CN109239751A - 一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法 - Google Patents

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王海博
钱良
付哲
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position

Abstract

本发明提供了一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，属于海洋信息采集处理技术领域，所述北斗卫星定位系统包括北斗通信终端和GPS定位系统，所述北斗通信终端安装在多参数海洋监测浮标上，所述GPS定位系统安装在多参数海洋监测浮标上，所述地面中心站包括民用网管中心以及北斗指挥型终端，通过北斗指挥型终端能够对多参数海洋监测浮标下达控制指令，所述岸站接收系统位于地面中心站内，本发明通过设定北斗和GPS双定位工作模式，保障了定位的精确性，且在装置中采用风能或者光能发电，解决了装置工作过程中的能源问题，且设置L波段CMMB广播传输系统，增强了对数据的分析、处理以及利用效率。

Description

一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法
技术领域
本发明涉及一种海洋数据信息处理技术，具体是一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法。
背景技术
随着科学发展和社会进步，人们对海洋开发使用的力度逐步加强，尤其是近岸部分海域污染比较严重，对海洋有效监测显得格外重要。海洋浮标作为海洋监测的主要手段，以其可靠性高、稳定性好、相对高效的优势，广泛应用于海洋水文和气象数据的采集当中。
目前近海海域主要利用3米小型浮标进行监测，且在位运行的传统海洋浮标普遍存在易偷盗、易腐蚀、产品质量不高、需定期换电池等问题，一定程度影响其正常工作。
同时，由于缺乏通信基础设施的支撑，海洋领域对于物联网信息的监控大多处于单点静态采集方法，无法针对海洋环境的动态变化，进行有针对性的动态重点监控。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种保密性强且安全有保障的基于广播海洋信息的智能数据处理方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，所述多参数海洋监测浮标置于海面，且漂浮在海面上；所述北斗卫星定位系统采取“位拼接-LZW”双重压缩机制对数据进行有效压缩；所述北斗卫星定位系统包括北斗通信终端和GPS定位系统；所述北斗通信终端安装在多参数海洋监测浮标上；所述GPS定位系统安装在多参数海洋监测浮标上；所述地面中心站地面中心站包括民用网管中心以及北斗指挥型终端，通过北斗指挥型终端能够对多参数海洋监测浮标下达控制指令；所述岸站接收系统位于地面中心站内，岸站接收系统和北斗指挥型终端之间的数据传输具有命令状态、通信状态以及，北斗协议状态，岸站接收系统通过命令状态向北斗指挥型终端发送和接收命令。
作为本发明进一步的改进方案：所述北斗通信终端包括发射天线和控制系统。
作为本发明进一步的改进方案：所述北斗通信终端上设置有标准RS232通信接口。
作为本发明进一步的改进方案：所述多参数海洋监测浮标、地面中心站和岸站接收系统采用太阳能或者风能，采用低功耗运行措施，当控制系统处理完各种指令，高功耗电路即进入休眠状态。
作为本发明进一步的改进方案：地面中心站上还设置有L波段CMMB广播传输系统，包括控制PC、复用器、调制器、L波段卫星、解调解复用模块和服务器地面中心站上还设置有L波段CMMB广播传输系统，包括控制PC、复用器、调制器、L波段卫星、解调解复用模块和服务器；所述复用器将数据封装成复用帧格式的TS(传输流)；所述调制器接到信源以后进行处理并加载到发射天线上通过小型的CMMB激励器以L波段载波形式发送到L波段卫星上；所述L波段卫星开始接收到带有信源的数据载波并传输至接收天线。
作为本发明进一步的改进方案：所述解调解复用模块设置有L频段CMMB接收模块；且L频段CMMB接收模块满足：1、支持1467MHz~1492MHz的工作频段；2、支持标准CMMB格式信号解调；3、支持标准CMMB终端验收中关于解调性能的需求，其中模块的灵敏度、解调门限、室内接收等指标不低于行业需求；4、支持CMMB 8M模式下QPSK，16QAM 模式下38个时隙的同步接收；5、L波段CMMB推送系统采用USB接口与宿主系统连接，接口速率约16mbit/s。
作为本发明再进一步的改进方案：所述发射天线、接收天线为有源天线，采用外挂形式，天线接头为SMA接头，有源天线的直流供电为9mA@3V，该电源线与天线的连接线复用，在接收模块侧，通过电感隔开。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设定北斗和GPS双定位工作模式，保障了定位的精确性，且在装置中采用风能或者光能发电，解决了装置工作过程中的能源问题；设置L波段CMMB广播传输系统，增强了对数据的分析、处理以及利用效率。
附图说明
图1为一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法的结构示意图；
图2为一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法中北斗卫星定位系统的结构示意图；
图3为实施例2中一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法中L波段CMMB广播传输系统的工作原理示意图；
图中：1-多参数海洋监测浮标、2-北斗卫星定位系统、3-地面中心站、4-岸站接收系统、5-北斗通信终端、6-GPS定位系统、7-控制PC、8-复用器、9-调制器、10-发射天线、11-L波段卫星、12-接收天线、13-解调解复用模块、14-服务器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1
请参阅图1~2，本实施例提供了一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，包括多参数海洋监测浮标1、北斗卫星定位系统2、地面中心站3和岸站接收系统4；所述多参数海洋监测浮标1置于海面，且漂浮在海面上，能够对海洋环境进行实时监控，并且对数据进行采集，并且通过北斗卫星定位系统2将采集到的数据传输到地面中心站3处；所述北斗卫星定位系统2能够对多参数海洋监测浮标1进行定位、控制同时也可以将多参数海洋监测浮标1采集的数据传递至地面中心站3处，且北斗卫星定位系统2具备定位与通信双重功能，无需其他通信系统支持，由我国自主研发，保密性强，更加安全有保障，鉴于北斗每次通信的长度有限，一般情况下仅有100字节左右，并且两条数据包之间存在一定的时间间隔，一般在I分钟左右，因此我们采取“位拼接-LZW”双重压缩机制对数据进行有效压缩，提高通信效率，并根据实际情况分包发送数据；所述北斗卫星定位系统2包括北斗通信终端5和GPS定位系统6；所述北斗通信终端5安装在多参数海洋监测浮标1上，北斗通信终端5包括发射天线和控制系统，发射天线能够发射信号，从而能够传输数据，控制系统能够接收来自地面中心站3所发出的控制指令，从而能够对多参数海洋监测浮标1下达工作指令，且北斗通信终端5上设置有标准RS232通信接口；所述GPS定位系统6安装在多参数海洋监测浮标1上，能够对多参数海洋监测浮标1进行实时定位，通过北斗卫星定位系统2和GPS定位系统6的组合定位，保证了数据传输的精确性和有效性；所述地面中心站3接收由北斗卫星定位系统2传输的数据信号，并且对其进行处理，地面中心站3包括民用网管中心以及北斗指挥型终端，通过北斗指挥型终端能够对多参数海洋监测浮标1下达控制指令；所述岸站接收系统4位于地面中心站3内，岸站接收系统4和北斗指挥型终端之间的数据传输具有命令状态、通信状态以及，北斗协议状态，岸站接收系统4通过命令状态向北斗指挥型终端发送和接收命令；
所述多参数海洋监测浮标1、地面中心站3和岸站接收系统4采用可再生能源，在本实施例中，优选的，采用太阳能或者风能，能够保障系统长时间、稳定的运行；采用低功耗运行措施，当控制系统处理完各种指令，高功耗电路即进入休眠状态。
实施例2
请参阅图3，本实施例提供了一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，与实施例1相比，本实施例在地面中心站3上还设置有L波段CMMB广播传输系统，包括控制PC7、复用器8、调制器9、L波段卫星11、解调解复用模块13和服务器14；所述控制PC7将需要发送的文件打包成数据包传送给复用器8；所述复用器8将数据封装成复用帧格式的TS(传输流)，再将信号源传送给调制器9；所述调制器9接到信源以后进行处理并加载到发射天线10上通过小型的CMMB激励器以L波段载波形式发送到L波段卫星11上；所述L波段卫星11开始接收到带有信源的数据载波并传输至接收天线12；所述解调解复用模块13将接收到的带有复用帧的L波段载波进行调制，恢复成携带消息的复用帧流，并把这些复用帧流解析成复用子帧传送给服务器14；所述服务器14开始数据解包，将这些复用子帧重新还原成发送时的音视频及图片文件，并将这些文件发送到路由器中推送到各个移动终端，移动终端安装平台应用之后便可以使用这些数据；
所述解调解复用模块13设置有L频段CMMB接收模块；且L频段CMMB接收模块满足：1、支持146控制PC7MHz~149北斗卫星定位系统2MHz的工作频段；2、支持标准CMMB格式信号解调；3、支持标准CMMB终端验收中关于解调性能的需求，其中模块的灵敏度、解调门限、室内接收等指标不低于行业需求；4、支持CMMB 8M模式下QPSK，16QAM 模式下38个时隙的同步接收；5、L波段CMMB推送系统采用USB接口与宿主系统连接，接口速率约16mbit/s；
所述发射天线10、接收天线12为有源天线，采用外挂形式，天线接头为SMA接头，有源天线的直流供电为9mA@3V，该电源线与天线的连接线复用，在接收模块侧，通过电感隔开。
本发明的工作原理是：
由多参数海洋监测浮标1对海洋环境进行实时监控，并且对数据进行采集，并且通过北斗卫星定位系统2将采集到的数据传输到地面中心站3处；
控制PC7将需要发送的文件打包成数据包传送给复用器8，复用器8将数据封装成复用帧格式的TS(传输流)，再将信号源传送给调制器9，调制器9接到信源以后进行处理并加载到发射天线10上通过小型的CMMB激励器以L波段载波形式发送到L波段卫星11上，L波段卫星11开始接收到带有信源的数据载波并传输至接收天线12，解调解复用模块13将通过接收天线12接收到的带有复用帧的L波段载波进行调制，恢复成携带消息的复用帧流，并把这些复用帧流解析成复用子帧传送给服务器14，服务器14开始数据解包，将这些复用子帧重新还原成发送时的音视频及图片文件，并将这些文件发送到路由器中推送到各个移动终端，移动终端安装平台应用之后便可以使用这些数据。
本发明通过设定北斗和GPS双定位工作模式，保障了定位的精确性，且在装置中采用风能或者光能发电，解决了装置工作过程中的能源问题；设置L波段CMMB广播传输系统，增强了对数据的分析、处理以及利用效率。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，包括多参数海洋监测浮标（1）、北斗卫星定位系统（2）、地面中心站（3）和岸站接收系统（4）；其特征是：所述多参数海洋监测浮标（1）置于海面，且漂浮在海面上；所述北斗卫星定位系统（2）采取“位拼接-LZW”双重压缩机制对数据进行有效压缩；所述北斗卫星定位系统（2）包括北斗通信终端（5）和GPS定位系统（6）；所述北斗通信终端（5）安装在多参数海洋监测浮标（1）上；所述GPS定位系统（6）安装在多参数海洋监测浮标（1）上；所述地面中心站（3）地面中心站（3）包括民用网管中心以及北斗指挥型终端，通过北斗指挥型终端能够对多参数海洋监测浮标（1）下达控制指令；所述岸站接收系统（4）位于地面中心站（3）内，岸站接收系统（4）和北斗指挥型终端之间的数据传输具有命令状态、通信状态以及，北斗协议状态，岸站接收系统（4）通过命令状态向北斗指挥型终端发送和接收命令。
2.根据权利要求1所述的一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，其特征是：所述北斗通信终端（5）包括发射天线和控制系统。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，其特征是：所述北斗通信终端（5）上设置有标准RS232通信接口。
4.根据权利要求1所述的一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，其特征是：所述多参数海洋监测浮标（1）、地面中心站（3）和岸站接收系统（4）采用太阳能或者风能，采用低功耗运行措施，当控制系统处理完各种指令，高功耗电路即进入休眠状态。
5.根据权利要求1或4所述的一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，其特征是：地面中心站（3）上还设置有L波段CMMB广播传输系统，包括控制PC（7）、复用器（8）、调制器（9）、L波段卫星（11）、解调解复用模块（13）和服务器（14）地面中心站（3）上还设置有L波段CMMB广播传输系统，包括控制PC（7）、复用器（8）、调制器（9）、L波段卫星（11）、解调解复用模块（13）和服务器（14）；所述复用器（8）将数据封装成复用帧格式的TS(传输流)；所述调制器（9）接到信源以后进行处理并加载到发射天线（10）上通过小型的CMMB激励器以L波段载波形式发送到L波段卫星（11）上；所述L波段卫星（11）开始接收到带有信源的数据载波并传输至接收天线（12）。
6.根据权利要求5所述的一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，其特征是：所述解调解复用模块（13）设置有L频段CMMB接收模块；且L频段CMMB接收模块满足：1、支持1467MHz~1492MHz的工作频段；2、支持标准CMMB格式信号解调；3、支持标准CMMB终端验收中关于解调性能的需求，其中模块的灵敏度、解调门限、室内接收等指标不低于行业需求；4、支持CMMB 8M模式下QPSK，16QAM 模式下38个时隙的同步接收；5、L波段CMMB推送系统采用USB接口与宿主系统连接，接口速率约16mbit/s。
7.根据权利要求5或6所述的一种基于广播海洋信息的智能数据处理方法，其特征是：所述发射天线（10）、接收天线（12）为有源天线，采用外挂形式，天线接头为SMA接头，有源天线的直流供电为9mA@3V，该电源线与天线的连接线复用，在接收模块侧，通过电感隔开。
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