CN116647269A - 一种车载卫星通讯方法、装置、系统及车辆 - Google Patents

一种车载卫星通讯方法、装置、系统及车辆 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种车载卫星通讯方法、装置、系统及车辆，其中，方法包括：获取当前车辆的位置信息；基于当前车辆的位置信息，获取目标通信卫星的仰角；基于目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路、并通过目标数据接收线路接收目标通信卫星传送的数据。本申请实施例提供的车载卫星通讯方法能够使得车辆在电网信号较差或者覆盖不到的区域内依旧与外界保持良好的通讯条件。

Description

一种车载卫星通讯方法、装置、系统及车辆
【技术领域】
本申请涉及车载通讯领域，其特别涉及一种车载卫星通讯方法、装置、系统及车辆。
【背景技术】
随着人们物质生活水平的提高，汽车在人们生活中所起到的作用越来越重要。为了满足驾乘人员的通讯需求，现有的车辆内部会配备通讯系统。然而，现有的电信网信号并没有实现全区域覆盖，例如，在野外或者科技较为落后的地区，现有车辆内部配备的通讯系统处于无信号状态。
因此，急需一种通讯方法来解决现有的车辆在电信网信号无法覆盖的领域无法与外接保持通讯的问题。
【发明内容】
有鉴于此，本申请实施例提供了一种车载卫星通讯方法、装置、系统及车辆。
第一方面，本申请实施例提供一种车载卫星通讯方法，包括：
获取当前车辆的位置信息；
基于当前车辆的位置信息，获取目标通信卫星的仰角；
基于目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路、并通过目标数据接收线路接收目标通信卫星传送的数据。
在第一方面的一种实现方式中，基于目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路包括步骤：
当目标通讯卫星的仰角符合第一设定条件时，将第一数据接收线路接收数据确定为目标数据接收线路；
当目标通讯卫星的仰角符合第二设定条件时，将第二数据接收线路接收数据确定为目标数据接收线路。
在第一方面的一种实现方式中，目标接收线路包括接收天线；
通过目标数据接收线路接收目标通信卫星传送的数据包括：
通过目标数据接收线路中的接收天线接收目标通信卫星传送的数据。
在第一方面的一种实现方式中，第一数据接收线路中接收天线覆盖的范围与第二数据接收线路中接收天线覆盖的范围不相同。
在第一方面的一种实现方式中，方法还包括：将待发送数据发送至目标通信卫星。
在第一方面的一种实现方式中，将待发送数据发送至目标通讯卫星的步骤包括：通过多个发射线路将待发送数据发送至目标通讯卫星。
在第一方面的一种实现方式中，多个发射线路中的任意两个发射线路覆盖的范围不相同。
第二方面，本申请实施例还提供一种车载卫星通讯装置，该车载卫星通讯装置包括：位置获取单元、计算单元及接收单元；其中，位置获取单元获取当前车辆的位置信息；计算单元基于当前车辆的位置信息，获取目标通信卫星的仰角；接收单元基于目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路、并通过目标数据接收线路接收目标通信卫星传送的数据。
在第二方面的一种实现方式中，车载卫星通讯装置还包括：发送单元，发送单元用于将待发送数据发送至目标通信卫星。
在第二方面的一种实现方式中，车载卫星通讯装置还包括：第一接收天线、第二接收天线以及至少一个发射天线；第一接收天线位于第一数据接收线路，第二接收天线位于第二数据接收线路，发射天线位于发送单元。
在第二方面的一种实现方式中，在存在多个发射天线时，多个发射天线中的任意两个发射天线的覆盖角度不相同。
在第二方面的一种实现方式中，第一接收天线覆盖的范围与第二接收天线覆盖的范围不相同。
第三方面，本申请实施例还提供一种车载卫星通讯系统，该车载卫星通讯系统包括：第二方面的车载卫星通信装置。
在第三方面的一种实现方式中，车载卫星通讯系统还包括：微控制单元、网口转换单元、电源管理单元、网关控制器及影音娱乐系统主机，微控制单元分别与车载卫星通信装置及网口转换单元通讯连接，微控制单元与电源管理单元电连接，网口转换单元通过网关控制器与影音娱乐系统主机通讯连接。
第四方面，本申请实施例还提供一种车辆，该车辆包括第一方面的车载卫星通讯装置；或，包括第二方面的车载卫星通讯系统。
在本申请实施例中，由于通讯卫星覆盖范围广，不受地形及地域限制，本申请通过卫星通信实现通讯保证了车辆与外界通讯的通畅性，同时，本申请还能够基于目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路，以保证车内通讯系统具有强度较大的通信信号。
【附图说明】
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种车载卫星通讯方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种车载卫星通讯装置的结构框图；
图3为本申请实施例提供的天线在车辆上的一种安装位置的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种车载卫星通讯系统的结构框图。
标号说明
100、车载卫星通讯系统；110、车载卫星通讯装置；111、位置获取单元；112、计算单元；113、接收单元；120、微控制单元；130、电源管理单元；140、网口转换单元；150、网关控制器；160、影音娱乐系统主机；200、车辆；201、第一区域；202、第二区域。
【具体实施方式】
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请权利要求及实施例所描述的“基本上”、“近似”、“大约”、“约”、“大致”“大体上”等词语，是指在合理的工艺操作范围内或者公差范围内，可以大体上认同的，而不是一个精确值。
应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述区域等，但这些区域等不应限于这些术语。这些术语仅用来将区域等彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一数据接收线路也可以被称为第二数据接收线路，类似地，第二数据接收线路也可以被称为第一数据接收线路。
本案申请人通过细致深入研究，对于现有技术中所存在的问题，而提供了一种解决方案。
图1为本申请实施例提供的一种车载卫星通选方法的流程图。
请参阅图1，本申请实施例提供一种车载卫星通讯方法，包括：
步骤S101、通讯卫星通讯装置获取当前车辆的位置信息。
在本步骤中，位置信息为地理位置信息，位置信息包括经度信息、纬度信息及所在地的地名；当前车辆的位置信息由影音娱乐系统主机(IVI)提供给通讯卫星通讯装置。影音娱乐系统主机接收定位卫星的卫星信息，并基于定位卫星的卫星信息计算出当前车辆的地理位置信息。
步骤S102、基于当前车辆的位置信息，获取目标通信卫星的仰角。所述的目标通信卫星的仰角是指目标通信卫星相对于当前车辆所在地的地平线的夹角。
目标通信卫星的仰角的计算过程为：基于当前车辆的位置信息，确定目标通信卫星的轨位经度；例如，当前车辆所在地为北京，则目标通信卫星可以为天通一号01星，而天通一号01星的轨位信息是预存于通信卫星通讯装置内的。
基于目标通信卫星的轨位经度及当前车辆的经度信息及纬度信息，计算出目标通信卫星的仰角，具体的计算公式为：
其中，A为目标通信卫星的仰角(单位为度)，为当前车辆的经度值(单位为度)，为目标通信卫星的轨位经度(单位为度)，β为当前车辆的纬度值(单位为度)。
步骤S103、基于目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路、并通过目标数据接收线路接收目标通信卫星传送的数据。目标通信卫星传送的数据包括：语音呼叫、语音响应、视频呼叫、视频响应、图像、音频数据、视频数据及短信息中的至少一种。
在本步骤中，具体地确定目标数据接收线路的过程可以为：当目标通讯卫星的仰角符合第一设定条件时，将第一数据接收线路接收数据确定为目标数据接收线路；当目标通讯卫星的仰角符合第二设定条件时，将第二数据接收线路接收数据确定为目标数据接收线路。其中第一设定条件可以为目标通信卫星的仰角大于卫星仰角设定阈值，第二设定条件可以为目标通信卫星的仰角小于等于卫星仰角设定阈值。仰角设定阈值可以为39度。
在本实施例的一种技术方案中，目标接收线路包括接收天线；通过目标数据接收线路接收目标通信卫星传送的数据包括：通过目标数据接收线路中的接收天线接收目标通信卫星传送的数据。
在本实施例的一种技术方案中，第一数据接收线路中接收天线覆盖的范围与第二数据接收线路中接收天线覆盖的范围不相同。可以理解为，第一数据接收线路中接收天线接收目标通信卫星的仰角范围与第二数据接收天线接收目标通信卫星的仰角范围不相同。例如，第一接收数据线路中接收天线接收的仰角范围为39-70度(含39度及70度)，第二接收数据线路中接收天线接收的仰角范围为大于等于8且小于39度。
在本申请的一种实施例中，第一数据接收线路中接收天线的仰角与第二数据接收线路中接收天线的仰角不相同，和/或,第一数据接收线路中接收天线的仰角与第二数据接收线路中接收天线的仰角的倾斜方向不相同。两个数据接收线路中接收天线的仰角不相同和/或两个数据接收线路中接收天线的仰角方向不相同，能够保证两个数据接收线路中接收天线的接收范围不一致，从而能够使得车载通讯能够覆盖更广泛的范围。
在本申请的一种实施例中，方法还包括：步骤S104、将待发送数据发送至目标通信卫星。待发送数据包括：语音呼叫、语音响应、视频呼叫、视频响应、图像、音频数据、视频数据及短信息中的至少一种。在本步骤中，可以通过多个发射线路将待发送数据发送至目标通讯卫星。需要说明的是，步骤S104与步骤S101的执行顺序不作限定，可以先执行步骤S101，也可以先执行步骤S104，也可以同时执行步骤S101与步骤S104。
在本申请的一种实施例中，多个发射线路中的任意两个发射线路覆盖的范围不相同。任意两个发射线路覆盖的范围不相同，能够使得整体的发射线路覆盖更广泛的范围，增加信号的稳定性。
本申请实施例提供的车载卫星通讯方法，利用通讯卫星覆盖范围广、不受地形及地域限制等特性，实现了车辆与外界的卫星通讯，从而保证了车辆与外界通讯的通畅性。同时，本申请还能够基于目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路，以保证车内通讯系统具有强度较大的通信信号。
图2为本申请实施例提供的一种车载卫星通讯装置的结构框图。
请参阅图2，本申请实施例还提供一种车载卫星通讯装置110，该车载卫星通讯装置110包括：位置获取单元111、计算单元112及接收单元113；其中，位置获取单元111获取当前车辆200的位置信息；计算单元112基于当前车辆200的位置信息，获取目标通信卫星的仰角；接收单元113基于目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路、并通过目标数据接收线路接收目标通信卫星传送的数据。
在本申请一实施例中，车载卫星通讯装置110还包括：发送单元，发送单元用于将待发送数据发送至目标通信卫星。
在本申请一实施例中，车载卫星通讯装置110还包括：第一接收天线、第二接收天线以及至少一个发射天线；第一接收天线位于第一数据接收线路，第二接收天线位于第二数据接收线路，发射天线位于发送单元。第一接收天线及第二接收天线用于接收目标通信卫星传送的数据，发射天线用于发射待发送数据。
在本申请一实施例中，在存在多个发射天线时，多个发射天线中的任意两个发射天线的覆盖角度不相同。多个发射天线中的任意两个发射天线的覆盖角度的范围不相同，能够使得整体的发射线路覆盖更广泛的范围，增加信号的稳定性。
在本申请一实施例中，第一接收天线覆盖范围与第二接收天线的覆盖范围不相同，可以理解为，第一接收天线接收目标通信卫星的仰角范围与第二接收天线接收目标通信卫星的仰角范围不相同。例如，第一接收天线接收的仰角范围为39-70度(含39度及70度)，第二接接收天线接收的仰角范围为大于等于8且小于39度。
在本申请一实施例中，第一接收天线的仰角与第二接收天线的仰角不相同，和/或，第一接收天线的倾斜方向与第二接收天线的倾斜方向不相同。因此，两个接收天线的接收范围不一致，从而能够使得车载通讯能够覆盖更广泛的范围。
图3为本申请实施例提供的天线在车辆上的一种安装位置的示意图。
在本申请一实施例中，车载卫星通讯装置110包括三个发射天线及第一接收天线及第二接收天线。三个发射天线、第一接收天线及第二接收天线分别通过馈线通讯连接对应的端口。三个发射天线、第一接收天线及第二接收天线按需安装于车辆200的适当部位。例如，请参阅图3，三个发射天线安装于车辆200顶部的行李架内的第一区域201内，第一接收天线及第二接收天线安装于车顶且位于车顶盖的内部的第二区域202内，第二区域202并位于后视窗的上方。
本申请实施例提供的车载卫星通讯装置110，能够保证车辆200在电信网络信号较差的区域依旧能与外界具有良好的通信环境，从而便于与外界保持良好的沟通，进而为车辆200内驾乘人员的安全提供了保障。此外，本申请实施例提供的车载卫星通讯装置110还能用于远程救援、抢险救灾等领域。
本申请实施例还提供一种车载卫星通讯系统100，该车载卫星通讯系统100包括：第二方面的车载卫星通信装置。
图4为本申请实施例提供的一种车载卫星通讯系统的结构框图。
请参阅图4，在本申请一个实施例中，车载卫星通讯系统100还包括：微控制单元120、电源管理单元130、网口转换单元140、网关控制器150及影音娱乐系统主机160，微控制单元120分别与车载卫星通信装置及网口转换单元140通讯连接，微控制单元120与电源管理单元130电连接，网口转换单元140通过网关控制器150与影音娱乐系统主机160通讯连接。
其中，微控制单元120通过UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitte通用异步收发器)或GPIO(General-purpose input/output通用型之输入输出)与车载卫星通讯装置110连接。微控制单元120与电源管理单元130电连接，电源管理单元130为微控制单元120提供电源。微控制单元120通过RGMII(Reduced Gigabit Media IndependentInterface吉比特介质独立接口)接口与网口转换单元140通讯连接。网口转换单元140用于进行协议转换或者放大信号以保证影音娱乐系统主机160与微控制单元120之间的通信畅通。网口转接单元通过以太网线或CAN与网关控制单器连接。网关控制器150通过以太网线与影音娱乐系统主机160连接。微控制单元120用于控制车载卫星通讯装置110及影音娱乐系统主机160。
请参阅图3，本申请实施例还提供一种车辆200，该车辆200包括前述实施例中的车载卫星通讯装置110；或，包括前述实施例中的车载卫星通讯系统100。
需要说明的是，车载卫星通讯装置110在制作完成后的成品可能会集中在一个通讯盒子中，车辆200中安装车载卫星通讯装置110时，车载卫星通讯装置110的接收覆盖范围或者发射覆盖角度范围内最好不要设置有金属物品，以免对通信卫星信号造成干扰影响通信卫星信号的收发。
卫星电话是运用卫星互联网进行交流的一种移动通信方式，广泛运用野外并没有电信网信号的功率地域，尤其是抢险救援，野外求生等行业。卫星互联网成为全球趋势，并将在车联网中发挥重要作用，当前发展车载卫星通讯方案有政策支持力大、热度持续提升的优势；同时主流汽车厂商正在积极布局卫星互联网：吉利时空道宇积极布局车载卫星，最快25年商用；SpaceX即将推出Starlink2.0。基于此，本申请实施例提供的技术方案在未来具有优良的实现基础及广泛的应用前景。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种车载卫星通讯方法，其特征在于，包括：
获取当前车辆的位置信息；
基于所述当前车辆的位置信息，获取目标通信卫星的仰角；
基于所述目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路、并通过所述目标数据接收线路接收所述目标通信卫星传送的数据。
2.根据权利要求1所述的车载卫星通讯方法，其特征在于，基于所述目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路包括步骤：
当所述目标通讯卫星的仰角符合第一设定条件时，将第一数据接收线路接收数据确定为所述目标数据接收线路；
当所述目标通讯卫星的仰角符合第二设定条件时，将第二数据接收线路接收数据确定为所述目标数据接收线路。
3.根据权利要求2所述的车载卫星通讯方法，其特征在于，所述目标接收线路包括接收天线；
所述通过所述目标数据接收线路接收所述目标通信卫星传送的数据包括：
通过所述目标数据接收线路中的接收天线接收所述目标通信卫星传送的数据。
4.根据权利要求3所述的车载卫星通讯方法，其特征在于，所述第一数据接收线路中接收天线覆盖的范围与所述第二数据接收线路中接收天线覆盖的范围不相同。
5.根据权利要求1所述的车载卫星通讯方法，其特征在于，所述方法还包DD231114I
括：将待发送数据发送至所述目标通信卫星。
6.根据权利要求5所述的车载卫星通讯方法，其特征在于，将待发送数据发送至目标通讯卫星的步骤包括：通过多个发射线路将所述待发送数据发送至所述目标通讯卫星。
7.根据权利要求6所述的车载卫星通讯方法，其特征在于，所述多个发射线路中的任意两个发射线路覆盖的范围不相同。
8.一种车载卫星通讯装置，其特征在于，包括：
位置获取单元，获取当前车辆的位置信息；
计算单元，基于所述当前车辆的位置信息，获取目标通信卫星的仰角；
接收单元，基于所述目标通信卫星的仰角确定目标数据接收线路、并通过所述目标数据接收线路接收所述目标通信卫星传送的数据。
9.一种车载卫星通讯系统，其特征在于，包括：权利要求8所述的车载卫星通信装置。
10.根据权利要求9所述的车载卫星通讯系统，其特征在于，还包括：微控制单元、网口转换单元、电源管理单元、网关控制器及影音娱乐系统主机，所述微控制单元分别与所述车载卫星通信装置及所述网口转换单元通讯连接，所述微控制单元与所述电源管理单元电连接，所述网口转换单元通过所述网关控制器与所述影音娱乐系统主机通讯连接。
11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求8所述的车载卫星通讯装置；或，包括权利要求9-10任一项所述的车载卫星通讯系统。
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