[发明专利]一种基于北斗短报文通信的灾害发生区域传输系统

摘要

一种基于北斗短报文通信的灾害发生区域传输系统，属于北斗通信技术领域，本发明的通信方式是北斗卫星通信，通信范围可以覆盖普通通信设施无法覆盖的区域或者是灾害发生区域；本发明利用3D GIS系统采集灾害发生区域点集，并对采集的点集数据利用新的存储方式进行了压缩，数据量将近压缩了一半，有效的节约了北斗传输带宽；本发明通过C/S架构对北斗指挥机进行网络化管理，使得在灾害发生等紧急情况下可以使网内指挥机协同工作，有效的利用了现有指挥机资源，并提高了北斗指挥机与北斗终端的通信成功率；本发明对于数据量大的灾害区域点集进行了分包与重新组包控制，这使得北斗短报文一次性传输数据量小的问题得到解决。

主权项

1.一种基于北斗短报文的灾害发生区域传输系统，其特征在于：该系统包括北斗指挥机、北斗用户终端、北斗卫星、C/S网络以及灾害发生区域传输方法；北斗指挥机、北斗用户终端均为若干个；所述北斗指挥机为北斗指挥型设备，用以监测北斗用户终端位置信息，并通过北斗短报文功能与北斗用户终端进行通信；北斗指挥机通常作为指挥中心位置固定，所处位置通信环境良好；所述北斗用户终端为北斗被指挥被监控的北斗设备，实时定位自己的位置信息，并上报给指挥机，同时接收北斗指挥机发送的内容；所述北斗卫星负责传输北斗指挥机与北斗用户终端之间的通信传输；所述C/S网络，即客户端/服务器架构网络，本系统利用C/S架构将位置相对不变的指挥机通过互联网整合起来，使得某一台北斗指挥机在灾害发生等特殊情况下有权使用网络中其他客户端连接的指挥机的通信功能，以提升通信成功率；C/S架构的C端，即客户端，每个客户端为一个北斗指挥机拥有者或者说是一个指挥单位，本发明每个客户端连接一台北斗指挥机；C/S架构的S端，即服务器端，本发明服务器端用于调度各个客户端指挥机的短报文信息；所述灾害发生区域传输方法包括：步骤1、地理区域位置信息获取；本发明利用skyline三维GIS系统浏览到相关区域进行位置选取，并提取此区域的位置点串数据；步骤2、地理区域空间数据压缩；将步骤1所述的位置点串的经纬度数据进行压缩，以节约北斗短报文传输带宽；步骤3、数据上传服务器；将步骤2所述压缩完成的数据整帧发送至服务器端，由服务器端负责统一分配；步骤4、服务器数据调度；服务器端接收到步骤3所述压缩好的数据后，下发至所有可用客户端；步骤5、客户端接收服务器数据并分包处理；客户端接收到服务器数据后判断数据包是否超过北斗短报文最高容量，超过的话进行分包处理，否则整包保留；步骤6、客户端分包处理数据通过北斗指挥机发至北斗用户终端；客户端分包处理后的数据通过北斗传输协议重新组包后发送至北斗用户终端；步骤7、北斗用户终端接收、组包并显示；北斗用户终端接收到数据包后，判断是否是分包，如果是的话等待接收完所有分包并根据分包顺序进行重新组包，并将组包后的数据用GIS系统进行显示；本系统分为后端和前端：后端为北斗指挥机网络，每台北斗指挥机通过串口连接一个C/S架构下的客户端，每个客户端装有3D GIS系统用于采集选定区域的位置点集信息，所有客户端连接的北斗指挥机网络由服务器端统一进行管理；系统前端为北斗用户终端，所述每台北斗用户终端连接一台便携式显示终端，便携式笔记本通过串口接收北斗用户终端自身的定位信息以及系统后端传输的位置点集信息，并将点集信息重新组包后恢复并显示出区域信息；北斗通信系统的后端的工作流程为：(1)C/S框架下的C端通过3D GIS系统浏览到灾害发生区域，然后用鼠标点击的形式圈出灾害区域，提取所选区域的地理坐标点集；(2)将坐标点集按照压缩格式进行地理坐标点集压缩；(3)将压缩后的坐标点集数据发送至S端；(4)服务器端检查所有客户端北斗指挥机的连接情况；(5)服务器将数据发送至所有连接好北斗指挥机的客户端；(6)客户端检查收到的数据包是否超出预定长度，如果超出则进行分包，否则保留原包数据；(7)客户端按照通信协议将上一步所述的数据包进行封包，并通过北斗指挥机发送出去；北斗通信系统的前端的具体工作流程；传统的地理位置点的格式为每一个点的坐标都用度、分、秒、0.01秒进行描述，每一个坐标经度加上纬度共占8个字节；本系统改变了原有经纬度的存储方式，改为将点集的第一个坐标点用度、分、0.01分、0.0001分这种形式存储，从第二个点开始存储的数据为此点经纬度与前一点经纬度的差；(1)当与前一点差值的分大于等于0并且小于等于7时，差值的高字节最高位存储正负标志位，高字节的后7位存储分的小数点后两位的差值，差值的低字节最高位存储0，差值的低字节4～6位代表差值的分，差值的低字节0～3位代表分的小数点后第三位的数；(2)当与前一点差值的分大于等于8并且小于等于127时，差值的高字节最高位存储正负标志位，高字节的后7位存储分的差值，差值的低字节最高位存储1，差值低字节的后7位存储分的小数点后两位的差值。