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本實(shí)用新型涉及一種基于北斗水文監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)發(fā)送單元、北斗通信系統(tǒng)、北斗地面數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)解析單元、數(shù)據(jù)輸出裝置、雙膜自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、GSM通信系統(tǒng)及供電模塊，所述數(shù)據(jù)采集裝置的輸入端與水位檢測(cè)系統(tǒng)相連，其輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元與數(shù)據(jù)發(fā)送單元的輸入端相連，數(shù)據(jù)發(fā)送單元的輸出端通過雙膜自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)分別與北斗通信系統(tǒng)、GSM通信系統(tǒng)相連，北斗地面數(shù)據(jù)接收器的輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)解析單元與數(shù)據(jù)輸出裝置相連。本實(shí)用新型不僅可以滿足北斗通信傳輸，也同時(shí)滿足傳統(tǒng)GSM網(wǎng)通信傳輸。通過北

（一）項(xiàng)目背景 在實(shí)際應(yīng)用中，一些油氣管線的閥門與增壓設(shè)備安裝在偏遠(yuǎn)地區(qū)，沒有 4G/5G 基站信號(hào)覆蓋，無(wú)法對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，是當(dāng)前面臨的一個(gè)主要問題。項(xiàng)目采用北斗短報(bào)文通信技術(shù)，其直接依靠衛(wèi)星通信來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程控制，可以大大彌補(bǔ)這一短板，解決實(shí)際需求。 （二）項(xiàng)目簡(jiǎn)介 油氣管線的閥門通常分為開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥，其中開關(guān)閥只能進(jìn)行閥門的開閉操作，調(diào)節(jié)閥又叫做氣動(dòng)執(zhí)行器，它可以控制閥門的開度大小。此外工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以及閥門的狀態(tài)信息還需要對(duì)各種傳感設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。用戶針對(duì)閥門或傳感器的控制或查詢指令需要通過北斗短報(bào)文或 4G/5G 的無(wú)線通信方式傳遞到控制系統(tǒng)。 項(xiàng)目研制的控制系統(tǒng)由一個(gè)微型控制單元（MCU）結(jié)合 RS232、RS485 通信端口，北斗收發(fā)機(jī)與 4G/5G 通信模塊、電磁繼電器，電流轉(zhuǎn)換電路，液晶屏，按鍵等硬件外設(shè)組成，相互協(xié)調(diào)共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)閥門及傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、查詢與實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 基于北斗短報(bào)文通信的指令收發(fā)與控制技術(shù) 一個(gè)控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制兩路開關(guān)閥，一路調(diào)節(jié)閥和八個(gè)傳感器，每個(gè)閥門與傳感器在一個(gè)控制系統(tǒng)下都有唯一的 ID 號(hào)，而一個(gè)用戶又能夠同時(shí)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制與查詢操作，針對(duì)北斗短報(bào)文自定義字段部分進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，形成三種功能的報(bào)文格式，包括指令發(fā)送報(bào)文，返回信息報(bào)文和定位信息報(bào)文。結(jié)合報(bào)文中的“設(shè)備卡號(hào)”、“閥門號(hào)”與“傳感器號(hào)”字段即可實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)同多個(gè)閥門與傳感器設(shè)備的協(xié)議組網(wǎng)；結(jié)合基于北斗短報(bào)文的閥門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的多路電磁繼電器與電流控制設(shè)備，既能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)多路開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥進(jìn)行精確控制，還能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)閥門或傳感器的狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)或預(yù)警，對(duì)設(shè)備所在地經(jīng)緯度信息進(jìn)行查詢，實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)多設(shè)備的雙向通信。 整個(gè)控制系統(tǒng)的指令接收，識(shí)別，處理，控制信號(hào)的生成，信息回傳等功能均是通過微型控制單元（MCU）的軟件部分實(shí)現(xiàn)的。閥門的反饋信號(hào)會(huì)通過控制系統(tǒng)的 IO 口進(jìn)行檢測(cè)，形成閉環(huán)控制，以防止指令的失效或是二次執(zhí)行，增加了控制系統(tǒng)的可靠性。

 北斗手機(jī)是在具有智能手機(jī)的通話、上網(wǎng)、短信和攝像等功能外，內(nèi)置北斗和GPS雙模導(dǎo)航芯片，在沒有通訊網(wǎng)絡(luò)的情況下，利用北斗的短文功能實(shí)現(xiàn)了北斗手機(jī)之間的語(yǔ)音對(duì)講和圖像傳輸，以及與手機(jī)公網(wǎng)的互通，成本遠(yuǎn)低于海事衛(wèi)星通信。用于遠(yuǎn)海、野外無(wú)通信網(wǎng)絡(luò)情況下的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸，有望在雙應(yīng)和軍民融合領(lǐng)域發(fā)揮作用。 產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)目前已通過了北斗手機(jī)之間的語(yǔ)音對(duì)講、800*480圖像傳輸測(cè)試。 預(yù)計(jì)需再投入500萬(wàn)元，用于優(yōu)化圖像傳輸協(xié)議，完善

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，以應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展為根本目標(biāo)，不僅要建成系統(tǒng)，更要用好系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量、安全、應(yīng)用、效益。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)、發(fā)展和應(yīng)用將對(duì)全世界開放，為全球用戶提供高質(zhì)量的免費(fèi)服務(wù)，積極推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可獨(dú)立為全球用戶提供服務(wù)。

一、領(lǐng)航一號(hào) JFM7101 基帶處理集成電路采用 SOC 設(shè)計(jì),支持 10 路獨(dú)立接收通道和 1 路發(fā)送通道,內(nèi)部集成高性能 16 位數(shù)字信號(hào)處理器,支持多種通信接口,可實(shí)現(xiàn)北斗一代衛(wèi)星 信號(hào)的接收與發(fā)送、出入站協(xié)議處理及接口通信等功能; 二、領(lǐng)航二號(hào) JFM7201 基帶處理集成電路 支持北斗二號(hào)B3、B1頻點(diǎn)/GPS-L1頻點(diǎn)信號(hào)的捕獲跟

北斗教學(xué)試驗(yàn)箱功能介紹 北斗教研教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱（簡(jiǎn)稱北斗實(shí)驗(yàn)箱）是萊特北斗科技公司為配合GNSS原理與應(yīng)用教學(xué)專門開發(fā)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 本平臺(tái)采用開放式、模塊化的設(shè)計(jì)理念，通過平臺(tái)+核心模塊的設(shè)計(jì)方式，用戶可以根據(jù)教學(xué)及應(yīng)用需求，進(jìn)行不同的部件組合，從而方便教學(xué)及應(yīng)用研發(fā)需求。 在實(shí)驗(yàn)過程中，搭配公司其他配套產(chǎn)品，使學(xué)生可以在真實(shí)設(shè)備、真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)環(huán)境下，動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和編程，從而把晦澀難懂的專業(yè)知識(shí)，直觀的進(jìn)行展示與理解。 工作狀態(tài) 工作電壓：DC 5V±5%；工作電流：約1.6A；環(huán)境溫度：-20℃～40℃；空氣相對(duì)濕度：不大于85％。 外 觀 外形尺寸：長(zhǎng)500×寬365×高145mm；重量：5Kg。 處理平臺(tái) CPU：四核Corter-A9，1.5GHz； 存儲(chǔ)：1GB DDR3，4GB 閃存； 接口：標(biāo)準(zhǔn)HDMI、JTAG、RS232、USB； 支持3G/wifi/藍(lán)牙/RS232數(shù)據(jù)傳輸。

1 概 述 隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，許多院校已經(jīng)認(rèn)識(shí)到掌握衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)知識(shí)的重要性，相繼開設(shè)了衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)專業(yè)課程。但由于涉及到的相關(guān)知識(shí)比較多，包括無(wú)線通信、射頻、電子電路、計(jì)算機(jī)原理、基帶算法、地理信息等課程，課程中的知識(shí)相對(duì)都比較抽象，學(xué)習(xí)和理解起來(lái)會(huì)相對(duì)枯燥而吃力。 北斗/GPS綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為配合學(xué)校GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）方面的教學(xué)而設(shè)計(jì)，該產(chǎn)品為學(xué)生提供開放式的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生在真實(shí)設(shè)備、真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)環(huán)境下，親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和編程，真正地了解衛(wèi)星導(dǎo)航原理和實(shí)現(xiàn)。通過一系列實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解和掌握GPS/BDS原理、特性和應(yīng)用，加深對(duì)GPS/BDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、工作過程的理解，掌握GPS/BDS接收機(jī)核心算法和導(dǎo)航解算過程。同時(shí)，通過慣性導(dǎo)航定位原理的了解，讓學(xué)生了解更多的定位方式方法，以及多種定位之間的互補(bǔ)，讓學(xué)生更好地了解和理解衛(wèi)星導(dǎo)航在未來(lái)各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。   適用于通信、電子、信息、 計(jì)算機(jī)、測(cè)量、自動(dòng)控制、導(dǎo)航、遙控遙測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、城市規(guī)劃、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)本科生、研究生全球星基導(dǎo)航基礎(chǔ)教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)及BDS/GPS應(yīng)用系統(tǒng)的工程技術(shù)和維護(hù)人員培訓(xùn)使用，是高等院校和科研院所全球星基導(dǎo)航和組合導(dǎo)航教學(xué)及培訓(xùn)的理想實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不僅適用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，也是一個(gè)二次開發(fā)平臺(tái)，可以作為衛(wèi)星導(dǎo)航解算方法及其它項(xiàng)目的數(shù)據(jù)采集驗(yàn)證平臺(tái)。 實(shí)驗(yàn)覆蓋全面，包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，也可以增加擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)及增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，有較高的性價(jià)比，可為學(xué)校量身定制相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提供全面的相關(guān)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)配套服務(wù)，為廣大師生和開發(fā)技術(shù)人員服務(wù)。   2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置 2.1 主要組件及作用 1）GNSS天線：接收北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào)； 2）GNSS接收板：接收北斗和GPS衛(wèi)星信號(hào)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)基帶信號(hào)處理，并提供相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)句等； 3）433M無(wú)線電臺(tái)及天線：接收發(fā)送差分信號(hào)；       4）GPRS模塊及天線：提供 GSM 信息收發(fā)功能（板載內(nèi)置）； 5）藍(lán)牙模塊及天線：同安卓平板電腦或手機(jī)通訊（板載內(nèi)置）； 6）慣導(dǎo)組件：提供慣性原始數(shù)據(jù)及載體姿態(tài)信息； 7）控制器：通訊與協(xié)調(diào)等； 8）觸摸顯示屏：實(shí)驗(yàn)功能切換、顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果等。   2.2 選配組件及作用 1）通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：用于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件運(yùn)行，完成解算、顯示、仿真等操作等； 2）安卓平板電腦：用于顯示平臺(tái)提供的解算結(jié)果，比如 GPS 定位，北斗定位結(jié)果，載體姿態(tài)測(cè)量結(jié)果等 3）GNSS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器：用于轉(zhuǎn)發(fā)放大外部GNSS接收天線的衛(wèi)星信號(hào)，供各實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用； 4）GNSS參考基準(zhǔn)站：用于提供RTCM2.3或RTCM3.0差分信號(hào)； 5）GNSS衛(wèi)星信號(hào)模擬器：用于模擬衛(wèi)星信號(hào)。   3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo) 3.1 特點(diǎn) 采用北斗、GPS及聯(lián)合定位，輸出標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)句和原始數(shù)據(jù)； 操作使用方便，便于搬動(dòng)和攜帶，可到室外做實(shí)驗(yàn)； 采用高精度多模板卡，除常規(guī)實(shí)驗(yàn)外，還可以擴(kuò)充高精度RTK實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)； GNSS天線采用高精度全向天線，室內(nèi)無(wú)需角度調(diào)整就能良好接收轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)； 系統(tǒng)集成慣性測(cè)量單元，可以測(cè)量姿態(tài)和提供加速度、速率、磁強(qiáng)等原始數(shù)據(jù)； 配置高性能通訊芯片可以連接移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，可做GSM實(shí)驗(yàn)； 內(nèi)部配置電臺(tái)，可接收外部參考站發(fā)出的差分信號(hào)； 系統(tǒng)配有藍(lán)牙，可以和手持設(shè)備或安卓系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)； 采用USB接口連接外部電腦，支持各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)。   3.2 技術(shù)指標(biāo) 3.2.1 衛(wèi)星信號(hào)接收 信號(hào)跟蹤：965通道   定位：北斗:BDS-2(B1 I，B2 I，B,3 I) BDS-3(B1 I,B3 I,B1 C,B2a，B2b*） GPS: L1 ,L1C,L2C,L2P,L5 GLONASS  G1,G2,G3* GALILEO: E1,E5a，E5b，E6C,AltBOC* QZSS:L1,L2C,L5* SBAS:L1* IRNSS:L5* 授時(shí)精度：20ns 單點(diǎn)定位精度：H≦5m V≦3m；   靜態(tài)差分精度：H:±(2.5+10-6*D)mm  D為基線長(zhǎng)度（單位：km） V:±(5.0+10-6*D)mm  D為基線長(zhǎng)度（單位：km） 測(cè)速精度：≦02m /s（PDOP≦4） 組合導(dǎo)航精度：GNSS天線信號(hào)失鎖3s，精度保持厘米級(jí)                GNSS天線信號(hào)失鎖10s，精度保持米級(jí) 信號(hào)獲取：冷啟動(dòng)：<30s  ； 熱啟動(dòng)：<15s ；信號(hào)重捕獲 ：<1s 數(shù)據(jù)格式：標(biāo)準(zhǔn)NMEA-0183，CMR 支持，RTCM2.X支持，X 支持,MSM3-MSM7支持 通訊接口：RS232（默認(rèn)115200bps） 數(shù)據(jù)更新率：定位數(shù)據(jù)更新率：1Hz、5Hz、10Hz、20Hz 功耗：小于1.0W RTK:    RTK 初始化時(shí)間 <10s 初始化置信度 >9% RTK精度  H：±(8+10-6*D)mm  D為基線長(zhǎng)度（單位：km）           V：±(15+10-6*D)mm  D為基線長(zhǎng)度（單位：km） 工作溫度：-40-+85度，儲(chǔ)存溫度：-55-+95度      

本實(shí)用新型公開了一種基于北斗和GSM/北斗短報(bào)文的智能傳單回收箱，包括智能回收箱、便攜移動(dòng)終端和控制端；所述智能回收箱包括箱體和檢測(cè)控制器，檢測(cè)控制器通過檢測(cè)箱體內(nèi)部的物理數(shù)據(jù)，經(jīng)過解析得到解析數(shù)據(jù)，通過北斗定位器獲得定位數(shù)據(jù)，并將解析數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)發(fā)送至控制端；所述便攜移動(dòng)終端由環(huán)衛(wèi)工人隨身攜帶，獲得環(huán)衛(wèi)工人定位數(shù)據(jù)；所述控制端接收由智能回收箱發(fā)送的解析數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)以及由便攜移動(dòng)終端發(fā)送的環(huán)衛(wèi)工人定位數(shù)據(jù)，并發(fā)送指令至最近的便攜移動(dòng)終端。本實(shí)用新型能夠根據(jù)回收箱內(nèi)部容量情況調(diào)度最近環(huán)衛(wèi)工人過來(lái)處理，解決回收箱滿了卻無(wú)人來(lái)處理的情況，減小了環(huán)衛(wèi)工人的巡邏負(fù)擔(dān)，節(jié)省勞動(dòng)力和時(shí)間。

本系統(tǒng)采用我國(guó)自主建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)載體的高精度載體測(cè)量，可安裝于車載、船載、機(jī)載及星載等各種載體，應(yīng)用于精密農(nóng)業(yè)、駕考系統(tǒng)、船舶進(jìn)港、無(wú)人機(jī)著陸等，系統(tǒng)具有精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、、成本低、安裝方便等特點(diǎn)。利用GNSS信號(hào)進(jìn)行姿態(tài)測(cè)量其優(yōu)勢(shì)主要有： 利用GNSS載波相位可以獲得高精度的相對(duì)定位結(jié)果，進(jìn)而解算載體姿態(tài)，兩個(gè)天線可以獲得航向角和俯仰角信息，利用三個(gè)天線還可以獲得橫滾角；與利用慣性器件測(cè)量方法不同，GNSS定姿的誤差不隨時(shí)間積累，無(wú)需實(shí)時(shí)校正和經(jīng)常維護(hù)，因此非常適合裝備于現(xiàn)代化船只及飛行器等載體；受環(huán)境的影響??；如通過磁羅盤測(cè)量姿態(tài)，受周圍磁場(chǎng)環(huán)境影響較大，而慣性器件等受溫度的影響較大。 主要性能指標(biāo)：1. 精度(1m基線 )：航向角：0.1o（靜態(tài)），0.2（動(dòng)態(tài)）；俯仰角及橫滾角精度：0.2 o（靜態(tài)），0.4（動(dòng)態(tài)）；2. 可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、多頻段功能，可兼容GPS； 可與慣導(dǎo)組合，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。

衛(wèi)星時(shí)鐘使用在工業(yè)生產(chǎn)需要準(zhǔn)確時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)的功能場(chǎng)合、公共生活領(lǐng)域需要計(jì)時(shí)的功能和時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)。這些場(chǎng)合的某些設(shè)備、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步，可以使用本產(chǎn)品穩(wěn)定、高效、便捷地獲得時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的持久支持。