[實(shí)用新型]一種應(yīng)用于Argo海洋觀測(cè)平臺(tái)的通訊模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821723486.1
• 申請(qǐng)日: 2018-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN209214605U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童海明;姜飛;張琦;張金浩;任海元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州淺海科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01C13/00
• 分類號(hào): G01C13/00;H04B7/185
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 張瑜

本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于Argo海洋觀測(cè)平臺(tái)的通訊模塊，涉及海洋觀測(cè)調(diào)查用設(shè)備領(lǐng)域，通訊模塊包括硬件部分和軟件部分，硬件部分包括Argo浮標(biāo)本體，軟件部分包括Argo浮標(biāo)主系統(tǒng)、處理器、電源管理系統(tǒng)、北斗短報(bào)文RDSS電路和衛(wèi)星天線，數(shù)據(jù)效驗(yàn)流程包括啟動(dòng)Argo浮標(biāo)主系統(tǒng)，傳輸?shù)教幚砥髦校缓筮M(jìn)行進(jìn)行解碼，處理，重新打包，發(fā)送給北斗短報(bào)文RDSS電路，再發(fā)送給衛(wèi)星天線，完成單次發(fā)送流程，與衛(wèi)星進(jìn)行通信，向處理器發(fā)送一個(gè)應(yīng)答和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，證明數(shù)據(jù)已經(jīng)向衛(wèi)星發(fā)送出去了，本實(shí)用新型使用了我國具有自主產(chǎn)權(quán)的北斗通訊技術(shù)，信號(hào)傳輸和存儲(chǔ)過程都控制在我國范圍之內(nèi)，整個(gè)服務(wù)系統(tǒng)不受別人影響，數(shù)據(jù)的安全得到了保證。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于海洋觀測(cè)調(diào)查用設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于Argo海洋觀測(cè)平臺(tái)的通訊模塊。

背景技術(shù)

Argo浮標(biāo)平臺(tái)是應(yīng)用于“ARGO全球海洋觀測(cè)網(wǎng)”項(xiàng)目的平臺(tái)類儀器，其能夠利用自身所攜帶的能源，改變自身浮力，從而實(shí)現(xiàn)在海洋里自動(dòng)下潛和上浮。在工作過程中，Argo平臺(tái)按照用戶設(shè)定的程序，下潛到指定的海水深度，然后增加自己的浮力進(jìn)行上浮。在上浮過程中，Argo平臺(tái)會(huì)啟動(dòng)相關(guān)的傳感器，在設(shè)定的深度進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)Argo平臺(tái)上浮至海面后，會(huì)啟動(dòng)衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，將所的得到的所有數(shù)據(jù)發(fā)送出去；一個(gè)工作周期就結(jié)束了，并立即進(jìn)入到下一個(gè)工作周期。Argo是一種丟棄式平臺(tái)，具有工作壽命，當(dāng)自身能源消耗殆盡后，會(huì)自動(dòng)沉入海底。

由于應(yīng)用環(huán)境的特殊性，在遠(yuǎn)離大陸的海面上，傳統(tǒng)的通訊方式例如有線通訊、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、WIFI等等都不能夠使用了，只能通過衛(wèi)星，將自身攜帶的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，同時(shí)也接收外部的指令，是浮標(biāo)與外部建立聯(lián)系的唯一通道。因此衛(wèi)星通訊在Argo浮標(biāo)平臺(tái)中是非常重要的模塊，它的優(yōu)劣決定著Argo浮標(biāo)平臺(tái)整體技術(shù)水平。

同時(shí)，Argo浮標(biāo)可能被某些國家重要部門或者軍方采用，對(duì)我國周邊海區(qū)進(jìn)行環(huán)境觀測(cè)，因此其數(shù)據(jù)是非常重要的，有可能涉及到國家安全與人民的利益。因此衛(wèi)星通訊的通道是非常關(guān)鍵的，要保證傳輸數(shù)據(jù)的可靠性與安全性。

由于技術(shù)發(fā)展方面的原因，我國使用的argo浮標(biāo)大多是國外進(jìn)口的，例如NKE、Seabird，直接使用的是原有浮標(biāo)帶有的衛(wèi)星通信與定位系統(tǒng)。

其中一個(gè)方案是使用美國GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，使用美國的銥星計(jì)劃衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)的通訊。現(xiàn)在無論是自主運(yùn)行型的浮標(biāo)平臺(tái)，定點(diǎn)觀測(cè)浮標(biāo)平臺(tái)，漂流浮標(biāo)平臺(tái)，大多設(shè)備都采用這樣的方案。美國GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，服務(wù)器是在美國境內(nèi)，所有的數(shù)據(jù)必須要先經(jīng)過那邊的服務(wù)器進(jìn)行處理、解碼、中轉(zhuǎn)，然后在通過國際網(wǎng)絡(luò)傳回國內(nèi)。因此數(shù)據(jù)的安全性就有了問題，甚至面臨泄露的危險(xiǎn)，在一些具有國家安全背景的項(xiàng)目中，就會(huì)有很大的局限性。

另一個(gè)方案是采用Argos衛(wèi)星系統(tǒng)。它是伴隨ARGO計(jì)劃（ARRAYforREAL-TIMEGEOSTROPHICOCEANOGRAPHY）通俗稱“ARGO全球海洋觀測(cè)網(wǎng)”誕生的通訊方案，Argos是專門用于檢測(cè)和保護(hù)環(huán)境的微型定位和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，當(dāng)一顆衛(wèi)星收到發(fā)射平臺(tái)的信號(hào)后，會(huì)將信號(hào)傳送給國際argos地面中心，進(jìn)行位置計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，用戶可以實(shí)時(shí)的在世界任何一個(gè)公共數(shù)據(jù)網(wǎng)上找到自己的數(shù)據(jù)，也可以自動(dòng)的發(fā)送到用戶計(jì)算機(jī)上。該系統(tǒng)包括五顆衛(wèi)星，四顆用于定位，一顆用于通訊。可以一并實(shí)現(xiàn)浮標(biāo)平臺(tái)的定位與數(shù)據(jù)通訊功能。因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)的公開化要求，其數(shù)據(jù)也是存儲(chǔ)在公開平臺(tái)的。其目的是旨在快速、準(zhǔn)確、大范圍地收集全球海洋上層的海水溫、鹽度剖面資料，以提高氣候預(yù)報(bào)的精度，有效防御全球日益嚴(yán)重的氣候?yàn)?zāi)害給人類造成的威脅。其具有一個(gè)argos委員會(huì)，用來審核接入其中的各個(gè)項(xiàng)目與這個(gè)系統(tǒng)的兼容性與一致性。因此要使用argos系統(tǒng)，就必須先要查閱argos用戶指南（argosuser’smanual），著手對(duì)自身項(xiàng)目進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。然后向委員會(huì)進(jìn)行申請(qǐng)，得到相應(yīng)的用戶id號(hào)和密碼，才能正常接入該系統(tǒng)。從項(xiàng)目的運(yùn)作方式上來說，整體是在別人指定的體系下完成的，缺乏了自我設(shè)計(jì)的自由度。另外從argos系統(tǒng)的整體目的上來說，也是為了服務(wù)于全球的，因此其數(shù)據(jù)必然是存儲(chǔ)在國外公共的平臺(tái)上，并且能夠與其他人共享使用，因此其數(shù)據(jù)的安全性得不到保障。