[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

本發明公開了天通北斗多波束信號檢測儀，開發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等信息的自動獲取和檢測；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；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、強度等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。

技術領域

本發明屬于衛星通信技術領域，涉及天通北斗多波束信號檢測儀。

背景技術

由于衛星通信系統采用的是國外銥星系統，潛標觀測數據需要經由國外銥星服務器后再轉發至國內服務器，這一過程有兩個方面的潛在風險：(1)我國深海潛標實時數據首先傳輸至國外銥星服務器，這一過程增加了數據被對方截獲的風險；(2)由國外服務器轉發至國內服務器增加了數據丟失的風險。為了檢驗實時通信潛標的技術指標、總體性能和系統可靠性，目前暫時使用國外的銥星系統進行數據傳輸，因試驗海域位于國際海域，且現階段深海實時數據僅服務于科學研究和氣候預報，因此尚不涉及國家安全。然而，實時化西太潛標觀測網將著眼于國家安全保障的應用需求，在此情況下深海數據的實時傳輸不能再依靠國外衛星通信系統，否則國外敵對勢力可以隨時竊取或篡改數據，遇緊急情況還可能中斷衛星傳輸，嚴重損害我國的國家安全，因此必須保證深海實時數據的傳輸安全、自主和可控。綜合這些考慮，隨后的工作重點就落在數據安全可靠傳輸上，最直觀的解決辦法就是借助國內衛星通信系統直接把潛標觀測網數據傳輸至國內服務器進行存儲。目前，可以借助的國產衛星通信系統包括北斗衛星系統和天通衛星系統，由于這兩個系統目前正處于不斷完善和拓展過程中，兩個衛星系統的通信信號覆蓋范圍、信號強度和相關功耗等信息尚不被完全掌握，而“科學號”自投入使用以來，每年近300天的作業時間，作業海域涵蓋中國東海、南海和西太平洋等區域，所以，本項目基于“科學號”移動平臺，構建基于天通/北斗衛星通信系統的船載雙模衛星信號檢測系統，獲取國產通信衛星在不同海域的信號特征，為西太潛標實時化觀測網國產衛星通信系統的構建提供技術支撐，同時提高“科學號”在軍工等涉密項目申請方面的競爭力和執行力。

發明內容

本發明的目的在于提供天通北斗多波束信號檢測儀，本發明的有益效果是本方案可實現船載設備的24小時無人值守運行，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可實現存儲數據的補償傳輸。

本發明所采用的技術方案是按照以下步驟進行：

(1)開發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等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、強度等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。

進一步，步驟(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；

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，雙模數傳系統可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、航速等信息；

·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可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；