一种经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮标及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮标及其使用方法，经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮标包括单片机、北斗模块、定位模块、温度传感器、第一稳压电路模块、第二稳压电路模块、北斗电源控制器、供电模块、预留串口和时钟，北斗模块上设有北斗天线，定位模块包括GPS传感器和GPS天线，供电模块为锂亚硫酰氯电池。本发明专利技术充分利用北斗卫星导航系统的短报文通信功能以及双向通讯的特点，结合漂流浮标数据存储模块，实现了数据采集与发送的时间点分离、数据补发等功能，以降低浮标功耗、提高数据接收成功率，且本发明专利技术经同一陆基天线可错时接收和发送不同的浮标的数据，降低了成本，满足了长时间、大范围、高精度海洋观测的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及海洋通讯监测领域，具体是一种经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮标 及其使用方法。
技术介绍
伴随定位及通讯技术的发展，利用拉格朗日法测量海流的海洋表层漂流浮标发展 迅速，在精度、可靠性、适用范围等方面都得到极大的提高，低廉的成本令其在海洋监测领 域得到广泛应用。当前，作为抛弃式海洋仪器，该类浮标所依靠的定位系统主要有GPS、"北 斗"和ARGOS等，而其数据传输则依赖于岸基无线通讯和卫星通讯，卫星通讯系统有ARGOS、 银星、全球星和"北斗"等，其中北斗卫星导航系统作为我国独立研制开发的系统，有如下特 点；该系统兼具定位与通信功能，通信时间间隔可W很短，因为北斗卫星是地球同步卫星， 同时其终端可兼容其它定位系统；采用短报文模式通讯，传输速度快、实时性强、掉线率低， 并能及时反馈接收信息，保证数据传输成功率；自主研发，数据传输不经其它服务器，保密 性强。 现阶段，北斗系统已覆盖南北绅55°之间，东经84°到160°的广大区域，采用该 系统进行数据传输，对于保证浮标数据传输成功率、提高数据传输效率、维护我国近海海洋 权益具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大范围、高精度的经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮 标及其使用方法，W解决上述
技术介绍
中提出的问题。 为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案： 一种经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮标，包括单片机、北斗模块、定位模块、温度传 感器、第一稳压电路模块、第二稳压电路模块、北斗电源控制器、供电模块、预留串口和时 钟，所述供电模块的输出端分别连接磁控开关和北斗电源控制器的1脚，磁控开关另一端 连接第一稳压电路模块的1脚，第一稳压电路模块的2脚接地，第一稳压电路模块的3脚分 别连接单片机的电源端口和定位模块的1脚，定位模块的3脚接地，定位模块的2脚连接单 片机的SER1端口，温度传感器连接单片机的第一I/O端口，温度传感器另一端接地，单片机 的SER3端口连接预留串口，单片机的SER0端口连接北斗模块的2脚，北斗模块的3脚接地， 定位模块的4脚连接时钟，北斗模块的1脚连接第二稳压模块的2脚，第二稳压模块的3脚 接地，第二稳压模块的1脚连接北斗电源控制器的2脚，北斗电源控制器的3脚连接单片机 的第二I/O端口。 作为本专利技术再进一步的方案；所述定位模块、温度传感器采集数据与北斗天线发 送数据的时间点分离。[000引所述经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮标的使用方法，具体步骤如下： (1) 经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮标由时钟控制，若达到数据采集时间，则通过定 位模块和温度传感器分别读取相应位置信息与水温信息，读取工作模式并将位置、水温等 数据按照预设格式添加报文标示后压缩存储得到报文数据； (2) 所述定位模块、温度传感器采集数据与北斗天线发送数据的时间点分离，工作模式 设定为每采集一次数据发送一次或多次采集统一发送； (3) 根据工作模式判定是否达到数据发送时间，若达到则给北斗通讯模块加电，读取北 斗自检信息并按要求发送数据后系统休眠，否则将采集数据压缩存储后休眠； (4) 在发送数据时，每个传输时次最多发送两组报文数据，根据北斗短报文发送反馈功 能确定数据是否发送成功，若当前数据未发送成功，则从未发送成功数据中，挑选采集时间 最新的一条补送，如成功，则从未发送成功数据中删除； (5) 浮标经北斗模块发送的数据由陆基天线接收，浮标与接收天线为多对一模式，将不 同浮标的数据传输时间错开。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是： 本专利技术充分利用北斗卫星导航系统的短报文通信功能W及双向通讯的特点，结合漂流 浮标数据存储模块，实现了数据采集与发送的时间点分离、数据补发等功能，W降低浮标功 耗、提高数据接收成功率，且本专利技术经同一陆基天线可错时接收和发送不同的浮标的数据， 最大程度提高天线利用率，降低了成本，满足了长时间、大范围、高精度海洋观测的需求。【附图说明】 图1为本专利技术的电路结构框图。 图2为本专利技术的工作流程框图。 图3为本专利技术中单片机的电路连接图。 图4为本专利技术中巧片U1的电路连接图。 图5为本专利技术中巧片IC2的电路连接图。 图6为本专利技术中巧片IC4的电路连接图。 图7为本专利技术中巧片U2的电路连接图。 图8为本专利技术中巧片IC1的电路连接图。[001引图9为本专利技术中温度传感器的电路连接图。 图10为本专利技术中端子P2的电路连接图。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。 请参阅图1-10, 一种经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮标，包括单片机、北斗模 块、定位模块、温度传感器、第一稳压电路模块、第二稳压电路模块、北斗电源控制器、供电 模块、预留串口和时钟，所述供电模块的输出端分别连接磁控开关和北斗电源控制器的1 脚，磁控开关另一端连接第一稳压电路模块的1脚，第一稳压电路模块的2脚接地，第一稳 压电路模块的3脚分别连接单片机的电源端口和定位模块的1脚，定位模块的3脚接地，定 位模块的4脚连接时钟，定位模块的2脚连接单片机的SER1端口，温度传感器连接单片机 的第一I/O端口，温度传感器另一端接地，单片机的SER3端口连接预留串口，单片机的SERO端口连接北斗模块的2脚，北斗模块的3脚接地，北斗模块的1脚连接第二稳压模块的2脚， 第二稳压模块的3脚接地，第二稳压模块的1脚连接北斗电源控制器的2脚，北斗电源控制 器的3脚连接单片机的第二I/O端口。 所述单片机为C8051F系列单片机，工作电压范围宽，具备极低的功耗，负责系统 时序的控制及指令发送；所述北斗模块上设有北斗天线，北斗模块的型号为FH-BI24,体积 小便于集成，具有北斗1C卡检测、自检、接收功率检测等功能，北斗模块与单片机之间采用 RS232的通讯方式进行通讯；所述定位模块包括GI^S传感器和GI^S天线，定位模块的型号为 LEA-5X，功耗较低，灵敏度高，定位精度为2. 5米，追中捕获灵敏度为-160Db，并可W为时钟 的校准提供精确绝对时间；所述温度传感器的型号为18B当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经北斗卫星导航系统通讯的海洋浮标，包括单片机、北斗模块、定位模块、温度传感器、第一稳压电路模块、第二稳压电路模块、北斗电源控制器、供电模块、预留串口和时钟，其特征在于，所述供电模块的输出端分别连接磁控开关和北斗电源控制器的1脚，磁控开关另一端连接第一稳压电路模块的1脚，第一稳压电路模块的2脚接地，第一稳压电路模块的3脚分别连接单片机的电源端口和定位模块的1脚，定位模块的3脚接地，定位模块的2脚连接单片机的SER1端口，温度传感器连接单片机的第一I/O端口，温度传感器另一端接地，单片机的SER3端口连接预留串口，单片机的SER0端口连接北斗模块的2脚，北斗模块的3脚接地，定位模块的4脚连接时钟，北斗模块的1脚连接第二稳压模块的2脚，第二稳压模块的3脚接地，第二稳压模块的1脚连接北斗电源控制器的2脚，北斗电源控制器的3脚连接单片机的第二I/O端口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐春英，裴亮，刘成龙，崔学杰，
申请(专利权)人：青岛晓龙仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37