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摘要:从2002年起我国就着手使用北斗卫星通信系统进行水文测报数据的传输,并且根据大量的研究结果建立了多种基于北斗卫星的水文遥控测量系统。经过统计结果显示,截至2006年我国使用北斗卫星系统建立的水文测试站已经超过了八百个,在水文测量方面取得了较大的成果。笔者在文中对北斗系统的构成和工作方式进行了简析,并介绍水文遥控测试系统的构成及其该系统的具体工作体制。
关键词:北斗卫星通信;水文测报;应用
1 北斗卫星通信介绍
北斗卫星通信系统是我国独立研制的一套地面定位导航系统,是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)之后的第三个卫星导航系统,北斗卫星通信系统研制的成功显示了我国在卫星导航通信方面取得了巨大进步与成功。北斗卫星通信系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,其定位精度小于20m,授时精度小于100ns。
1.1 北斗卫星通信的构成
北斗卫星通信系统主要由空间端、地面用户终端和地面站三部分组成。(1)空间端:空间端是由2-3颗地球同步卫星组成,它主要负责在运行过程中将地面用户终端和地面站联系起来,传输并规范二者之间的通讯信号。由于每个卫星都装载有变频转发仪以及波束天线,并且波束天线的作用非常强大,因此它可以保证通讯信号的顺畅传输,降低信号失真率。(2)地面用户终端:地面用户终端又称为定位终端和移动终端。地面用户终端具体又分为普通型和指挥型两类,主要用于处理地面用户终端与空间端之间的数据。随着北斗系统在人民群众中的应用越来越广泛,许多厂家指定了地面用户终端的行业技术标准,终端均具有通用的RS232C数据接口,方便数据的交互,很大程度上方便了人们的生活。(3)地面站:地面站在北斗卫星通信系统中充当着中转站的角色,主要用于地面用户终端的之间的相互通讯。地面站位于北京,用户的定位和数据通讯业务主要是由神州天鸿中心站来办理,主要办理业务包括卫星间的数据传输、相应用户业务请求以及完成用户定位数据处理和通信交换等,除此之外,用户还可办理注册、管理等业务。
1.2 北斗卫星通信的特点
北斗卫星通信系统的主要有抗雨水能力强、可靠性高、耗能低以及维护检修方便等特点,再加上它是由我国独立研制的,因此在通讯信息的保密性和安全性更高,不用担心信息泄露等情况的出现。另外,北斗卫星通信系统具有多种不同的工作模式,能够与水文测控系统紧密集成。特别在需要短通信方式进行数据传输的水文自动测报系统中,北斗卫星通讯系统具有独特的优势。北斗卫星通讯系统的主要工作有L/S/C三种,具有较宽的通讯频段,因此其在信息传输方面具有很大的优势。
1.3 北斗卫星通信系统的应用
北斗卫星通信系统作为我国自主研制的全球卫星导航通讯系统,在国内主要有三大应用领域,分别是大众应用、行业应用和特殊应用。其中大众应用和行业应用也被称为北斗民用。大众应用具体有汽车导航、车辆信息服务、跟踪监控、紧急救援以及位置移动服务等;行业应用一般是指电力、水利等网络系统中心、应用中心以及数据服务等。而特殊应用主要指军工类应用。以上应用中普通群众接触最多的应属汽车导航,现在多数汽车应用的是GPS定位系统,北斗卫星定位系统正逐渐开始运用,国内众多导航厂商均已退出相关产品,如凯立德的北斗导航仪等。北斗卫星系统在行业应用中的应用并不多,大多处于试行阶段,比如电力系统的授时中心系统以及渔业定位系统等。
2 在水文预报数据传输方面的应用现状
随着北斗卫星通信系统的不断成熟,我国在水文测报数据的传输方面也广泛使用此套通信系统。上世纪70年代至今,我国在水文测报方面的技术进步飞速,这主要归功与我国在卫星通信技术方面的快速发展。基于北斗卫星通信系统的水文测报系统主要包括水位、水文测报数据接收站、降雨量遥控测量站、神州天鸿中心站以及地面中心站等5部分构成。在北斗卫星通讯系统的基础上,我国建立起了将近800个水文预报站,其系统的通畅率高达98%以上,能够快速便捷地处理传输信息。我国是农业大国,水文数据对于农业的发展具有重要影响,随着通讯系统的不断发展进步,我国水文测控事业也不断发展,在水灾旱灾监控预报方面给人民群众提供了众多便利,这也体现了我国以人为本的方针政策。
2.1 水文测报系统的构成及特点
水文自动测报系统主要包括以下几个部分,(1)水位,(2)水文测报数据接收站,(3)降雨量遥控测量站,(4)位于北京的神州天鸿中心站,(5)地面中心站。遥控测试终端在遥测站内处于核心地位。遥测站主要用途是是采集有关水情的各种信息,辅助北斗卫星终端进行指令接受和信息发送等任务。我国在北斗卫星通信系统的基础上大概建起了800个运行测试站点,其系统的通畅率也保持在98%以上的较高水准。
2.2 工作体制分析
水文自动测报系统的工作体制主要包括定时召测、定时自报以及增量加报三部分,其中北斗卫星通信为水文自动测报站中的主通信路径,各个维护分中心再通过主通信路径以一发多收的方式处理接收遥测站的大量通讯信息,除此之外,各个中心站和分站均能独立接受信息,这就保证了信息传输的通用性和合理性,当信息由中心站确认以后,中心站发出定时自报信息,之后通过遥控测试站对信息进一步核对,信息无误后将被采纳,然后进行下一步的处理工作。以位于金沙江的梯级电站水文自动测报系统为例,该水文测报系统的主通信路径即为北斗卫星通信系统,它采用定时召测、定时自报和增量加报的工作体制通过140多个遥测站和9个后方维护中心以及4个中心站进行信息处理,采用一发多收的方式对管辖范围内的遥控测试站进行信息集取,之后又通过中心站的定时自报的方式进行信息确认以及核对,具有处理不同信息情况的能力。总而言之,基于北斗卫星通讯系统的水文自动测报系统在严格执行工作体制的前提下已经具有了高效有序的操作步骤以及一套相对完善的测控体系,它在人民群众的日常生活中发挥了重大的作用,改善了我国农业人口靠天吃饭的尴尬境遇。
3 在水文测报数据传输方面的发展前景
经过几十年的发展,我国在水文测报事业上取得了非常大的进步与成果,特别是近几年来的发展更是越来越成熟,自动化与智能化程度也越来越高。我国在通信卫星方面的技术不断进步,水文测报事业也一定能在此基础上取得更加瞩目的成就,为我国的灾害预测以及农业发展提供更多的帮助。
结语
笔者在文中详细介绍了北斗卫星通信系统的构成以及信息传输的特点,阐述了水文自动测报系统与北斗卫星通信系统的紧密联系,同时对水文测报系统的构成以及工作体制进行了较为系统的介绍。技术的进步是经济快速发展的强大动力,我国正在卫星通信方面大跨步的迈进,水文测报事业也在卫星通信系统不断进步的基础上稳步前进,不断为人民群众提供更加方便的社会服务。
参考文献:
[1]蹇峡.北斗卫星导航系统在铁路应急通信中的应用研究[J].中国新技术新产品,2013(01).
[2]刘尧成,华小军,韩友平.北斗卫星通信在水文测报数据传输中的应用[J].人民长江,2007(10).
关键词:北斗卫星通信;水文测报;应用
1 北斗卫星通信介绍
北斗卫星通信系统是我国独立研制的一套地面定位导航系统,是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)之后的第三个卫星导航系统,北斗卫星通信系统研制的成功显示了我国在卫星导航通信方面取得了巨大进步与成功。北斗卫星通信系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,其定位精度小于20m,授时精度小于100ns。
1.1 北斗卫星通信的构成
北斗卫星通信系统主要由空间端、地面用户终端和地面站三部分组成。(1)空间端:空间端是由2-3颗地球同步卫星组成,它主要负责在运行过程中将地面用户终端和地面站联系起来,传输并规范二者之间的通讯信号。由于每个卫星都装载有变频转发仪以及波束天线,并且波束天线的作用非常强大,因此它可以保证通讯信号的顺畅传输,降低信号失真率。(2)地面用户终端:地面用户终端又称为定位终端和移动终端。地面用户终端具体又分为普通型和指挥型两类,主要用于处理地面用户终端与空间端之间的数据。随着北斗系统在人民群众中的应用越来越广泛,许多厂家指定了地面用户终端的行业技术标准,终端均具有通用的RS232C数据接口,方便数据的交互,很大程度上方便了人们的生活。(3)地面站:地面站在北斗卫星通信系统中充当着中转站的角色,主要用于地面用户终端的之间的相互通讯。地面站位于北京,用户的定位和数据通讯业务主要是由神州天鸿中心站来办理,主要办理业务包括卫星间的数据传输、相应用户业务请求以及完成用户定位数据处理和通信交换等,除此之外,用户还可办理注册、管理等业务。
1.2 北斗卫星通信的特点
北斗卫星通信系统的主要有抗雨水能力强、可靠性高、耗能低以及维护检修方便等特点,再加上它是由我国独立研制的,因此在通讯信息的保密性和安全性更高,不用担心信息泄露等情况的出现。另外,北斗卫星通信系统具有多种不同的工作模式,能够与水文测控系统紧密集成。特别在需要短通信方式进行数据传输的水文自动测报系统中,北斗卫星通讯系统具有独特的优势。北斗卫星通讯系统的主要工作有L/S/C三种,具有较宽的通讯频段,因此其在信息传输方面具有很大的优势。
1.3 北斗卫星通信系统的应用
北斗卫星通信系统作为我国自主研制的全球卫星导航通讯系统,在国内主要有三大应用领域,分别是大众应用、行业应用和特殊应用。其中大众应用和行业应用也被称为北斗民用。大众应用具体有汽车导航、车辆信息服务、跟踪监控、紧急救援以及位置移动服务等;行业应用一般是指电力、水利等网络系统中心、应用中心以及数据服务等。而特殊应用主要指军工类应用。以上应用中普通群众接触最多的应属汽车导航,现在多数汽车应用的是GPS定位系统,北斗卫星定位系统正逐渐开始运用,国内众多导航厂商均已退出相关产品,如凯立德的北斗导航仪等。北斗卫星系统在行业应用中的应用并不多,大多处于试行阶段,比如电力系统的授时中心系统以及渔业定位系统等。
2 在水文预报数据传输方面的应用现状
随着北斗卫星通信系统的不断成熟,我国在水文测报数据的传输方面也广泛使用此套通信系统。上世纪70年代至今,我国在水文测报方面的技术进步飞速,这主要归功与我国在卫星通信技术方面的快速发展。基于北斗卫星通信系统的水文测报系统主要包括水位、水文测报数据接收站、降雨量遥控测量站、神州天鸿中心站以及地面中心站等5部分构成。在北斗卫星通讯系统的基础上,我国建立起了将近800个水文预报站,其系统的通畅率高达98%以上,能够快速便捷地处理传输信息。我国是农业大国,水文数据对于农业的发展具有重要影响,随着通讯系统的不断发展进步,我国水文测控事业也不断发展,在水灾旱灾监控预报方面给人民群众提供了众多便利,这也体现了我国以人为本的方针政策。
2.1 水文测报系统的构成及特点
水文自动测报系统主要包括以下几个部分,(1)水位,(2)水文测报数据接收站,(3)降雨量遥控测量站,(4)位于北京的神州天鸿中心站,(5)地面中心站。遥控测试终端在遥测站内处于核心地位。遥测站主要用途是是采集有关水情的各种信息,辅助北斗卫星终端进行指令接受和信息发送等任务。我国在北斗卫星通信系统的基础上大概建起了800个运行测试站点,其系统的通畅率也保持在98%以上的较高水准。
2.2 工作体制分析
水文自动测报系统的工作体制主要包括定时召测、定时自报以及增量加报三部分,其中北斗卫星通信为水文自动测报站中的主通信路径,各个维护分中心再通过主通信路径以一发多收的方式处理接收遥测站的大量通讯信息,除此之外,各个中心站和分站均能独立接受信息,这就保证了信息传输的通用性和合理性,当信息由中心站确认以后,中心站发出定时自报信息,之后通过遥控测试站对信息进一步核对,信息无误后将被采纳,然后进行下一步的处理工作。以位于金沙江的梯级电站水文自动测报系统为例,该水文测报系统的主通信路径即为北斗卫星通信系统,它采用定时召测、定时自报和增量加报的工作体制通过140多个遥测站和9个后方维护中心以及4个中心站进行信息处理,采用一发多收的方式对管辖范围内的遥控测试站进行信息集取,之后又通过中心站的定时自报的方式进行信息确认以及核对,具有处理不同信息情况的能力。总而言之,基于北斗卫星通讯系统的水文自动测报系统在严格执行工作体制的前提下已经具有了高效有序的操作步骤以及一套相对完善的测控体系,它在人民群众的日常生活中发挥了重大的作用,改善了我国农业人口靠天吃饭的尴尬境遇。
3 在水文测报数据传输方面的发展前景
经过几十年的发展,我国在水文测报事业上取得了非常大的进步与成果,特别是近几年来的发展更是越来越成熟,自动化与智能化程度也越来越高。我国在通信卫星方面的技术不断进步,水文测报事业也一定能在此基础上取得更加瞩目的成就,为我国的灾害预测以及农业发展提供更多的帮助。
结语
笔者在文中详细介绍了北斗卫星通信系统的构成以及信息传输的特点,阐述了水文自动测报系统与北斗卫星通信系统的紧密联系,同时对水文测报系统的构成以及工作体制进行了较为系统的介绍。技术的进步是经济快速发展的强大动力,我国正在卫星通信方面大跨步的迈进,水文测报事业也在卫星通信系统不断进步的基础上稳步前进,不断为人民群众提供更加方便的社会服务。
参考文献:
[1]蹇峡.北斗卫星导航系统在铁路应急通信中的应用研究[J].中国新技术新产品,2013(01).
[2]刘尧成,华小军,韩友平.北斗卫星通信在水文测报数据传输中的应用[J].人民长江,2007(10).