[發明專利]一種基于北斗短報文衛星通信的路燈控制系統及方法

有效

• 申請號: 201911145430.1
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN111083865B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 汪兵
• 申請（專利權）人: 北京天海達科技有限公司
• 主分類號: H05B47/19
• 分類號: H05B47/19;H04B7/185
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

本發明涉及一種基于北斗短報文衛星通信的路燈控制系統及方法。該控制系統在每個路燈中集成單收的北斗短報文接收模組，路燈指揮調度中心通過北斗衛星鏈路對各路燈發送控制命令實現對路燈的控制。本發明無需在路燈終端中配置北斗用戶卡，通過虛擬用戶方式對路燈實現組播和組播功能。北斗短報文接收模組主要包括北斗短報文S頻點無源天線、S頻點低噪放、下變頻、基帶電路和單片機等組成。通過集成北斗短報文接收模組，解決傳統路燈數據通信架設成本、管理成本、資費成本高的問題，采用本發明所提供的方法，路燈建設、改造簡單，數據通信基本屬于免費模式，極大提升了產業效率。

技術領域

本發明涉及北斗衛星通訊終端技術領域，具體涉及一種基于北斗短報文衛星通信的路燈控制系統及方法。

背景技術

北斗二號衛星導航系統(BD2、Beidou-2)是中國獨立開發的全球衛星導航系統。截止2012年底目前已有14顆衛星服務于亞太地區，包括5顆GEO衛星、5顆IGSO衛星和4顆MEO衛星。其中北斗二號5顆GEO衛星提供短報文通信功能，其他衛星提供導航定位功能。5顆GEO衛星，其中每顆衛星包含2個獨立波束信號，即共10個獨立波束信號提供短報文通信服務。

北斗三號工程于2009年正式啟動建設，北斗三號衛星導航系統空間段由27顆中地球軌道衛星、5顆同步軌道衛星、3顆傾斜同步軌道衛星組成，將向全球提供服務。截至2019年6月，目前北斗三號在軌衛星已達21顆，將于2020年底正式提供全球服務。北斗三號主要提供基本導航服務、短報文通信服務(區域、全球)、星基增強服務、國際搜救服務、精密單點定位服務等主要服務。

傳統的路燈控制通信鏈路通過架設有線網絡或移動網絡進行。傳統的方案存在架設有線網絡施工成本高、管理復雜、維護成本高的問題，采用無線移動方案，也存在著年費咨詢成本高、網絡干擾等問題。如何降低路燈的通訊控制成本是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

針對路燈的通訊控制成本過高的問題，本發明提供一種基于北斗短報文衛星通信的路燈控制系統及方法，通過在路燈中內置北斗短報文接收模組，實現路燈低成本、高可靠的控制，具有極大的創新性和經濟價值。

為解決上述問題，本發明一方面提供一種基于北斗短報文衛星通信的路燈控制系統，包括：路燈指揮控制中心、北斗短報文接收模組和路燈；

路燈指揮控制中心包括至少一個北斗短報文通信用戶卡通過北斗衛星發送北斗短報文；

每個北斗短報文接收模組對應設置于一個路燈上，預置所述北斗短報文通信用戶卡的用戶ID作為廣播用戶ID，接收與廣播用戶ID匹配的所述北斗短報文，解析獲得對應的控制指令，執行路燈的開關控制。

進一步的，北斗短報文接收模組包括S頻點接收無源天線、S頻點低噪放放大電路、S頻點下變頻電路、北斗短報文基帶電路以及控制電路；

S頻點接收無源天線接收北斗衛星發射的射頻信號，通過S頻點低噪放放大電路進行放大，經S頻點下變頻電路進行下變頻后轉換為數字中頻信號，經北斗短報文基帶電路進行信號捕獲、跟蹤、解碼并解析后得到北斗短報文信息發送給所述控制電路，所述控制電路解析后獲得北斗衛星發送的控制指令，根據所述控制指令執行路燈的開關控制。

進一步的，所述北斗短報文基帶電路，循環解析北斗短報文的I支路電文信息時，將獲取的用戶ID字段信息與廣播用戶ID值比較，如果一致，則所述控制電路將廣播用戶ID對應的Q支路初相、多項式參數設置到所述北斗短報文基帶電路的基帶寄存器中，所述北斗短報文基帶電路接收Q支路下一步輸出對應的廣播用戶ID的電文內容。