[發明專利]天通北斗多波束信號檢測儀

有效

• 申請號: 201910647655.0
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110429970B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張祥光;汪嘉寧;王凡
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L43/50;H04L9/40;H04L9/14;H04L9/08;H04L67/5683;G01S19/37;G06F16/29;G06F16/26;H04M1/72406
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 馬金華

1.天通北斗多波束信號檢測儀，其特征在于：

（1）基于天通和北斗模塊的雙模衛星信號自動檢測儀，實現科學號大洋作業海域衛星信號覆蓋范圍、衛星信號強度和設備功耗信息的自動獲取和檢測；

（2）建立天通和北斗雙模數傳系統，實現科學號涉密信息和數據的安全傳輸；

（3）構建陸基雙模數據接收管理軟件系統，實現科學號作業區域衛星信號質量和強度信息的自動存儲入庫，結合 GIS地理信息系統實現相關數據的可視化展示；

建立天通和北斗雙模數傳系統，實現科學號涉密信息和數據的安全傳輸；

將船載雙模衛星信號檢測儀接入船載 wifi網絡，以信號檢測儀為通信模組將涉密數據借助國產衛星通信系統回傳至陸基數據中心，雙模數傳系統能夠完全依靠國產衛星實現以下數據的回傳功能：

船舶行駛參數回傳：包括實時經緯度和航速信息；

船載科研儀器數據回傳：通過終端設備預留的 RS232、485通訊接口，對接船載科研儀器的對外通訊接口，從而實現科研儀器的數據實時回傳，原陸基實驗室的數據分析系統對數據進行同步分析，從而達到現場取樣、現場檢測、陸基實驗室研究人員同步決策的聯動效果；

科研人員 PC筆記本電腦數據回傳：除通過特定的程序文件發送功能外，兼容常規的郵件發送接收功能；

科研人員手機 APP數據加密回傳 :通過手機定制 APP，連接特定陸基服務器，實現手機內視頻、圖片和文字的加密回傳功能；

基于目前國產衛星的帶寬和通訊費用的限制，原始數據采取先壓縮再加密的處理機制，針對數據文件采取無損壓縮的方式，圖像視頻采取有損壓縮的方案，最大限度壓縮傳輸數據，充分利用衛星網絡帶寬資源，加密算法采用 3DESTripleDES，這種基于 DES的對稱算法，對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密，強度更高，在保證衛星網絡傳輸效率的同時，增加數據的安全性；

構建陸基雙模數據接收管理軟件系統，實現科學號作業區域衛星信號質量、強度信息的自動存儲入庫，結合 GIS地理信息系統實現相關數據的可視化展示；

服務器動態數據接收模塊：實現數據加密解密及傳輸控制的交互功能；

分為以下幾點：

A根據不同區域的信號強弱，動態控制數據傳輸數據包大小和速度； B服務接收端增加斷點續傳機制，配合船載終端設備的數據緩存功能，實現數據包的靈活接收和反饋功能； C動態密鑰分配機制：可根據需要定期發送并同步更改船載設備的加密密鑰，以保證數據的安全性；

服務器數據庫動態存儲模塊：可保存 10年各類回傳數據；

回傳的各類原始數據，服務器平臺數據庫全部備份存儲，并根據實際數據實際使用者，靈活分配查詢權限；

現場管理模塊：通過國產衛星傳輸通道，實現科考船方位和速度的實時監控，北斗、天通衛星各波束信號實時覆蓋情況；

歷史數據查詢統計模塊：實現考察船的歷史軌跡回放，各時段、位置的國產衛星信號覆蓋情況查詢統計，為后續的國產衛星通道的潛標實時化布放，提供數據支撐；本系統的查詢功能，可根據時間、經緯度以及數據傳輸成功率組合查詢條件，靈活查詢某時段各坐標點的國產衛星信號覆蓋情況；

數據共享模塊：為其他科研機構海洋檢測設備的衛星通道國產化，提供不同海域的國產衛星覆蓋情況分析，為實現整個行業的衛星通道國產化提供有效的分析手段；

北斗的波束信號監控頻率為每分鐘一次，在國產衛星可通信信號強度內，把數據實時回傳至數據中心；信號不佳的條件下，自動保存各經緯度的波束信號強度，最大可保存時間為 1年，衛星信號滿足要求時實現存儲數據的補償傳輸；

所述天通北斗多波束信號檢測儀具有數據共享功能，除了能夠提供船載信號檢測數據，也能夠通過預留接口，接入其他科研機構的國產衛星信號檢測數據，從而達到不同海域的國產衛星波束覆蓋情況圖表，為后續的國產衛星通道海洋設備布放提供可靠的科學依據。