聊一聊北斗短报文
北斗系统最大的特色在于有源定位和短报文特色服务,不止解决了中国有无卫星导航系统的问题,还能将短信和导航结合,是中国北斗卫星导航系统的独特发明,也是一大优势。也就是说,其他卫星导航系统只是告诉你什么时间、在什么地方,而北斗卫星导航系统除了让你知道在什么时间、什么地方之外,还可以将你的位置信息发送出去,使你想告知的其他人获知你的情况,解决了何人、何事、何地的问题。具有非常重要的军用和民用价值,应用前景非常广阔。北斗短报文在汶川抗震救灾地震中的大量实践就充分显示了其巨大的作用和意义。
“短报文”其实就是相当于现在人们平时用的“短信息”,它可以发布120个字的信息,并能够定位,有人简单打比方就是用卫星传播的“微博”,而且还可以显示“微博”发布者的位置。另外,在没有通信网络的海洋、沙漠和野外,安装了北斗系统终端的用户可以确定自己的位置,并能够向外界发布文字信息。
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。
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。但其在救援救急上应用还是起到较好的补充和保障。
指挥机端可通过串口获取发送至其的数据,并通过JAVA 等编码程序接收并处理数据,以实现各种应用。
串口非同步传送,参数定义如下:
(1)传输速率:19200bit/s(默认),可根据用户机具体情况设置其他速率;
(2)1 bit 开始位;
(3)8 bit 数据位;
(4)1 bit 停止位;
(5)无校验。
2.1 北斗报文的通信服务
(1)用户机发送短报文至用户机
北斗用户机发送短报文至用户机一般走卫星通道直接发送。但是如果用户机卡绑定了一张主卡的话,子卡的用户机发出的短报文将会往主卡的指挥机发一份短报文。
此时,主卡的指挥机将具有了广播的功能,主卡指挥机可以向绑定其的所以子卡广播短报文。类似与短信群发的功能。此功能可应用在海洋船舶系统中的天气播报、紧急通知等。
由于北斗卡的级别限制,北斗短报文将有1 分钟或30 秒才能发送一条短报文的限制。一般用户机内将会以队列的方法控制短报文按顺序一条条的发送。但是指挥机端或用户机接收端的接收短报文无时间限制。
(2)用户机与普通手机互发短报文
北斗用户机向普通手机发送短信,需要经过指挥机端的通信服务进行转发。其原理为:北斗用户机发送短报文发至指挥机,指挥机端的通信服务通过串口收到短报文。判断短报文内容的前11 位为手机号码时,北斗指挥机端基于JAVA 通信服务通过识别手机号,将其短报文通过网络推送至短信网关,再由短信网关发至目标手机,以实现无信号无网络覆盖地的北斗用户机可与普通的手机之间的短报文通信功能
相反,普通手机也可以向北斗用户机发送短报文。指挥机端的通信服务收到来自手的短信之后,通过识别短信内容的前6 位判断其发送目标,通过调用指挥机端的接口,采用指挥机发送至用户,达到普通手机发送短信至用户机的功能。
2.2北斗短报文紧急救援
北斗短报文提供了紧急通道,此通道无时间限制,可以按照设定的时间间隔,不断发出求救信息。但是此求救信息会消耗普通短报文的时间。
比如,正常一条短报文直接的时间间隔是1 分钟。如果连续发送5 条紧急求救信息,将消耗用户机5 分钟的时间,此5 分钟内用户机将无法发出任何短报文。
一般紧急救援的短报文发送提供设备按钮或者软件按钮,以最简便快捷的方式提供给用户,以便紧急情况下使用。
北斗短报文技术随着时间的发展越来越完善,应用领域也越来越开放。目前北斗短报文技术与移动互联网可以开阔出更多的使用场景,真正实现短报文的民用通讯功能。近年来,许多技术投入到北斗短报文的应用开发工作中,诸如北斗海聊、北斗手持终端机等基于北斗短报文功能的产品持续推向民用市场。
以北斗海聊为例,它基于北斗导航卫星独有的短报文通讯技术实现即时通讯,与移动互联网相结合以App手机应用形式解决了海员、渔民在海上无公网信号区域与亲友联系困难的问题。用户下载安装北斗海聊并注册成功后,使用自己的手机通过蓝牙与装有RD模块小巧的北斗终端连接即可使用,再也不用忍受大块头北斗手持终端机的不便。除此之外还可扩展到向紧急救援服务单位提供移动信号中断,如地震、灾难时的紧急救援的文字信息等。或者提供喜欢去偏远地区远足的人提供查询最近的停车位、餐厅、旅馆等,以及无信息覆盖的遇险情况下的求救服务等。当在无信号覆盖的沙漠、偏远山区、以及海洋等人烟稀少地区进行搜索救援时,也可以通过北斗海聊及时报告所处位置和受灾情况,有效提高救援搜索效率。
市场上正在持续出现类似北斗海聊此类的北斗产品,大胆的利用互联网思维,将北斗独具有的功能与大众市场的新领域相结合,为北斗产品走近民用大众市场提供了一条崭新的道路,为更多的北斗终端生产厂商提供了一种新的产品服务类型。
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化工、石化、炼油厂人员及车辆定位方案
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