基于北斗的航标遥测遥控单元设计问题探讨

刘枭 梁勇明

摘 要：北斗导航系统，是国内通信技术开发与运用的主要代表形式，它具有信息传输快、精准度高、以及通讯安全系数强等特征。基于此，本文主要从航标遥测遥控单元设计层面，对北斗卫星导航系统的应用进行分析，以达到充分发挥新技术优势、推进社会发展与进步的目的。

关键词：北斗系统 航标遥测遥控单元设计 通信体系

1.引言

航标遥测遥控管理技术，是现代航标智能化管理的主要技术代表，它能够依据数字化远程信息控制平台，实现航标效能的可视化管理，巧妙的借助无线监控网络、移动通信技术、以及全球信息定位技术，实现航标效能的系统化管理。由此，为了进一步优化我国航标智能化管理体系，就要着重对其系统设计的要点进行综合把握。

2.北斗卫星导航系统概述

北斗卫星导航系统，是双向检测导航结构，其导航系统的信息传输内部主要包括一组平行北斗卫星，地面控制系统，以及终端用户四部分。当其运转时，系统首先计算出第一颗卫星到用户之间的距离，再得到两颗卫星到用户的距离；其次，计算卫星双向检测的最佳弧线，同时地面控制系统，对应建立三维空间坐标。最后，卫星、用户、地面控制系统同时进行信号交换，实现信号定位。

当前，我国研发的北斗卫星定位其监控的速率，可达到每秒200-250个字符之间，其信息传输的速率，是普通信号传输形式的2-3倍。我们以基于北斗的航标遥测遥控设计为例来说，北斗导航系统的设计，其系统可分为终端定位区域，中心控制区域两大部分。当北斗卫星导航系统进行导航定位时，地面监控中心能够与实时监控航标效能状态，就是北斗卫星导航系统应用的体现。

3.基于北斗的航标遥测遥控单元设计研究

3.1简洁而全面的总体结构

（1）数字化体系

航标遥测遥控管理程序，已经逐步从传统的GPS系统模糊虚拟定位，转变为精准化定位，而北斗卫星系统在当前航标遥测遥控体系中的应用，也是实现航标遥测遥控运定位优化的主要技术。如图1为基于北斗的航标遥测遥控单元设计规划图。系统将程序结构切分为：航标终端部分和航标监控中心两部分。航标中心部分，主要是对航标遥测遥控系统进行跟踪检测，确保实际运用的坐标需求。例如：航标遥测遥控系统运行过程中的信号报文接收、传输等，都是通过该程序运作实现的；而遥控检测中心，则是对航标遥测遥控过程中，系统运作的电压、电流、以及位置处理等方面进行信息分析。如，航标运行过程中，电子程序检测远程控制设备阻的电压调节情况等，都是这一系统运作的结果。

（2）程序阶段性设计

与传统的GPS模糊定位相比，北斗卫星导航定位系统，实现了航标遥测遥控线路的协调性调整，并将传统的卫星定位调节结构进行信息整合，最后达到系统具体化定位，具体化处理的效果。如表1为北斗卫星导航系统，与普通GPS定位系统的信息对比表。对比表中数据来看，航标遥测遥控单元设计上，北斗定位技术的运用，使其信息出站信道、入站信道、通信能力、精准定位度、最短响应时间五方面，都实现了不同程度的提升。

（3）中央控制系统

中央控制系统，是基于北斗的航标遥测遥控单元设计的主导构成部分。

①三维坐标控制

平行卫星需要依靠中央控制程序，对北斗用户终端程序接收到的信息进行解码，并运用传感器将其传送到系统的各个程序中。

例如：本次航标遥测遥控信息传输的信号为H（H，H1，H2），中央控制系统，则会在三维坐标上，寻找与H信息匹配的空间坐标，然后建立信息解码数列，集中性进行信息解码，再进一步进行航标遥测遥控处理。案例中提到的，以H信号为核心的信号检测方式，就是中央信号控制系统终端工作的体现。

②信息检测控制

中央控制系统，按照北斗终端定位信息，指导监控中心的信号处理，实现信号传输监控、保存。依旧以H信号为例，当北斗卫星弧线交叉点上的信号传输到接收终端时，也同时在检测终端上形成了检测平台的信息解析图，数据图直接进行信息定位后，即可得到信息检测的数据存储，此时，地面上的航标监测人员，就能够获得信息检测的指标。也就是说，运用北斗卫星进行导航定位，是终端系统和监控系统同时接收传输到的信息。

（4）组网通信结构

①理论归纳

组网通信结构，也是航标遥测遥控单元设计的一部分，传统的航标检测，主要采取单项通信线路设计的方式，对其结构进行调节设计，其实际运行模式的调节，需要依据外部航标遥测遥控的实际情况来确定，如果其实际传输的总数较大，航标遥测遥控系统的信号传输速率也较慢，反之，航标信号传输的速率就会较快。而北斗导航卫星系统的设计，将突破传统组网信号传输外部组的条件， 这样进行航标定位时，就可以随时进行航标遥测遥控的传输速率控制了。

②案例分析

例如：以湛江港辖区航标覆盖区域为监控范围，航标坐标及效能状态数据需实时监测，为了保障信号的可用性和可靠性并安全实施，该区域监控中心，运用北斗卫星进行定位，初步确定的航标遥测遥控监测方案为，每天初步确定150次信号定位信号传输，同时，按照北斗卫星系统航标遥测遥控运作的信号基本标准，出站信道33.27kbps，入站信道14.267kbps，精准定位度50米，在三维坐标上，将航标坐标予以规划，然后具体按照传播终端信息接收情况，检测情况进行全面性勘测。

案例中提到的航标遥测遥控检测分布过程，就是基于北斗的航标遥测遥控单元设计中，组网通信结构在航标定位分析系统中应用的具体体系。

（5）终端接收与识别程序

终端接收与识别程序，主要是借助北斗导航弧线跟踪定位的特征，对航标遥测遥控信号进行终端识别。例如：航标遥测遥控过程中，终端定位系统不仅能够将航标坐标、信号持久度、以及信号的传输强度等进行反馈，也可以依据航标遥测遥控的总体稳定性，实行相应的情况进行反馈。而航标遥测遥控程序，还能够自动形成航标位置监测程序，监测航标运行过程中的各项数据，掌握航标状态，就是北斗的航标遥测遥控系统中，终端接收与识别程序实际运用的具体体现。

同时，航标遥测遥控过程中，蜂窝数据存储、运用等方面，也是北斗的航标遥测遥控程序运用的体现，这些技术都为航标智能化管理的发展提供了技术支持。

4.结论

综上所述，基于北斗的航标遥测遥控单元设计问题探讨，是数字化技术在社会发展中合理运用的理论归纳，对当代新技术的科学运用具有指导性作用。在此基础上，结合北斗卫星导航系统的设计理论，从简洁而全面的总体结构、中央控制系统、组网通信结构、终端接收与识别程序层面，对航标遥测遥控单元设计结构进行探究。因此，浅析基于北斗的航标遥测遥控单元设计问题，将为当代航标遥测遥控技术的升级提供借鉴。

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