基于北斗的航標遙測遙控單元設計問題探討

劉梟 梁勇明

摘 要：北斗導航系統(tǒng)，是國內(nèi)通信技術開發(fā)與運用的主要代表形式，它具有信息傳輸快、精準度高、以及通訊安全系數(shù)強等特征。基于此，本文主要從航標遙測遙控單元設計層面，對北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應用進行分析，以達到充分發(fā)揮新技術優(yōu)勢、推進社會發(fā)展與進步的目的。

關鍵詞：北斗系統(tǒng) 航標遙測遙控單元設計 通信體系

1.引言

航標遙測遙控管理技術，是現(xiàn)代航標智能化管理的主要技術代表，它能夠依據(jù)數(shù)字化遠程信息控制平臺，實現(xiàn)航標效能的可視化管理，巧妙的借助無線監(jiān)控網(wǎng)絡、移動通信技術、以及全球信息定位技術，實現(xiàn)航標效能的系統(tǒng)化管理。由此，為了進一步優(yōu)化我國航標智能化管理體系，就要著重對其系統(tǒng)設計的要點進行綜合把握。

2.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)概述

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是雙向檢測導航結構，其導航系統(tǒng)的信息傳輸內(nèi)部主要包括一組平行北斗衛(wèi)星，地面控制系統(tǒng)，以及終端用戶四部分。當其運轉時，系統(tǒng)首先計算出第一顆衛(wèi)星到用戶之間的距離，再得到兩顆衛(wèi)星到用戶的距離；其次，計算衛(wèi)星雙向檢測的最佳弧線，同時地面控制系統(tǒng)，對應建立三維空間坐標。最后，衛(wèi)星、用戶、地面控制系統(tǒng)同時進行信號交換，實現(xiàn)信號定位。

當前，我國研發(fā)的北斗衛(wèi)星定位其監(jiān)控的速率，可達到每秒200-250個字符之間，其信息傳輸?shù)乃俾剩瞧胀ㄐ盘杺鬏斝问降?-3倍。我們以基于北斗的航標遙測遙控設計為例來說，北斗導航系統(tǒng)的設計，其系統(tǒng)可分為終端定位區(qū)域，中心控制區(qū)域兩大部分。當北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)進行導航定位時，地面監(jiān)控中心能夠與實時監(jiān)控航標效能狀態(tài)，就是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用的體現(xiàn)。

3.基于北斗的航標遙測遙控單元設計研究

3.1簡潔而全面的總體結構

（1）數(shù)字化體系

航標遙測遙控管理程序，已經(jīng)逐步從傳統(tǒng)的GPS系統(tǒng)模糊虛擬定位，轉變?yōu)榫珳驶ㄎ唬倍沸l(wèi)星系統(tǒng)在當前航標遙測遙控體系中的應用，也是實現(xiàn)航標遙測遙控運定位優(yōu)化的主要技術。如圖1為基于北斗的航標遙測遙控單元設計規(guī)劃圖。系統(tǒng)將程序結構切分為：航標終端部分和航標監(jiān)控中心兩部分。航標中心部分，主要是對航標遙測遙控系統(tǒng)進行跟蹤檢測，確保實際運用的坐標需求。例如：航標遙測遙控系統(tǒng)運行過程中的信號報文接收、傳輸?shù)龋际峭ㄟ^該程序運作實現(xiàn)的；而遙控檢測中心，則是對航標遙測遙控過程中，系統(tǒng)運作的電壓、電流、以及位置處理等方面進行信息分析。如，航標運行過程中，電子程序檢測遠程控制設備阻的電壓調(diào)節(jié)情況等，都是這一系統(tǒng)運作的結果。

（2）程序階段性設計

與傳統(tǒng)的GPS模糊定位相比，北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，實現(xiàn)了航標遙測遙控線路的協(xié)調(diào)性調(diào)整，并將傳統(tǒng)的衛(wèi)星定位調(diào)節(jié)結構進行信息整合，最后達到系統(tǒng)具體化定位，具體化處理的效果。如表1為北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，與普通GPS定位系統(tǒng)的信息對比表。對比表中數(shù)據(jù)來看，航標遙測遙控單元設計上，北斗定位技術的運用，使其信息出站信道、入站信道、通信能力、精準定位度、最短響應時間五方面，都實現(xiàn)了不同程度的提升。

（3）中央控制系統(tǒng)

中央控制系統(tǒng)，是基于北斗的航標遙測遙控單元設計的主導構成部分。

①三維坐標控制

平行衛(wèi)星需要依靠中央控制程序，對北斗用戶終端程序接收到的信息進行解碼，并運用傳感器將其傳送到系統(tǒng)的各個程序中。

例如：本次航標遙測遙控信息傳輸?shù)男盘枮镠（H，H1，H2），中央控制系統(tǒng)，則會在三維坐標上，尋找與H信息匹配的空間坐標，然后建立信息解碼數(shù)列，集中性進行信息解碼，再進一步進行航標遙測遙控處理。案例中提到的，以H信號為核心的信號檢測方式，就是中央信號控制系統(tǒng)終端工作的體現(xiàn)。

②信息檢測控制

中央控制系統(tǒng)，按照北斗終端定位信息，指導監(jiān)控中心的信號處理，實現(xiàn)信號傳輸監(jiān)控、保存。依舊以H信號為例，當北斗衛(wèi)星弧線交叉點上的信號傳輸?shù)浇邮战K端時，也同時在檢測終端上形成了檢測平臺的信息解析圖，數(shù)據(jù)圖直接進行信息定位后，即可得到信息檢測的數(shù)據(jù)存儲，此時，地面上的航標監(jiān)測人員，就能夠獲得信息檢測的指標。也就是說，運用北斗衛(wèi)星進行導航定位，是終端系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)同時接收傳輸?shù)降男畔ⅰ?/p>

（4）組網(wǎng)通信結構

①理論歸納

組網(wǎng)通信結構，也是航標遙測遙控單元設計的一部分，傳統(tǒng)的航標檢測，主要采取單項通信線路設計的方式，對其結構進行調(diào)節(jié)設計，其實際運行模式的調(diào)節(jié)，需要依據(jù)外部航標遙測遙控的實際情況來確定，如果其實際傳輸?shù)目倲?shù)較大，航標遙測遙控系統(tǒng)的信號傳輸速率也較慢，反之，航標信號傳輸?shù)乃俾示蜁^快。而北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)的設計，將突破傳統(tǒng)組網(wǎng)信號傳輸外部組的條件， 這樣進行航標定位時，就可以隨時進行航標遙測遙控的傳輸速率控制了。

②案例分析

例如：以湛江港轄區(qū)航標覆蓋區(qū)域為監(jiān)控范圍，航標坐標及效能狀態(tài)數(shù)據(jù)需實時監(jiān)測，為了保障信號的可用性和可靠性并安全實施，該區(qū)域監(jiān)控中心，運用北斗衛(wèi)星進行定位，初步確定的航標遙測遙控監(jiān)測方案為，每天初步確定150次信號定位信號傳輸，同時，按照北斗衛(wèi)星系統(tǒng)航標遙測遙控運作的信號基本標準，出站信道33.27kbps，入站信道14.267kbps，精準定位度50米，在三維坐標上，將航標坐標予以規(guī)劃，然后具體按照傳播終端信息接收情況，檢測情況進行全面性勘測。

案例中提到的航標遙測遙控檢測分布過程，就是基于北斗的航標遙測遙控單元設計中，組網(wǎng)通信結構在航標定位分析系統(tǒng)中應用的具體體系。

（5）終端接收與識別程序

終端接收與識別程序，主要是借助北斗導航弧線跟蹤定位的特征，對航標遙測遙控信號進行終端識別。例如：航標遙測遙控過程中，終端定位系統(tǒng)不僅能夠將航標坐標、信號持久度、以及信號的傳輸強度等進行反饋，也可以依據(jù)航標遙測遙控的總體穩(wěn)定性，實行相應的情況進行反饋。而航標遙測遙控程序，還能夠自動形成航標位置監(jiān)測程序，監(jiān)測航標運行過程中的各項數(shù)據(jù)，掌握航標狀態(tài)，就是北斗的航標遙測遙控系統(tǒng)中，終端接收與識別程序實際運用的具體體現(xiàn)。

同時，航標遙測遙控過程中，蜂窩數(shù)據(jù)存儲、運用等方面，也是北斗的航標遙測遙控程序運用的體現(xiàn)，這些技術都為航標智能化管理的發(fā)展提供了技術支持。

4.結論

綜上所述，基于北斗的航標遙測遙控單元設計問題探討，是數(shù)字化技術在社會發(fā)展中合理運用的理論歸納，對當代新技術的科學運用具有指導性作用。在此基礎上，結合北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的設計理論，從簡潔而全面的總體結構、中央控制系統(tǒng)、組網(wǎng)通信結構、終端接收與識別程序層面，對航標遙測遙控單元設計結構進行探究。因此，淺析基于北斗的航標遙測遙控單元設計問題，將為當代航標遙測遙控技術的升級提供借鑒。

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