CN103354467A

CN103354467A - 一种基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统

Info

Publication number: CN103354467A
Application number: CN2013102151355A
Authority: CN
Inventors: 王巧樑; 孙俊; 王冰
Original assignee: Nanjing China Spacenet Telecom Co Ltd
Current assignee: Nanjing China Spacenet Telecom Co Ltd
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2013-10-16

Abstract

本发明公开了一种基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统，包括双向式通信的终端设备、北斗卫星星上系统、地面指挥中心，所述终端设备包括：电源模块和显示模块；终端服务器模块，用于提供数据分析处理；控制电路模块，与所述终端服务器模块连接，用于实现电路控制；无线视音频接收模块，与所述控制电路模块连接，用于视音频数据的接收和发送；视音频编码电路，与所述无线视音频接收模块连接，用于对视音频信号进行压缩编码；北斗通信模块，与所述终端服务器模块连接。本发明可以精确定位，将现场位置信息及时传送给应急中心人员，且借助北斗卫星就可以实现应急现场与应急中心之间的信息互传，使得应急现场与应急中心之间架起应急通信联络。

Description

一种基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统

技术领域

本发明涉及一种基于北斗卫星双向交互通信系统，属于北斗卫星通信的技术领域。

背景技术

目前，建立一种有效的应急通信系统网络已经受到越来越多的国内有志之士的重视，各类应急通信系统网络包括各行业的专用通信网络、公共移动网络、宽带卫星网络等。一般应急通信网络的使用同时也需要GPS定位功能，了解应急事发地点。目前的应急通信网络的建设在使用上也存在着一些不足点：专用通信应急网络在使用上就存在着局限性较大，很多地区无法覆盖，一旦发生大面积的应急事故，根本无法做好充分的应急准备。利用公共移动网络作应急通信网络，当面临一些重大的自然灾害时，地面网络本身就会造成一些重大损失，对于应急指挥无法提供通信保障，如在08年汶川地震时就造成了信息孤岛问题，需要借助卫星通信提供保障；但是目前的宽带卫星通信的接入设备比较复杂，接入设备都较为昂贵，且不方便，也在一定程度上影响了宽带卫星通信的投入使用。且各类应急网络在定位上依赖于GPS定位，而GPS的定位依赖于美国，从国家发展战略上来看是不可取的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于北斗卫星双向交互通信系统，利用北斗卫星通信系统用于应急系统的建设能够克服现有的应急通信网络的不足点，集通信、导航、定位、授时于一体的卫星通信系统。。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统，包括终端设备、北斗卫星星上系统、地面指挥中心，通过终端设备采集并处理应急数据，然后通过北斗收发天线将数据发送到北斗卫星星上系统，所述北斗卫星星上系统对接收数据进行处理并转发至地面指挥中心；同时地面指挥中心将指导信息通过北斗收发天线返回至北斗卫星星上系统，北斗卫星星上系统对接收数据进行处理并转发至终端设备，实现双向式的应急信息传输；所述终端设备包括：用于供电的电源模块和显示模块；终端服务器模块，用于提供数据分析处理；控制电路模块，与所述终端服务器模块连接，用于实现电路控制；无线视音频接收模块，与所述控制电路模块连接，用于视音频数据的接收和发送；

视音频编码电路，与所述无线视音频接收模块连接，用于对视音频信号进行压缩编码；北斗通信模块，与所述终端服务器模块连接，通过北斗收发天线实现终端设备与北斗卫星星上系统的通信。

作为本发明的一种优选技术方案：所述终端设备还包括光收发电路，所述光收发电路与控制电路模块连接，用于提供光纤通信的高带宽传输通道。

作为本发明的一种优选技术方案：所述终端设备还包括用于现场无线语音交换的无线PBX模块和用于实现语音音通信的VOIP电路，所述无线PBX模块与控制电路模块连接，所述VOIP电路与无线PBX模块连接。

作为本发明的一种优选技术方案：所述终端设备还包括用于无线局域网络通信的AP模块和AP天线，所述AP模块与控制电路模块连接，所述AP天线与AP模块连接。

作为本发明的一种优选技术方案：所述终端设备还包括与控制电路模块连接的USB模块。

本发明只依靠覆盖全国的北斗卫星网络（不依赖其他任何设备、网络的）就可以实现如下功能：为应急抢险人员提供应急定位、定位信息上传指挥中心、现场应急短信息上传应急中心以及应急中心的调度短信息下发应急现场。这种北斗卫星所特有的定位及通信功能通过与多媒体应急通信设备结合，提供了一种崭新的应急通信手段，即使在沙漠、在大海、在各种专用、公用通信网络空白或者遭受严重破坏的抢险现场，本发明都能轻松建立起与应急中心的通信联络；本发明不仅可以精确定位，还可以将现场位置信息及时传送给应急中心人员，而且仅借助北斗卫星网络就可以实现应急现场与应急中心之间的短信息互传，配合便携的电池及太阳能供电，使得应急现场与应急中心之间架起应急通信联络。

附图说明

图1为本发明的基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统工作原理图。

图2为本发明的基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统的终端设备的模块示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明提供了一种基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统，包括终端设备、北斗卫星星上系统、地面指挥中心，通过终端设备采集并处理应急数据，然后通过北斗收发天线将数据发送到北斗卫星星上系统，所述北斗卫星星上系统对接收数据进行处理并转发至地面指挥中心；同时地面指挥中心将指导信息通过北斗收发天线返回至北斗卫星星上系统，北斗卫星星上系统对接收数据进行处理并转发至终端设备，实现双向式的应急信息传输；所述终端设备包括：用于供电的电源模块和显示模块；终端服务器模块，用于提供数据分析处理；控制电路模块，与所述终端服务器模块连接，用于实现电路控制；无线视音频接收模块，与所述控制电路模块连接，用于视音频数据的接收和发送；视音频编码电路，与所述无线视音频接收模块连接，用于对视音频信号进行压缩编码；北斗通信模块，与所述终端服务器模块连接，通过北斗收发天线实现终端设备与北斗卫星星上系统的通信。

本系统的工作原理如图1所示，首先通过终端设备通过各模块提取现场数据，并进行处理，系统终端设备将应急数据简单处理好后，通过北斗收发天线将信号发送到北斗卫星星上系统，经过北斗卫星星上系统地处理和转发，将应急数据落地到指挥中心进行专家指导，同时专家指导后将指导信息通过指挥中的北斗收发天线发送的北斗卫星星上系统，北斗卫星星上系统经过处理和转发后回送到系统终端设备，实现双向式的应急信息传输。

其终端设备结构如图2所示，所述终端设备包括用于供电的电源模块、显示模块、终端服务器模块、控制电路模块、北斗通信模块、无线视音频接收模块、视音频编码电路、北斗收发天线，其中电源模块为各模块电路提供所需的工作电源，电源模块通过电源线与终端服务器模块连接；所述终端服务器模块与控制电路模块通过电源线、地址线、控制信号线连接；所述控制电路模块通过电源线、地址线、控制信号线分别与北斗通信模块、无线视音频接收模块、视音频编码电路相互连接；所述斗通信模块、无线视音频接收模块分别与北斗收发天线连接，从而实现本系统终端设备的内部通信，电源电路为各模块电路（指上述与电源电路连接的11个模块电路）提供所需的工作电源。

为了进一步的实现功能，终端设备还包括光收发电路，所述光收发电路与控制电路模块连接，用于提供光纤通信的高带宽传输通道。终端设备还包括用于现场无线语音交换的无线PBX模块和用于实现语音音通信的VOIP电路，所述无线PBX模块与控制电路模块连接，所述VOIP电路与无线PBX模块连接。终端设备还包括用于无线局域网络通信的AP模块和AP天线，所述AP模块与控制电路模块连接，所述AP天线与AP模块连接。终端设备还包括与控制电路模块连接的USB模块。

本发明的具体工作过程如下：首先，终端设备、北斗卫星星上系统、地面指挥中心形成基于北斗卫星的交互通信系统，对于终端设备用于采集现场应急数据。电源模块为各模块电路提供所需的工作电源，电源模块通过电源线与终端服务器模块连接，终端服务器开始工作，控制电路模块控制各模块。外部的通信设备如视频发射机、无线手机和无线数据终端通过AP天线接收无线信号，通过AP电路将应急数据发送至无线视音频接收电路，其中无线视音频接收电路可配合另外一种应急设备—无线视频发射机使用，完成现场视频的无线传递，信号数据经无线视音频接收电路接收后传输至视音频编码电路，视音频编码电路对视频信号进行压缩编码（基于H.264标准），从而便于在较窄的传输宽带内传送清晰的视频信息，控制电路模块接收到压缩编码后的数据后传输至终端服务器模块，终端服务器模块接收并进行处理，然后控制北斗通信模块通过北斗收发天线将处理后的数据发送至北斗卫星星上系统，北斗卫星星上系统进行简单的处理后转发数据至地面控制中心。对于控制电路模块，也可以接入USB模块，可直接用于对现场数据的输入和输出。其中，电源电路为应急通信设备内部各电路模块提供所需的+1.8V、+3.3V、+5V、+12V工作电源，电源模块可以为蓄电池或太阳能电池。

对于现场存在光纤通信的情况下，可以连入光收发电路之后，所述光收发电路与控制电路模块连接，另一端用于和现场的光纤连接，将采集到的数据通过光收发电路传输，利用临时敷设的野战光缆实现点到点的基于光纤通信的高带宽传输通道。

无线PBX模块用于实现应急通信中所需的应急现场无线语音交换功能，VOIP电路实现基于IP网络的应急现场语音通信功能以及应急现场与指挥中心间的语音通信功能，现场手机之间的通信以及手机通过无线PBX模块经VOIP电路与指挥中心电话之间的通信功能。

本发明在没有其他可用网络的情况下，仅依靠已经覆盖全国范围的北斗卫星系统就能够实现基于短消息的应急通信和指挥调度功能，并可以提供对应急救援人员的导航功能和应急通信接入设备所在地点的定位功能。

本发明除了提供应急通信设备所需要的语音、数据、视频等应急必需的多媒体信息，同时也提供了常规应急通信系统不具备的卫星定位、导航和短信息通信和调度功能。在常规（语音、数据、视频）应急通信的同时能够利用北斗卫星特有的双向通信功能，将应急现场的位置信息传送到应急指挥中心，便于中心指挥人员精确定位应急现场位置，同时该方式也克服了采用GPS定位信息上所需的另外的网络支持的要求。另外该设备还提供了在不借助其他网络不增加现场其他任何设备，而只依靠该设备本身和北斗卫星网络就能实现的与应急中心之间的短信息通信和调度功能，即现场能随时通过北斗卫星将现场的应急信息以短信息的方式发给指挥中心，反过来指挥中心可以借助中心的短信息调度软件给一个应急现场或者几个应急现场发送指挥调度信息，达到应急现场与指挥中心间随时随地实现信息互通的目的。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统，包括终端设备、北斗卫星星上系统、地面指挥中心，通过终端设备采集并处理应急数据，然后通过北斗收发天线将数据发送到北斗卫星星上系统，所述北斗卫星星上系统对接收数据进行处理并转发至地面指挥中心；同时地面指挥中心将指导信息通过北斗收发天线返回至北斗卫星星上系统，北斗卫星星上系统对接收数据进行处理并转发至终端设备，实现双向式的应急信息传输；其特征在于，所述终端设备包括：

用于供电的电源模块和显示模块；

终端服务器模块，用于提供数据分析处理；

控制电路模块，与所述终端服务器模块连接，用于实现电路控制；

无线视音频接收模块，与所述控制电路模块连接，用于视音频数据的接收和发送；

视音频编码电路，与所述无线视音频接收模块连接，用于对视音频信号进行压缩编码；

北斗通信模块，与所述终端服务器模块连接，通过北斗收发天线实现终端设备与北斗卫星星上系统的通信。

2. 根据权利要求1所述的基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统，其特征在于：所述终端设备还包括用于提供光纤通信的高带宽传输通道的光收发电路，所述光收发电路与控制电路模块连接。

3. 根据权利要求1所述的基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统，其特征在于：所述终端设备还包括用于现场无线语音交换的无线PBX模块和用于实现语音通信的VOIP电路，所述无线PBX模块与控制电路模块连接，所述VOIP电路与无线PBX模块连接。

4. 根据权利要求1所述的基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统，其特征在于：所述终端设备还包括用于无线局域网络通信的AP模块和AP天线，所述AP模块与控制电路模块连接，所述AP天线与AP模块连接。

5. 根据权利要求1所述的基于北斗卫星的便携式双向交互通信系统，其特征在于：所述终端设备还包括与控制电路模块连接的USB模块。