CN114499765B - 一种基于北斗短报文的数据传输方法和系统 - Google Patents

一种基于北斗短报文的数据传输方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于北斗短报文的数据传输方法和系统，涉及数据传输的技术领域，包括：获取接收终端的历史载噪比信息，并基于历史载噪比信息确定出接收终端的丢包率；基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包；基于丢包率和第一目标编码模型，对第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包；通过北斗三号卫星将第二预设数量个第二报文包发送给接收终端，以使接收终端基于接收到的第二报文包确定出第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将接收到的第二报文包解析为待传输北斗短报文，解决了现有的北斗短报文传输方法的传输效率和传输成功率较低的技术问题。

Description

一种基于北斗短报文的数据传输方法和系统
技术领域
本发明涉及数据传输的技术领域，尤其是涉及一种基于北斗短报文的数据传输方法和系统。
背景技术
2020年北斗三号系统全面建成，形成定位导航授时、星基增强、地基增强、区域短报文通信、全球短报文通信等多类服务能力。短报文通信是北斗的特色服务，能够实现用户与用户、用户与地面控制中心之间的双向报文通信，因此在高山、丛林、沙漠、海洋等网络覆盖不到的地区应用广泛，在旅游、应急、救灾、森防、边防、野外工程、人防等多个领域发挥了重要作用。目前区域短报文服务指标：服务成功率≥95%，单次报文最大长度14000比特；全球短报文服务指标：服务成功率≥95%，单次报文最大长度560比特。因此短报文通信具有窄带宽、低容量、通信效率低（平均20次中失败一次）、通信资源短缺的特性。
随着北斗三号系统在各行业的深入应用，大数据量信息的稳定传输需求日益迫切。但单个报文的数据传输容量有限，需要对报文数据进行分包传输；受设备通信等级、使用环境等多种因素影响，低的通信成功率会导致丢包；低的服务频度（5秒/次、30秒/次、60秒/次等）导致传输效率低。目前一般采用（1）数据压缩传输的方法，如果是无损压缩则需要均匀数据、重复数据等约束条件及不同的适应场景，并且算法较为复杂、效率低；如果是有损压缩，则会导致一定程度的数据丢失。（2）分包传输方法，由于通信成功率低导致的丢包，造成数据丢失；若采用多次发送策略，则存在效率低、浪费资源的劣势。
针对上述问题，还未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于北斗短报文的数据传输方法和系统，以缓解现有的北斗短报文传输方法的传输效率和传输成功率较低的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于北斗短报文的数据传输方法，应用于发送终端，包括：获取接收终端的历史载噪比信息，并基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，其中，所述历史载噪比信息为所述接收终端在预设时间段内且处于目标区域时的载噪比信息；基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包；基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量，所述第一目标编码模型为基于加密矩阵构建的自适应编码模型；通过北斗三号卫星将所述第二预设数量个第二报文包发送给所述接收终端，以使所述接收终端基于接收到的第二报文包确定出所述第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文。
进一步地，基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，包括：基于所述历史载噪比信息，计算出所述接收终端的当前载噪比信息；将所述当前载噪比信息输入丢包率预测模型，得到所述接收终端的丢包率，其中，所述丢包率预测模型的表达式为：
Figure P_220413171404724_724122001
，
Figure P_220413171404755_755426002
为用于传输所述待传输北斗短报文的北斗三号卫星的数量，
Figure F_220413171401845_845680001
为所述当前载噪比信息，
Figure F_220413171401908_908707002
为丢包率。
进一步地，于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，包括： 基于所述丢包率，计算出所述第二预设数量，其中，所述第二预设数量的计算公式为
Figure F_220413171401971_971213003
，其中，
Figure F_220413171402033_033692004
为所述第二预设数量，
Figure F_220413171402098_098154005
为所述第一预设数量；将所述第二预设数量和所述第一预设数量个第一报文包输入所述第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一目标编码模型的表达式为：
Figure F_220413171402160_160657006
，其中，
Figure F_220413171402239_239724007
为所述加密矩阵，
Figure F_220413171402287_287144008
为所述第一预设数量个第一报文包，
Figure F_220413171402349_349624009
为所述第二预设数量个第二报文包。
进一步地，所述接收终端，用于：基于所述接收到的第二报文包中的报文数据，判断所述第二预设数量的报文包传输过程中是否丢包；基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文。
进一步地，基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文，包括： 若所述判断结果为否，则将所述第二预设数量个第二报文包转换为所述第一预设数量个第一报文包；基于所述第一预设数量个第一报文包和所述接收到的第二报文包，构建残差方程，并基于所述残差方程的平方和的最优解，构建第一解码模型，其中，所述最优解为所述残差方程的平方和最小时的解；将所述第一预设数量个第一报文包输入所述第一解码模型，得到所述待传输北斗短报文；其中，所述残差方程为
Figure F_220413171402412_412134010
，所述残差方程的平方和的最优解计算公式为
Figure F_220413171402477_477072011
，所述第一解码模型的表达式为
Figure F_220413171402555_555186012
。
进一步地，基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文，包括：若判断结果为是，则从所述第二预设数量个第二报文包中抽取所述第一预设数量个第二报文包，以及基于所述加密矩阵生成转换矩阵，其中，所述转换矩阵为
Figure F_220413171402633_633318013
将所述第一目标编码模型改造为第二目标编码模型，其中，所述第二目标编码模型的表达式为
Figure F_220413171402698_698269014
；基于所述转换矩阵和所第二目标编码模型，构建第二解码模型，其中，所述第二解码模型的表达式为
Figure F_220413171402776_776396015
;将所述第一预设数量个第二报文包输入所述第二解码模型，得到所述待传输北斗短报文。
进一步地，所述报文数据包括：通信指令，各类北斗通信字段和校验码；所述用户信息包括：发送终端用户的用户类型，接收终端用户的用户类型，传输等级，服务频度，以及发送终端用户与接收终端用户之间的隶属关系。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于北斗短报文的数据传输系统，包括：包括：发送终端，北斗三号卫星和接收终端，其中，所述发送终端，用于获取所述接收终端的历史载噪比信息，并基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，其中，所述历史载噪比信息为所述接收终端在预设时间段内且处于目标区域时的载噪比信息；所述发送终端，用于基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包；所述发送终端，用于基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量，所述第一目标编码模型为基于加密矩阵构建的自适应编码模型；所述北斗三号卫星，用于将所述第二预设数量个第二报文包发送给所述接收终端；所述接收终端，用于基于接收到的第二报文包确定出所述第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行上述第一方面中所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序。
在本发明实施例中，通过获取接收终端的历史载噪比信息，并基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，其中，所述历史载噪比信息为所述接收终端在预设时间段内且处于目标区域时的载噪比信息；基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包；基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量，所述第一目标编码模型为基于加密矩阵构建的自适应编码模型；通过北斗三号卫星将所述第二预设数量个第二报文包发送给所述接收终端，以使所述接收终端基于接收到的第二报文包确定出所述第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文，达到了待传输北斗短报文即使出现了丢包，也不会影响通信成功率的目的，进而解决了现有的北斗短报文传输方法的传输效率和传输成功率较低的技术问题，从而实现了提高北斗短报文传输方法的传输效率和传输成功率的技术效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于北斗短报文的数据传输方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于北斗短报文的数据传输系统的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图 。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
根据本发明实施例，提供了一种基于北斗短报文的数据传输方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种基于北斗短报文的数据传输方法的流程图，如图1所示，该方法应用于发送终端，包括如下步骤：
步骤S102， 获取接收终端的历史载噪比信息，并基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，其中，所述历史载噪比信息为所述接收终端在预设时间段内且处于目标区域时的载噪比信息；
步骤S104，基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包；
步骤S106，基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量，所述第一目标编码模型为基于加密矩阵构建的自适应编码模型；
步骤S108，通过北斗三号卫星将所述第二预设数量个第二报文包发送给所述接收终端，以使所述接收终端基于接收到的第二报文包确定出所述第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文。
在本发明实施例中，通过获取接收终端的历史载噪比信息，并基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，其中，所述历史载噪比信息为所述接收终端在预设时间段内且处于目标区域时的载噪比信息；基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包；基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量，所述第一目标编码模型为基于加密矩阵构建的自适应编码模型；通过北斗三号卫星将所述第二预设数量个第二报文包发送给所述接收终端，以使所述接收终端基于接收到的第二报文包确定出所述第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文，达到了待传输北斗短报文即使出现了丢包，也不会影响通信成功率的目的，进而解决了现有的北斗短报文传输方法的传输效率和传输成功率较低的技术问题，从而实现了提高北斗短报文传输方法的传输效率和传输成功率的技术效果。
在本发明实施例中，步骤S102包括如下步骤：
步骤S11，基于所述历史载噪比信息，计算出所述接收终端的当前载噪比信息；
步骤S12，将所述当前载噪比信息输入丢包率预测模型，得到所述接收终端的丢包率，其中，所述丢包率预测模型的表达式为：
Figure P_220413171404802_802259001
，
Figure P_220413171404817_817891002
为用于传输所述待传输北斗短报文的北斗三号卫星的数量，
Figure F_220413171402874_874551016
为所述当前载噪比信息，
Figure F_220413171402937_937032017
为丢包率。
在本发明实施例中，发送终端在获取接收终端的历史载噪比信息之后，可以计算出接收终端的当前载噪比信息，例如，计算出历史载噪比信息的平均值，并将该平均值确定为当前载噪比信息。
载噪比信息反映了信号质量，一般为46dBHz -59dBHz，载噪比数值越大表明信号越强；另外北斗三号3颗GEO卫星提供区域短报文服务（全球短报文类似），多颗卫星的服务通信成功率会优于单颗卫星。因此综合考虑可接收的卫星数和实际接收载噪比，构建北斗短报文“丢包率”预测模型（因素可包括卫星数、载噪比、多路径等设备和环境因子等，模型可构建指数、线性、随机型等），得到较为准确的“丢包率”。
在本发明实施例中，步骤S104包括如下步骤：
步骤S21，基于所述丢包率，计算出所述第二预设数量，其中，所述第二预设数量的计算公式为
Figure F_220413171402999_999528018
，其中，
Figure F_220413171403047_047833019
为所述第二预设数量，
Figure F_220413171403110_110844020
为所述第一预设数量；
步骤S22，将所述第二预设数量和所述第一预设数量个第一报文包输入所述第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一目标编码模型的表达式为：
Figure F_220413171403157_157713021
，其中，
Figure F_220413171403235_235860022
为所述加密矩阵，
Figure F_220413171403284_284181023
为所述第一预设数量个第一报文包，
Figure F_220413171403346_346679024
为所述第二预设数量个第二报文包。
在本发明实施例中，首先，根据用户信息和实际需求定制待传输北斗短报文分包策略，根据每包的长度将原始发送报文分为N（即，第一预设数量）个第一报文包，用户信息包括：发送终端用户的用户类型，接收终端用户的用户类型，传输等级，服务频度，以及发送终端用户与接收终端用户之间的隶属关系。
然后，在发送端构建基于加密矩阵的报文数据自适应编码模型，将N包的第一报文包编码成M（即，第二预设数量）个包的第二报文包。
其中，针对相应的行业，加密矩阵可以根据用户传输等级、安全等级等实际情况进行设计。
第一目标编码模型的表达式为：
Figure F_220413171403409_409187025
，其中，
Figure F_220413171403526_526421026
为所述加密矩阵，
Figure F_220413171403573_573260027
为所述第一预设数量个第一报文包，
Figure F_220413171403635_635757028
为所述第二预设数量个第二报文包，
Figure F_220413171403685_685054029
。
在本发明实施例中，接收终端用于执行以下步骤：
步骤S31，基于所述接收到的第二报文包中的报文数据，判断所述第二预设数量的报文包传输过程中是否丢包；
步骤S32，基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文。
具体的，步骤S32包括如下步骤：
步骤S41，若所述判断结果为否，则将所述第二预设数量个第二报文包转换为所述第一预设数量个第一报文包；
步骤S42，基于所述第一预设数量个第一报文包和所述接收到的第二报文包，构建残差方程，并基于所述残差方程的平方和的最优解，构建第一解码模型，其中，所述最优解为所述残差方程的平方和最小时的解；
步骤S43，将所述第一预设数量个第一报文包输入所述第一解码模型，得到所述待传输北斗短报文；
其中，所述残差方程为
Figure F_220413171403747_747572030
，所述残差方程的平方和的最优解计算公式为
Figure F_220413171403794_794435031
，所述第一解码模型的表达式为
Figure F_220413171403874_874530032
。
步骤S51，若判断结果为是，则从所述第二预设数量个第二报文包中抽取所述第一预设数量个第二报文包，以及基于所述加密矩阵生成转换矩阵，其中，所述转换矩阵为
Figure F_220413171403937_937022033
;
步骤S52，将所述第一目标编码模型改造为第二目标编码模型，其中，所述第二目标编码模型的表达式为
Figure F_220413171404047_047833034
；
步骤S53，基于所述转换矩阵和所第二目标编码模型，构建第二解码模型，其中，所述第二解码模型的表达式为
Figure F_220413171404126_126497035
;
步骤S54，将所述第一预设数量个第二报文包输入所述第二解码模型，得到所述待传输北斗短报文。
在本发明实施例中，在发送终端对N个报文包进行自适应分包编码，根据预测的“丢包率”模型，得到报文条数M（M>N），即冗余数量为M-N。即使北斗链路存在丢包，接收端只要收到M个报文中的任意N个报文，就可恢复出原始的发送报文。M的设计在理论上可以满足实际应用100%的成功率。
本发明实施例中设计了北斗短报文数据传输方法，基于用于传输所述待传输北斗短报文的北斗三号卫星的数量和接收终端用户载噪比等因素进行北斗短报文“丢包率”预测；提出基于加密矩阵的报文数据自适应编码模型，实现自适应的分包编码；提出“不丢包”及“丢包”情况的报文数据解码模型，使得即使出现一定数量的丢包，也不会影响通信成功率。可有效解决北斗短报文用户-用户的大数据量信息稳定传输，提高报文传输的效率和成功率，避免报文资源浪费，算法简便，便于应用。
实施例二：
本发明实施例还提供了一种基于北斗短报文的数据传输系统，该装置用于执行本发明实施例上述内容所提供的基于北斗短报文的数据传输方法，以下是本发明实施例提供的基于北斗短报文的数据传输系统的具体介绍。
如图2所示，图2为上述基于北斗短报文的数据传输系统的示意图，该基于北斗短报文的数据传输系统包括： 发送终端10，北斗三号卫星20和接收终端30。
所述发送终端10，用于获取所述接收终端的历史载噪比信息，并基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，其中，所述历史载噪比信息为所述接收终端在预设时间段内且处于目标区域时的载噪比信息；
所述发送终端10，用于基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包；
所述发送终端10，用于基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量，所述第一目标编码模型为基于加密矩阵构建的自适应编码模型；
所述北斗三号卫星20，用于将所述第二预设数量个第二报文包发送给所述接收终端；
所述接收终端30，用于基于接收到的第二报文包确定出所述第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文。
在本发明实施例中，通过 获取接收终端的历史载噪比信息，并基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，其中，所述历史载噪比信息为所述接收终端在预设时间段内且处于目标区域时的载噪比信息；基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包；基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量，所述第一目标编码模型为基于加密矩阵构建的自适应编码模型；通过北斗三号卫星将所述第二预设数量个第二报文包发送给所述接收终端，以使所述接收终端基于接收到的第二报文包确定出所述第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文，达到了待传输北斗短报文即使出现了丢包，也不会影响通信成功率的目的，进而解决了现有的北斗短报文传输方法的传输效率和传输成功率较低的技术问题，从而实现了提高北斗短报文传输方法的传输效率和传输成功率的技术效果。
实施例三：
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行上述实施例一中所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
参见图3，本发明实施例还提供一种电子设备100，包括：处理器50，存储器51，总线52和通信接口53，所述处理器50、通信接口53和存储器51通过总线52连接；处理器50用于执行存储器51中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器51可能包含高速随机存取存储器（RAM，Random Access Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口53（可以是有线或者无线）实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线52可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器51用于存储程序，所述处理器50在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器50中，或者由处理器50实现。
处理器50可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器50中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器50可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器51，处理器50读取存储器51中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
实施例四：
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例一中所述方法的步骤。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于北斗短报文的数据传输方法，其特征在于，应用于发送终端，包括：
获取接收终端的历史载噪比信息，并基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，其中，所述历史载噪比信息为所述接收终端在预设时间段内且处于目标区域时的载噪比信息；
基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包，其中，所述用户信息包括：发送终端用户的用户类型，接收终端用户的用户类型，传输等级，服务频度，以及发送终端用户与接收终端用户之间的隶属关系；
基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量，所述第一目标编码模型为基于加密矩阵构建的自适应编码模型；
通过北斗三号卫星将所述第二预设数量个第二报文包发送给所述接收终端，以使所述接收终端基于接收到的第二报文包确定出所述第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文；
其中，基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，包括：
基于所述历史载噪比信息，计算出所述接收终端的当前载噪比信息；
将所述当前载噪比信息输入丢包率预测模型，得到所述接收终端的丢包率，其中，所述丢包率预测模型的表达式为：
Figure P_220526091124512_512338001
，
Figure P_220526091124559_559222002
为用于传输所述待传输北斗短报文的北斗三号卫星的数量，
Figure F_220526091114630_630007001
为所述当前载噪比信息，
Figure F_220526091114723_723761002
为丢包率；
基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，包括：
基于所述丢包率，计算出所述第二预设数量，其中，所述第二预设数量的计算公式为
Figure F_220526091114836_836547003
，其中，
Figure F_220526091114914_914685004
为所述第二预设数量，
Figure F_220526091114977_977169005
为所述第一预设数量；
将所述第二预设数量和所述第一预设数量个第一报文包输入所述第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一目标编码模型的表达式为：
Figure F_220526091115041_041627006
，其中，
Figure F_220526091115119_119763007
为所述加密矩阵，
Figure F_220526091115214_214935008
为所述第一预设数量个第一报文包，
Figure F_220526091115277_277953009
为所述第二预设数量个第二报文包；
其中，所述接收终端，用于：
基于所述接收到的第二报文包中的报文数据，判断所述第二预设数量的报文包传输过程中是否丢包；
基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文；
其中，基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文，包括：
若所述判断结果为否，则将所述第二预设数量个第二报文包转换为所述第一预设数量个第一报文包；
基于所述第一预设数量个第一报文包和所述接收到的第二报文包，构建残差方程，并基于所述残差方程的平方和的最优解，构建第一解码模型，其中，所述最优解为所述残差方程的平方和最小时的解；
将所述第一预设数量个第一报文包输入所述第一解码模型，得到所述待传输北斗短报文；
其中，所述残差方程为
Figure F_220526091115371_371698010
，所述残差方程的平方和的最优解计算公式为
Figure F_220526091115517_517699011
，所述第一解码模型的表达式为
Figure P_220526091124607_607512003
；
若判断结果为是，则从所述第二预设数量个第二报文包中抽取所述第一预设数量个第二报文包，以及基于所述加密矩阵生成转换矩阵，其中，所述转换矩阵为
Figure F_220526091115933_933729012
；
将所述第一目标编码模型改造为第二目标编码模型，其中，所述第二目标编码模型的表达式为
Figure F_220526091116048_048962013
；
基于所述转换矩阵和所第二目标编码模型，构建第二解码模型，其中，所述第二解码模型的表达式为
Figure F_220526091116127_127093014
;
将所述第一预设数量个第二报文包输入所述第二解码模型，得到所述待传输北斗短报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述报文数据包括：通信指令，各类北斗通信字段和校验码。
3.一种基于北斗短报文的数据传输系统，其特征在于，包括：发送终端，北斗三号卫星和接收终端，其中，
所述发送终端，用于获取所述接收终端的历史载噪比信息，并基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，其中，所述历史载噪比信息为所述接收终端在预设时间段内且处于目标区域时的载噪比信息；
所述发送终端，用于基于实际需求和用户信息，对待传输北斗短报文进行分包，得到第一预设数量个第一报文包，其中，所述用户信息包括：发送终端用户的用户类型，接收终端用户的用户类型，传输等级，服务频度，以及发送终端用户与接收终端用户之间的隶属关系；
所述发送终端，用于基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量，所述第一目标编码模型为基于加密矩阵构建的自适应编码模型；
所述北斗三号卫星，用于将所述第二预设数量个第二报文包发送给所述接收终端；
所述接收终端，用于基于接收到的第二报文包确定出所述第二预设数量个第二报文包的传输过程中是否丢包，并基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文；
其中，基于所述历史载噪比信息确定出所述接收终端的丢包率，包括：
基于所述历史载噪比信息，计算出所述接收终端的当前载噪比信息；
将所述当前载噪比信息输入丢包率预测模型，得到所述接收终端的丢包率，其中，所述丢包率预测模型的表达式为：
Figure P_220526091124654_654902001
，
Figure P_220526091124670_670542002
为用于传输所述待传输北斗短报文的北斗三号卫星的数量，
Figure F_220526091116244_244746015
为所述当前载噪比信息，
Figure F_220526091116322_322888016
为丢包率；
基于所述丢包率和第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，包括：
基于所述丢包率，计算出所述第二预设数量，其中，所述第二预设数量的计算公式为
Figure F_220526091116385_385388017
，其中，
Figure F_220526091116467_467428018
为所述第二预设数量，
Figure F_220526091116529_529908019
为所述第一预设数量；
将所述第二预设数量和所述第一预设数量个第一报文包输入所述第一目标编码模型，对所述第一预设数量个第一报文包进行编码，得到第二预设数量个第二报文包，其中，所述第一目标编码模型的表达式为：
Figure F_220526091116690_690073020
，其中，
Figure F_220526091116783_783828021
为所述加密矩阵，
Figure F_220526091116832_832647022
为所述第一预设数量个第一报文包，
Figure F_220526091116895_895150023
为所述第二预设数量个第二报文包；
其中，所述接收终端，用于：
基于所述接收到的第二报文包中的报文数据，判断所述第二预设数量的报文包传输过程中是否丢包；
基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文；
其中，基于判断结果将所述接收到的第二报文包解析为所述待传输北斗短报文，包括：
若所述判断结果为否，则将所述第二预设数量个第二报文包转换为所述第一预设数量个第一报文包；
基于所述第一预设数量个第一报文包和所述接收到的第二报文包，构建残差方程，并基于所述残差方程的平方和的最优解，构建第一解码模型，其中，所述最优解为所述残差方程的平方和最小时的解；
将所述第一预设数量个第一报文包输入所述第一解码模型，得到所述待传输北斗短报文；
其中，所述残差方程为
Figure F_220526091116988_988885024
，所述残差方程的平方和的最优解计算公式为
Figure F_220526091117053_053848025
，所述第一解码模型的表达式为
Figure P_220526091124717_717406003
；
若判断结果为是，则从所述第二预设数量个第二报文包中抽取所述第一预设数量个第二报文包，以及基于所述加密矩阵生成转换矩阵，其中，所述转换矩阵为
Figure F_220526091117178_178838026
；
将所述第一目标编码模型改造为第二目标编码模型，其中，所述第二目标编码模型的表达式为
Figure F_220526091117274_274524027
；
基于所述转换矩阵和所第二目标编码模型，构建第二解码模型，其中，所述第二解码模型的表达式为
Figure F_220526091117337_337050028
;
将所述第一预设数量个第二报文包输入所述第二解码模型，得到所述待传输北斗短报文。
4.一种电子设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1至2任一项所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
5.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至2任一项所述方法的步骤。
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