民用方面推广都不够理想,和GPS的市场份额相比还有很大的差距。
当前,虽然各行各业用户都根据自身行业特点和需求开发了一些应用系统,但是总体看起来,软件分散、独立,服务功能有限,缺乏统一的软件平台支持,并不能从根本上促进BDS系统的推广应用。
2 能力及需求分析2.1 北斗系统提供的主要能力我国始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗”的发展理念,服务“一带一路”建设发展,积极推进北斗系统国际合作,为我国及基于北斗短报文通信的应用软件管理与发布系统研究曾亚 周琦 吴琼(中国电子科技集团公司第三十二研究所,上海 201808)摘要:本文研究了北斗卫星导航定位系统的应用特色,根据目前应用比较成功的移动应用商店技术,针对北斗导航系统先军后民、跨平台以及国产化自主可控的要求,提出了一个利用北斗导航系统终端用户的唯一识别性进行终端管理和北斗短报文通信的终端应用软件管理系统,集终端应用软件的开发、管理、发布和更新于一体,充分发挥北斗特有的短报文功能,满足多种平台下的北斗移动终端设备中的应用安装和更新等需求和特种行业或者特殊情况下通信的需求。
北斗卫星一代短报文通信技术及应用【文章摘要】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【关键词】北斗卫星一代;短报文;通信技术;应用0 前言北斗卫星的短报文通信功能是美国GPS 和俄罗斯GLONASS 都不具备的特殊功能,是全球首个在定位、授时之外具备报文通信为一体的卫星导航系统。
北斗卫星短报文通信具有用户机与用户机、用户机与地面控制中心间双向数字报文通信功能,一般的用户机可一次可传输36 个汉字,申请核准的可以达到传送120 个汉字或240 个代码。
短报文不仅可点对点双向通信,而且其提供的指挥端机可进行一点对多点的广播传输,为各种平台应用提供了极大便利。
指挥端机收到用户机发来的短报文,通过串口与服务器连接并且以JAVA 或其它语言编写的通信服务解析数据,通过短信网关转发至普通手机,以及通过通信服务可实现普通手机往用户机发送短报文功能。
1 短报文通信特点北斗报文通信相比较其它的卫星通信方式具有以下特点:(1)北斗通信申请的信道的分析通信申请的用户机端通过“北斗”卫星与其他的用户机建立通信申请的链接,类似互联网通信的链路层,只不过北斗通信是通过卫星无线互连。
“卫星TCP/IP 传输技术”中定义的链路层不仅仅指整个系统的通信链接,而是在其的基础上高了一个层次。
“北斗”卫星通信的实际链路中并没有实现链路控制功能,类似与互联网的物理层。
可以类比,数据丢失率类似链路的差错率,通信频度类似于传播延迟,信息往返同样也存在信道的不对称性。
(2)通信频度和通信量的限制根据北斗卡的不同级别,北斗卡可以支持的报文通信可分为两个级别,普通用户通信频率为120 汉字/ 次;三级北斗卡发送短报文时间频率为1 分钟一次。
(3)数据格式的种类根据需要,可以选择北斗通信申请的短报文两种数据类型,一种是通常汉字通信采用的ASCII 码的方式,另一种为BCD 码方式。
(4)其它通信过程中干扰因素和制约因素北斗短报文通信除了易受天气等环境因素的影响,数据传输误码率比较大的限制外,其发送短报文的长度和频率也影响了其民用的灵活性。
97收稿日期:2018-01-16作者简介:曾亚(1979—),男,江苏灌云人,本科,工程硕士,中级职称,研究方向:计算机网络技术。
1 研究背景北斗卫星导航定位系统(BDS)是由我国自行研发且具有自主知识产权的全球导航卫星系统(GNSS)。
BDS除了具有通用GNSS的定位和授时功能之外,还具有的短报文通信的特有功能,是继GPS和GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。
BDS由卫星、地面站、观测站和用户终端四部分组成。
截止2017年底,BDS拥有25颗导航卫星,已经完全覆盖亚洲地区,可以提供全天候的定位、通信、授时服务,其能力和GPS基本相当,经过差分信号后的定位精度达到米级,授时精度达十纳秒(ns)级,完全满足通用的导航定位等服务需求。
2017年11月,我国开始实施“北斗三号”系统建设。
根据系统建设的总体规划,计划在2018年底前,BDS将为面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务,到2020年前后,完成35颗卫星发射组网,可以为全球用户提供服务。
从2004年首次启用,BDS在军事化和民事化应用不断推进,在国民经济的各个领域发挥着越来越重要的作用,尤其在2008年的汶川地震抗震救灾中,BDS全力保障了救灾部队行动,及时挽回了灾民的生命和财产。
BDS可以说在各行各业都取得了较大的影响和成就,但是,BDS的产业化能力还不足,在军、民用方面推广都不够理想,和GPS的市场份额相比还有很大的差距。
当前,虽然各行各业用户都根据自身行业特点和需求开发了一些应用系统,但是总体看起来,软件分散、独立,服务功能有限,缺乏统一的软件平台支持,并不能从根本上促进BDS系统的推广应用。
2 能力及需求分析2.1 北斗系统提供的主要能力我国始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗”的发展理念,服务“一带一路”建设发展,积极推进北斗系统国际合作,为我国及基于北斗短报文通信的应用软件管理与发布系统研究曾亚 周琦 吴琼(中国电子科技集团公司第三十二研究所,上海 201808)摘要:本文研究了北斗卫星导航定位系统的应用特色,根据目前应用比较成功的移动应用商店技术,针对北斗导航系统先军后民、跨平台以及国产化自主可控的要求,提出了一个利用北斗导航系统终端用户的唯一识别性进行终端管理和北斗短报文通信的终端应用软件管理系统,集终端应用软件的开发、管理、发布和更新于一体,充分发挥北斗特有的短报文功能,满足多种平台下的北斗移动终端设备中的应用安装和更新等需求和特种行业或者特殊情况下通信的需求。
关键词:北斗导航系统;应用软件;短报文通信中图分类号:TN912.3文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)02-0097-04应用研究DOI:10.19695/12-1369.2018.02.53指挥机A终端A-1(所属指挥机终端A-2(所属指挥机终端B-1(所属指挥机图1 北斗用户通信原理示意图98第 36 卷 数字技术与应用 周边的地区提供定位及数据通信服务。
在BDS出现之前,定位通信服务一般采用GPS定位加上移动通信进行远程监控。
当时这种模式有很大的局限性,在沙漠或者丛林这样的边远地区,没有移动通信信号,一旦有人员或车辆发生故障后很难进行有效监控和救援。
在BDS应用之后,这一现象得到彻底解决,由于BDS具备位置信息服务和短报文报文服务双重功能,使得全时域和全地域的服务成为可能。
预计到2020年前后,覆盖全球的BDS全部建成,可在全球范围内全天候不间断地提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,具体如下所述。
(1)短报文通信:最高传送速度为120字节/秒。
(2)精度:定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。
(3)系统容纳的最大用户数:针对通信功能用户容量是540000户/小时,针对导航定位用户没有限制。
与其他导航系统相比,BDS具有独特的短报文通信能力,本文将挖掘其在应用管理与发布系统中的通信服务能力,为终端应用提供不间断的通信服务。
2.2 报文通信机制北斗系统用户终端(下文简称北斗终端)具有双向报文通信功能,根据北斗用户卡权限等级的不同,提供秒级~分钟级的通信频率。
在常规通讯不可达的区域(如远洋、沙漠等)具有非常重要的应用价值。
通信原理如图1所示。
北斗终端可以通过短报文相互通信,终端从属于指挥机管理。
终端之间可以点对点的通信,指挥机和终端之间可以点对点或者点对多。
BDS不支持终端之间组群通信,但是可以通过后台模拟实现。
同样,如图1所示的A群组内部可以任意通信,如果想和B组内终端通讯,必须经过群组A内的指挥机和B组内的指挥机B之间进行通信转发,这些复杂的逻辑,可以通过后台通信服务平台提供统一的通信服务,从而使得终端用户不需要了解后台复杂的流程,这样一来,必将更加有利于这一功能的推广。
本文研究的系统就是屏蔽了所有的BDS的短报文实现逻辑,为用户提供统一的、逻辑简单的通信服务接口。
对于测绘行业或者军事应用,使用环境不会像民用那么的理想,更多的是面临没有网络情况,那么如何克服这种劣势,或者如何利用有限的北斗短报文通信手段来满足用户需求,实现救援、告警、路书等具有特定应用场景的服务,这个可以说是个新的应用研究方向。
本文就是将BDS短报文应用管理与发布平台进行深度融合,给通用和特殊行业应用提供全地域的通信服务。
2.3 应用管理与发布系统主要功能体统提供终端软件的开发、上传、下载、更新等功能,总体架构如图2所示。
针对应用软件的管理与部署需求,吸收网络化应用软件管理思想,定制和设计本系统。
在服务端采用B/S设计模式,以门户网站的形式提供应用管理与发布服务,支持终端应用的批量部署等操作。
根据BDS授权的唯一用户识别号来确定移动终端的属性,避免人为引起的错误,所有移动终端由平台统一管理和调配使用。
对终端和终端中的应用程序软件来说,系统不仅提供终端应用管理客户端和服务端的通信,还要提供基于北斗短报文形式的终端应用和服务端的通信服务能力,比如为测绘领域应用提供远端数据采集功能、为单兵应用系统提供路书功能、为森林虫害防治提供虫害信息收集功图2 系统总体应用架构图3 系统总体框架图992018年第 02 期能等等。
3 系统设计与实现3.1 系统总体框架设计应用管理与发布系统按照使用场景可以分为服务端(包括门户网站)和移动终端两个部分,总体框架如图3所示。
应用软件管理与发布系统提供开发环境、开发工具包、终端模拟器等,供设计师开发终端应用软件所用。
设计师开发好终端应用软件后,必须根据平台对终端软件的设计规范打包好应用并上传,之后,开发人员可以登录统一的门户网站查询软件状态,待管理员审核通过后,移动终端用户才能够通过应用管理客户端进行应用下载和使用。
3.2 服务端框架设计服务端在架构上采用由数据层、服务层和应用层组成的多层框架结构。
数据层负责软件和数据文件的管理,为了更好的适应行业需求,还要求支持主流的商业和国产数据库;服务层负责整个系统的逻辑实现;应用层负责系统与外部的交互,使用统一的API接口作为用户的应用界面。
在通用的服务层,我们嵌入了BDS系统的短报文服务,提供点对点,组群,广播等多种形式的消息通信基础服务,屏蔽了BDS系统短报文的复杂逻辑,使得用户使用起来简单易行。
整个服务端的功能框架如图4所示。
3.3 门户网站设计本系统采用常用的三分栏式结构门户设计思路,使用导航来进行分栏。
门户网站主要包括用户、应用和配置管理三个部分。
界面框架设计如图5所示。
3.4 移动终端框架设计移动终端程序在架构上采用和服务器端相同的框架结构。
数据层负责本地应用和数据的存储与访问。
为了更好的做到跨平台设计,数据轻量级数据库SQLite来实现,负责各类数据的存储,为架构化存储提供了基础(主要为了更好的存储导航地图等矢量数据)。
服务层负责业务逻辑和接口访问。
移动终端的框架(以Android为例)如图6所示。
其中UI层负责与用户的交互,采用通用图形库中间件(中国电子科技集团公司第三十二研究所)进行设计,为终端应用软件的跨平台提供了良好的支撑,实现一次开发,多平台复用。
使用这一中间件不仅大大减轻开发者开发不同终端平台的工作量,而且能够实现跨平台的显示一致性。
本文仅以安卓作为示例,实际工作中,我们已经在WinCE和锐华国产操作系统上取得成功的验证。
也就是说,在安卓上开发好的应用,可以很容易的移植到WinCE平台,且保证应用在安卓终端和WinCE终端下界面显示是完全一致的,做的和平台无关应用软件设计。
同时,为了兼容并充分发挥北斗导航系统的功能,本系统对消息推送服务做了定制,实现在移动网络通畅的条件下优先使用移动网络,在没有移动网络的恶劣环境,诸如戈壁、沙漠、丛林等,自动切换为北斗短报文通信机制,并且根据不同网络的特点,增强用户的体验度,对终端的应用作了一些限制,比如在短报文通信模式下,将图片传输关闭,真的要做到图片传输也是可能的,只是体验效果太差,期待以后BDS系统能力提升后在增加多媒体的体验功能。
4 可行性验证4.1 验证环境部署验证环境包括北斗通信设备、服务端设备、终端设备和网络设施四个方面,验证环境示意图如图7所示。
其中安卓移动终端是一台具备收发北斗短信的移动终端,其内置北斗模块,使用的北斗用户卡是北斗导航系统中具有唯一识别号的身份卡,同时其还具备Wifi链路通信功能,用以测试其在Wifi信号可用和不可用时的终端通信功能。
为了实现北斗短报文服务功能,我们在服务器端接入了一台指挥机,服务器通过指挥机提供和终端图4 服务端功能框架模型图5 门户网站页面设计图6 移动终端功能框架模型曾亚等:基于北斗短报文通信的应用软件管理与发布系统研究100第 36 卷 数字技术与应用 通信服务。
在Web端PC机上我们布置了通讯软件的PC版本,使用服务器提供的通信服务和移动终端进行通信。
4.2 功能测试开发者用户首先通过Web登录系统,注册一个新的用户,该用户必须由管理者审核通过后方有效。
然后登录系统,选择适合的开发环境和文档并下载,根据平台对终端的开发规范在本地进行终端应用软件的开发工作。
为了验证短报文的通信功能,我们开发了一个简单的及时通信软件“军微通”,开发完成后,打包上传到服务器,经平台审核后通过后,使用移动终端进行下载使用,为了更好的完成验证,可同时在Web端部署桌面端“军微通”,在服务器部署了“军微通”服务。
对于上传的终端应用软件,管理者通过应用软件审核及发布界面进行应用审核和发布。
对于审核通过的应用,管理者可以根据需要增加或者修改一些必要的发布信息,比如限制哪一类BDS终端用户不可以访问等,然后将应用发布到平台,之后使用者才可以通过移动终端中的应用管理发布客户端来查询并且下载使用该软件。
因为终端带有北斗用户卡,我们直接用用户卡作为用户名就可以了,此卡号在北斗导航系统中是唯一识别号,后台会根据卡的属性分配响应的权限。