CN1770807B - 一种天文望远镜中的无线通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种天文望远镜中的无线通信系统，目的就是为了弥补现有技术的不足，提供一种通过GSM手机短信通信实现对建立在QNX操作系统上的天文望远镜总控系统远程控制的无线通信系统。一种天文望远镜中的无线通信系统，包括QNX系统中的通信监控程序、GSM MODEM和GSM手机GSM MODEM通过RS232口连接到天文望远镜总控系统主机上，GSM模块与计算机之间通信协议采用AT指令，设置PDU模式对SMS进行控制；所述无线通信系统执行控制步骤。

Description

一种天文望远镜中的无线通信系统
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，特别涉及一种天文望远镜中的无线通信系统。
背景技术
因为天文望远镜一般都设置在特殊的地理位置，当远离天文望远镜设置点的工作人员需要控制天文望远镜及其外围设备时，必须进行对远端设备的监控和操作。过去，要实现对远端设备的监控和操作一般利用有线的方式，比如网络或电话。现在，随着第二代移动通信向第三代的迅速过渡，以GSM网为平台的短消息业务，因其低廉的价格得到广大用户的青睐。因此，将计算机通信同短消息业务相结合，利用GSM(.Global Position System)公用网进行远端监控和操作已成为数据通信业务的一个新的热点。这类软件的主要目的是对分布在远端的通信设备的各种参数和状态等进行设置或查询，利用计算机和GSM MODEM相连来实现短消息的收发，其实现的平台基本上是WINDOWS系统和LINUX系统。
国家重大科学工程项目LAMOST天文望远镜目前正处于研制中后期，建成后将成为世界上4米级口径以上的光学望远镜中的视场之最和光谱观测效率最高的望远镜。该望远镜的总控系统是建立在实时操作系统QNX(quick unix一种微内核的实时操作系统)上，如何利用GSM手机接发短信这一无线通信形式，实现对建立在QNX操作系统上的天文望远镜总控系统的报警和远程控制是一个急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供一种通过GSM手机短信通信实现对建立在QNX操作系统上的天文望远镜总控系统远程控制的无线通信系统。
本发明的技术方案是：一种天文望远镜中的无线通信系统，包括QNX系统中的通信监控装置、GSM MODEM和GSM手机，其特征是，GSM MODEM通过RS232口连接到天文望远镜总控系统主机上，GSM模块与计算机之间通信协议采用AT指令，设置PDU模式对SMS(short message service)进行控制；所述无线通信系统执行以下步骤：
1.打开GSM MODEM电源，启动QNX系统中通信监控程序；
2.通信监控程序自动打开对应RS232口，得到该串口的文件描述符；通过这个文件描述符，程序可对这个串口进行读写；
3.设定该串口的波特率为9600，无奇偶校验，数据位为8位，停止位为1；
4.GSM MODEM从基站收取短消息，发到RS232口；
5.通信监控程序定时检测串口是否有新短消息，如果没有新短消息，执行步骤8；
6.通信监控程序从RS232口中读取PDU数据编码；
7.通信监控程序对短消息进行分析，然后发送给望远镜控制系统，望远镜控制系统进行相应处理；
8.通信监控程序清空串口，执行步骤4。
上述所执行步骤为无线通信系统通过QNX系统接收GMS手机短消息并根据手机指令对望远镜控制系统进行控制的过程，无线通信系统通过QNX系统向GMS手机发送短消息的过程是在上述步骤3后加入以下步骤：
1.望远镜控制系统将系统运行状况信息发送到通信监控程序；
2.通信监控程序对收到的状况信息进行PDU数据模式编码，编码内容包括含源、目的地址、保护(有效)时间、数据格式协议类型以及正文；
3.通信监控程序把PDU编码发送到RS232口，短消息通过GSM MODEM发送到基站；
4.接收手机从基站收到短消息，获知系统运行状况。
在本发明中，把GSM MODEM通过RS232口连接到PC上，PC系列串口为RS232标准接口，如果GSM模块的接口和PC不一致，它们之间要采用MAXIM公司的MAX232的标准RS232标准接口芯片，该芯片可以用单电压(+5V)实现RS232接口逻辑“1”，和逻辑“0”的电平转换。
在QNX中通过标准C中基本串口读写函数，对GSM MODEM进行操作。
GSM模块与计算机之间通信协议是一些AT指令。AT指令集是由西门子，摩托罗拉和HP等公司为GSM系统研制的，包含了对SMS的控制。AT指令中每个指令以AT+开拓，以回车结束，指令执行成功与否均有相应返回。其它非预期信息，模块有对应的信息提示，接收端可做相应的处理。
对SMS的控制有3种实现途径：1、BLOCKMODE；2、基于AT命令的TEXTMODE；3、基于AT命令的PDU MODE；目前PDU MODE应用最为广泛，已有取代BLOCK MODE的趋势，由于PDU模式的通用型，本发明采用的是该种方式。
本系统收发中文或中/英文混合短信息采用PDU模式。PDU相当于一数据包，由构成消息(SMS)的信息组成，它包含源、目的地址、保护(有效)时间、数据格式协议类型以及正文。
本发明中GSM MODEM通过RS232口连接到天文望远镜总控系统主机上，为在QNX系统上实现GSM MODEM短信收发提供硬件基础，通过在GSM模块与计算机之间通信协议设置AT指令，设置PDU模式对SMS进行控制等步骤，通过手机短信通信实现了对天文望远镜总控系统的远程控制。
附图说明
图1为本发明实施例1中手机接收短信流程图
图2为本发明实施例2中手机发送短信流程图
具体实施方式
下面结合具体实施例作进一步说明
实施例1
一种天文望远镜中的无线通信系统包括QNX系统中的通信监控程序、GSMMODEM和GSM手机，其特征是，GSM MODEM通过RS232口连接到天文望远镜总控系统主机上，GSM模块与计算机之间通信协议采用AT指令，设置PDU模式对SMS进行控制；如图1所示，无线通信系统在接收手机信息时执行以下步骤：
1.打开GSM MODEM电源，启动QNX系统中通信监控程序；
2.通信监控程序自动打开对应RS232口，得到该串口的文件描述符：通过这个文件描述符，程序可对这个串口进行读写；
3.设定该串口的波特率为9600，无奇偶校验，数据位为8位，停止位为1：
4.GSM MODEM从基站收取短消息，发到RS232口；
5.通信监控程序定时检测串口是否有新短消息，如果没有新短消息，执行步骤8；
6.通信监控程序从RS232口中读取PDU数据编码；
7.通信监控程序对短消息进行分析，然后发送给望远镜控制系统，望远镜控制系统进行相应处理；
8.通信监控程序清空串口，执行步骤4。
通信监控程序从RS232口中读取PDU数据编码，例如接收SMSC为+8613800311500，对方号码为13785249783，消息内容为”TCS CLOSE DOME”(关闭圆顶)。接收到的PDU串是08 91 683108301105F0 84 0D 91 683187259487F3 00 0840 60 20 90 01 30 00 0E 54435320434C4F534520444F4D4E对数据域分析如下：
  数据   含义及说明
  08   段信息中心地址长度
  91   SMSC地址格式
  683108301105F0   SMSC地址，补F凑成偶数
  84   基本参数
  0D   回复地址数字个数，不包括91和”F”
  91   回复地址格式
  683187259487F3   回复地址，补F凑成偶数
  00   协议标识
  08   用户信息编码方式
  40602090013000   时间
  0E   用户信息长度
  54435320434C4F534520444F4D4E   用户信息
实施例2
实施例1所执行步骤为无线通信系统通过QNX系统接收GMS手机短消息并根据手机指令对望远镜控制系统进行控制的过程，无线通信系统通过QNX系统向GMS手机发送短消息的的过程是在上例步骤3后加入以下步骤，如图2所示：
1.望远镜控制系统将系统运行状况信息发送到通信监控程序；
2.通信监控程序对收到的状况信息进行PDU数据模式编码，编码内容包括含源、目的地址、保护(有效)时间、数据格式协议类型以及正文；
3.通信监控程序把PDU编码发送到RS232口，短消息通过GSM MODEM发送到基站；
4.接收手机从基站收到短消息，获知系统运行状况。
通信监控程序对收到的报警信息进行PDU数据模式编码，然后发送到手机，例如发送“TCS CLOSE DOME DONE”(圆顶已关闭)到手机13785249783。发送AT+CMGS＝23<CR>，等待ASCII字符“＞”，然后输入PDU数据0011000D 91683187259487F30008A91354435320434C4F534520444F4D4E20444F4E451A，对各数据域的分析如下：
  数据   含义及说明
  00   短消息中心号码长度，00代表使用SIM卡中号码
  11   文件的头字节，默认为11
  00   信息类型，默认00
  0D   被叫号码长度(如8613785249783)
  91   被叫号码类型
  683187259487F3   经过移位处理的号码
  00   协议标识
  08   表示用UNICODE编码
  A9   表示短消息有效期
  13   短消息数据长度
  54435320434C4F534520444F4D4E20444F4E45   代表短信内容
  1A   结束符

Claims (4)

1.一种天文望远镜中的无线通信系统，包括QNX系统中的通信监控装置、GSMMODEM和GSM手机，其特征是，GSM MODEM通过RS232口连接到天文望远镜总控系统主机上，GSM模块与计算机之间通信协议采用AT指令，设置PDU模式对SMS进行控制；所述无线通信系统执行以下步骤：
1)打开GSM MODEM电源，启动QNX系统中通信监控装置；
2)通信监控装置自动打开对应RS232口，得到所述RS232口的文件描述符；通过这个文件描述符，通信监控装置对所述RS232口进行读写；
3)设定所述RS232口的波特率为9600，无奇偶校验，数据位为8位，停止位为1位；
4)GSM MODEM从基站收取短消息，发到RS232口；
5)通信监控装置定时检测所述RS232口是否有新短消息，如果没有新短消息，执行步骤8)；
6)通信监控装置从所述RS232口中读取PDU数据编码；
7)通信监控装置对短消息进行分析，然后发送给望远镜控制系统，望远镜控制系统进行相应处理；
8)通信监控装置清空所述RS232口，执行步骤4)。
2.根据权利要求1所述无线通信系统，其特征是，上述步骤3)后加入以下步骤：
301)望远镜控制系统将系统运行状况信息发送到通信监控装置；
302)通信监控装置对收到的状况信息进行PDU数据模式编码；
303)通信监控装置把所述PDU数据模式编码发送到RS232口，短消息通过GSMMODEM发送到基站；
304)接收手机从基站收到短消息，获知系统运行状况。
3.根据权利要求1所述无线通信系统，其特征是，所述PDU数据编码方法包括：
401)编辑短信息中心地址长度步骤；
402)编辑SMSC地址格式步骤；
403)编辑SMSC地址步骤；
404)编辑基本参数步骤；
405)编辑回复地址数字个数步骤；
406)编辑回复地址格式步骤；
407)编辑回复地址步骤；
408)编辑协议标识步骤；
409)编辑用户信息编码方式步骤；
410)编辑时间步骤；
411)编辑用户信息长度步骤；
412)编辑用户信息步骤。
4.根据权利要求2所述无线通信系统，其特征是，所述步骤302)中PDU数据模式编码方法包括：
501)编辑短消息中心号码长度步骤；
502)编辑文件的头字节步骤；
503)编辑信息类型步骤；
504)编辑被叫号码类型步骤；
505)编辑经过移位处理的号码步骤；
506)编辑协议标识步骤；
507)UNICODE编码步骤；
508)编辑短消息有效期步骤；
509)编辑短消息数据长度步骤；
510)编辑短信内容步骤；
511)编辑结束符步骤。
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