水文測報數據傳輸中的北斗衛星通信技術分析

宋學超

摘要：現在人們的安全意識越來越強，為了防止水旱災害，良好運行水利工程，水文測報工作被提上了日程，受到了越來越多的重視。在此基礎上，本文通過對北斗衛星通信技術概念的闡述，介紹北斗衛星通信技術在水文測報數據傳輸中是如何工作的，最后分析出北斗衛星通信技術在水文測報數據傳輸中的應用水平。進而為日后水文測報環節中北斗衛星通信技術的提高提供支持。

關鍵詞：水文測報;北斗衛星技術;通信技術

為了有效對洪澇災害進行預防，及時發布洪澇預警信號并對災害進行合理的處理，我國成立了水文監測站，這對提高我國居民的生活安全，增強水利工程的建設都具有良好的推動意義。現階段我國的科技發展越來越迅速，水平也逐漸提高，航天工程、衛星通信等技術被更多地應用在了水文監測方面，通過衛星通信技術可以對災害地點進行精準的實時定位，為救援人員提供有效的數據信息，極大地提高了水文監測站的工作效率和質量。

一、北斗衛星通信技術概述

北斗衛星通信系統由一個空間衛星鏈路，一個用戶終端和一個地面站組成。 其中，空間衛星也可以稱為對地靜止衛星，其主要任務是連接用戶終端和發射站，并且在系統中具有兩個或三個這樣的衛星。在衛星上安裝波束天線和頻率轉發器，因為所用到的衛星都是地球同步衛星導致覆蓋的面積很大，需要光束天線有著極強的連接水平，所以在這一部分中波束天線至關重要。用戶終端換一種叫法就是定位終端，或者移動終端，它可以分為兩類：常用類型和命令類型，重點包括四個部分：用戶操作控制單元，通信協議，衛星收發器和收發器天線 [1]。它的用處就是將衛星和終端之間產生的數據進行整理和分析，同時也負責用戶請求接收和對用戶的信息數據進行發送等工作。地面站是中轉站，北斗衛星通信技術用戶終端的總部位于北京，其實際作用是轉移所有地面業務的用戶終端進行連接，讓它們之間的交流順利，可以互相通知。地面站既可以處理運輸的數據，又可以對用戶之間的各種事物進行回應、對每一個終端的信息進行確認核對，所以它的用處是非常巨大的。因為在北斗衛星系統中地面站是和用戶聯系最緊湊的設施，所以它的地位是非常重要的[3]。

二、北斗衛星通信技術在水文測報數據傳輸中的工作方式

北斗衛星的運轉主要是基于向地面站傳遞消息的便利性，并允許空中的同步衛星同用戶終端之間通過數據包傳遞數據，這項操作的特點是使用點對點傳輸進行固定的傳輸。同步衛星接收由站終端發送的頻率為A的頻帶，處理完頻帶后，頻率等于B，然后將頻帶發送到地面站，此時地面站完成一個數據元素的發送，然后地面站處理接收到的頻率B的波長，然后再發送給同步衛星。同步衛星再次將B波長處理轉化為E波長;將最終的E波長發送給指揮站的終端，這才是一次完整的兩點之間的北斗衛星通信數據的運輸過程[1]。命令終端和站終端之間的區別在于命令終端可以控制多束光束，而站終端只能控制一個光束。同時，在傳輸信息時也會出現相同的問題。測站終端只能發送一個信息代碼，而命令終端可以發送多個信息代碼[1]。另外，有必要創建一個用戶組并在其他終端的顯示范圍內設置主站的終端號，以確保當主站發送消息時可以通知該組中的所有用戶，避免終端進行信息的頻繁發送，通過減少傳輸頻率來提高系統的運行效率。

三、北斗衛星通信技術在水文測報數據傳輸中的應用研究

在水文測報系統中運用北斗衛星通信技術時，其系統由水位、雨量遙測站、地面中心站、水情數據接收中心站和地面站辦理中心這幾部分組成，遙測站是很重要的一環，傳感器，電源，北斗衛星遙測技術合成了遙測站的主要組成部分。

遙測終端是主要部分。 它的作用是收集水資源的情況狀態，接收和發送北斗衛星終端命令，以及存儲和控制這些內容。現階段，我國的很多地區都使用了北斗衛星系統，比如：廣西西江、芙蓉江、大渡河瀑布和金沙江等。通過建立水情自動測報系統實現信息功能的快速處理，使其系統達到98%或者更高的暢通率，并能夠持續保持此數值，在這一階段，大約有800個這樣的工作站。水文自動預報站的主要信道是北斗衛星通信，其中包括一個中央站、一百四十五個遙測站和九個維修分中心，功能包括定時召測、增量加報和定時自曝等。從接收方法的角度來看，該系統已經實現了接收大量信號的功能，例如，每個維護子中心可以通過北斗衛星通信從自己的遙測站接收信息。另一方面，每個中心站也可以對所有遙測站發布的信息進行同步接收，然后中心站可以確認每個中心站的信息，檢查是否應該重新發送，并采取適當的處理措施。為了更加穩妥的確定自動測試正常，還必須定期核對以檢查中心站是否已發送指令，中心站是否收到了相應的指令以及是否遵循了制定的正常流程[2]。

四、結語

通過對上文的敘述，我們可以了解到北斗衛星通信技術已經廣泛的應用在居民生活中，因為在水文測報中是采用數據進行工作，這就更能體現出北斗衛星通信技術的優勢，通過建立完整的北斗衛星水文監測系統大大的提升了北斗衛星系統工作的效率，在水文測報的工作中充分體現出北斗衛星通信系統的作用能力。

因為現代科學技術的迅猛發展，北斗衛星通信技術在數據傳輸的水文預報方面取得了極大進步，系統日益成熟，對于水文測報工作的開展具有著非常重要的推動作用。

參考文獻

[1]徐明明.水文測報數據傳輸中的北斗衛星通信技術探討[J].工業技術創新，2016，3（4）：831-833. DOI：10.14103/j.issn.2095-8412.2016.04.068.

[2]邱文博，田政，李冠宇， 等.北斗衛星通信技術在水文測報數據傳輸中的應用能力分析[J].網絡安全技術與應用，2018，（1）：96，107. DOI：10.3969/j.issn.1009-6833.2018.01.052.

[3]金力.北斗衛星通信在水文測報數據傳輸中的應用[J].建筑工程技術與設計，2015，（18）：2100-2100.