用于同时对多个位置实时监测的位置监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于同时对多个位置实时监测的位置监测系统，包括位置监测终端，通信卫星和位置监测中心站；位置监测终端由ＧＮＳＳ定位模块，卫星通信模块，控制模块和电源模块组成；通信卫星为同步轨道通信卫星。位置监测中心站由大口径抛物面天线，卫星通信接收机，数据处理计算机组成；位置监测终端把定位模块得到的定位信息通过卫星链路回传到监测中心站，使中心站能实时的监测位置监测终端的位置。该监测系统利用１个卫星转发器的带宽资源，采用频分多址，码分多址和时分多址方式实现对多个位置监测终端的实时位置监测。系统特别适用于只有卫星信号覆盖，而无地面通信网络覆盖的地区。此系统具有实时性，多用户，覆盖地域广的特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种位置监测和数据传输系统，特别是涉及一种覆盖地域广的实 时位置监测系统，使用了卫星定位和卫星通信的功能，用于同时对多个位置监测终端的位 置进行实时监测。
技术介绍
为了实时监测多个终端例如科研探测装置的位置，通常的做法是在终端上安装 GNSS定位模块以获得位置信息，将位置信息发送到监测中心站，监测中心站管理所有终端 的位置信息。其中将位置信息发送到监测中心站，现有的方式一般是通过地面移动通信网 络和互联网实现。如参考文献1 技术专利ZL 02219087. 2跟踪定位箱包及箱包的 实时位置检测系统，该技术使用GSM网络传送位置信息。参考文献2 专利技术专利申请号 02117403. 2介绍的是一种用于移动物体的全球卫星定位、导航、报警多功能监控系统，使 用GSM，CDMA移动通信网络传送GPS信息给移动手机来监控。参考文献3 专利技术专利号ZL 02828926. 9中，公开一种通过直接数字卫星广播复用系统实时互连广域监视、测量或数据 收集系统部件的系统和方法，将所有数据通过地面网络收集到一个中心站，多个中心站间 再通过卫星来实现互联和同步。综上所述，使用地面移动通讯网络和互联网传送位置监测信息的缺点是1. GSMjCDMA等移动通信网络和互联网不能覆盖一些偏远地区，不能满足广阔地域 内信号的直接传送；2.信息的传递需经过基站中转，要经过第三方服务网络，信息的保密性不好和实 时性不好；3.对多个终端同时进行不间断的监测，成本较高。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决广阔的区域，偏远地区等无地面移动通信网络和互 联网覆盖区域的终端位置监测和数据传输问题，实现数据的直接实时传输。可以使用卫星 链路来传送位置信息以及其他监测信息。实现卫星网络覆盖区域的实时位置监测系统，能 同时监测多个位置监测终端的位置，也能传送位置监测终端的状态信息和其他探测数据。本技术的目的是这样实现的本技术提供的用于同时对多个位置实时监测的位置监测系统，包括至少一个 位置监测终端、一个位置监测中心站和通信链路；其特征在于，还包括通信卫星；所述的通 信链路为卫星链路；其中，所述的位置监测终端通过所述的卫星链路与所述的位置监测中 心站进行通信；所述的位置监测终端由一块具有通过全球卫星定位系统(GNSS)获取自身的位置 和时间信息的GNSS定位模块；一块能实现与位置监测中心站之间进行卫星链路数据传输的卫星通信模块；一块具有管理位置监测终端的编号和工作流程的控制模块；和一块给位置监测终 端的各个模块供电的电源模块组成；所述的控制模块分别与GNSS定位模块和卫星通信模 块之间使用串口传输数据；所述的位置监测中心站由大口径抛物面天线，低噪声放大器，卫星信号下变频器， 卫星通信接收基带处理器和数据处理计算机组成；其中，所述的位置监测中心站的大口径 抛物面 天线对准通信卫星接收卫星信号，所述的低噪声放大器与大口径抛物面天线端电连 接，该低噪声放大器与所述的卫星信号下变频器、所述的卫星通信接收基带处理器和所述 的数据处理计算机电连接；所述的通信卫星为同步轨道通信卫星。在上述的技术方案中，还包括N个探测器，其中，N为正整数；所述的探测器通过接 口与所述的位置监测终端的终端控制模块电连接。在上述的技术方案中，还包括数据发布通信网络，所述的位置监控中心站通过所 述的数据发布通信网络向数据用户发送数据。在上述的技术方案中，所述的数据发布通信网络为计算机网络，卫星通信网或移 动通信网。在上述的技术方案中，所述的探测器为温度探测模块、空气湿度探测模块、气压探 测模块、气象参数探测模块和/或地质参数探测模块。在上述的技术方案中，所述的接口为串口、网口或USB 口。在上述的技术方案中，所述的控制模块的管理位置监测终端的工作流程为从GNSS 模块获取位置时间信息，定时启动卫星通信模块发送该位置时间信息。在上述的技术方案中，所述的卫星通信模块由发射基带处理器，上变频器、功率放 大器和通信发射天线组成；其中，所述的发射基带处理器与所述的上变频器、所述的功率放 大器和所述的通信发射天线通过信号线电连接。在上述的技术方案中，所述的GNSS模块利用GPS、GALILEO、GL0NASS或BEIDOU系 统中的一种进行定位，或是使用区域性定位系统进行定位；或使用所述的GNSS模块利用 GPS、GALILEO、GL0NASS或BEIDOU系统与使用区域性定位系统中的几种进行组合定位。在上述的技术方案中，所述的控制模块的管理位置监测终端的工作流程为从GNSS 模块获取位置时间信息，定时启动卫星通信模块发送该位置时间信息。在上述的技术方案中，所述的通信卫星为同步轨道通信卫星，所述的同步轨道通 信卫星通信使用扩频通信技术和BPSK调制的方式；对一个通信卫星转发器带宽资源采用 频分多址，码分多址，时分多址的方法实现多个位置监测终端的位置信息实时传输。一颗同 步轨道通信卫星可以覆盖地面大约40%的地区。本技术提供的用于同时对多个位置实时监测终端的监测系统，使用了卫星定 位和卫星通信的功能，位置终端可以分布在有卫星信号覆盖的任何地区，对于卫星信号覆 盖的大范围区域都能进行监测，可以容纳多个用户，可以同时对多个位置监测终端的位置 进行实时位置信息和科研探测数据的传输。除了位置信息，也可以传输位置监测终端的终 端状态信息和其他传感器探测数据，还可以进行警报信息，求救信息的发送。也可以在移动 物体上安装位置监测终端，实现移动物体的位置监测。本技术的用于同时对多个位置实时监测的位置监测系统利用了卫星通信的优势，相对于已有技术具有如下的优点1.本技术的覆盖地域广的实时位置监测系统，使用一个位置监测中心站，一 颗通信卫星上的一个转发器，就可以对多个位置监测终端的信息进行实时接收和管理。 2.本技术的监测系统可以使用一个通信卫星转发器的带宽资源，采用频分多 址、码分多址和时分多址的方法实现多个位置监测终端的位置信息实时传输。可以同时实 时的监控多个位置监测终端的位置信息；该位置监测终端可以分布在所使用的通信卫星信 号覆盖的任何地区。位置监测终端还可以传输终端上其他科研探测器的数据，实现对位置 监测终端所处位置处其他科研数据的实施监测。3.位置监测终端可以使用的地域很广。在卫星信号覆盖的地方都可以使用位置监 测终端，卫星通信覆盖区域很广，通常一颗星可以覆盖地球40 %的地区。4.增加新的位置监测终端简单，系统不需要地面工程的基础设施，建设速度快，系 统的运行和维护费用低。5.数据传输直接，路由简单，延时小，不需要经过第三方的服务网络，对于内部数 据的传输和处理十分有利。6.使用卫星通信带宽资源丰富，同时在线的用户容量大。7.位置监测终端除安装在固定位置，也可以用于移动的车载，船载和机载系统。除 位置信息外，也可以传输位置监测终端的状态信息和其他传感器探测数据。8.使用卫星通信稳定可靠，不易受自然条件的干扰和影响。附图说明图1是本技术的系统总体组成框图，包括位置监测终端，通信卫星，位置监测 中心站；图2是本技术的位置监测终端的组成框图；图3是本技术的位置监测终端内卫星通信模块组成框图；图4是本技术的位置监测中心站的组成框图；图5是本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于同时对多个位置实时监测的位置监测系统，包括至少一个位置监测终端、一个位置监测中心站和通信链路；其特征在于，还包括通信卫星；所述的通信链路为卫星链路；其中，所述的位置监测终端通过所述的卫星链路与所述的位置监测中心站进行通信；所述的位置监测终端由一块具有通过全球卫星定位系统获取自身的位置和时间信息的ＧＮＳＳ定位模块；一块能实现与位置监测中心站之间进行卫星链路数据传输的卫星通信模块；一块具有管理位置监测终端的编号和工作流程的终端控制模块；和一块为位置监测终端中各模块供电的电源模块组成；所述的终端控制模块分别与ＧＮＳＳ定位模块和卫星通信模块之间使用串口传输数据；所述的位置监测中心站由大口径抛物面天线，低噪声放大器，卫星信号下变频器，卫星通信接收基带处理器和数据处理计算机组成；其中，所述的位置监测中心站的大口径抛物面天线对准通信卫星接收卫星信号，所述的低噪声放大器与大口径抛物面天线端电连接，该低噪声放大器与所述的卫星信号下变频器、所述的卫星通信接收基带处理器和所述的数据处理计算机电连接；所述的通信卫星为同步轨道通信卫星。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范江涛，马冠一，李婧华，张杰，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]