一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其包括上位機(jī)數(shù)據(jù)串口、與上位機(jī)數(shù)據(jù)串口電性連接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、與上位機(jī)控制接口電性連接的切卡控制模塊、與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊電性連接的北斗通信模塊、電源模塊和卡組傳輸模塊；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊與切卡控制模塊電性連接；所述切卡控制模塊和北斗通信模塊同時與卡組傳輸模塊電性連接；所述切卡控制模塊、電源模塊與北斗通信模塊依次電性連接。本實用新型的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其無需涉及北斗通信卡的時序調(diào)整；另外，由于切卡過程執(zhí)行了北斗模塊的初始化過程，切卡后北斗通信模塊能夠穩(wěn)定的工作。
【專利說明】
一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)除了導(dǎo)航定位功能外還具有一定的通信功能(短報文通信)，這給手機(jī)信號無法覆蓋到的區(qū)域(比如海上、偏遠(yuǎn)地區(qū)、沙漠等無人區(qū))提供了一個通信渠道;相比其它衛(wèi)星通信方式，北斗短報文通信相對廉價的多，但北斗短報文通信在發(fā)送頻度上卻有很大的限制:民用北斗一分鐘只能發(fā)送一次;這個限制很大程度上阻礙了更廣泛的基于北斗通信功能的應(yīng)用開發(fā)；因此，提高北斗通信的發(fā)送頻度具有非常重要的實際意義；
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的存在的不足，提供運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備。
[0004]本實用新型的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其包括上位機(jī)數(shù)據(jù)串口、與上位機(jī)數(shù)據(jù)串口電性連接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、與上位機(jī)控制接口電性連接的切卡控制模塊、與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊電性連接的北斗通信模塊、電源模塊和卡組傳輸模塊;所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊與切卡控制模塊電性連接;所述切卡控制模塊和北斗通信模塊同時與卡組傳輸模塊電性連接;所述切卡控制模塊、電源模塊與北斗通信模塊依次電性連接。
[0005]本實用新型的運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，所述卡組傳輸模塊5包括N個卡。
[0006]本實用新型的運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，所述上位機(jī)數(shù)據(jù)串口與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊為雙向電性連接;所述上位機(jī)控制接口與切卡控制模塊為雙向電性連接；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊與北斗通信模塊為雙向電性連接。
[0007]本實用新型的運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，所述數(shù)據(jù)串口采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口。
[0008]本實用新型的運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，所述控制接口采用一路發(fā)送指令和一路接受反饋的GP10。
[0009]本實用新型的運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，所述切卡控制模塊采用繼電器開關(guān)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果為:本實用新型的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其切卡思路是通過對北斗通信模塊進(jìn)行“重新上電”來使它執(zhí)行初始化工作，從而識別新切換的卡;其無需涉及北斗通信卡的時序調(diào)整；另外，由于切卡過程執(zhí)行了北斗模塊的初始化過程，切卡后北斗通信模塊能夠穩(wěn)定的工作，用更低成本來提高北斗的發(fā)送頻度。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備的實施例1的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0014]實施例1
[0015]如圖1和圖2所示，本實用新型的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其包括采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口的上位機(jī)數(shù)據(jù)串口6、與采用一路發(fā)送指令和一路接受反饋的GP1的上位機(jī)數(shù)據(jù)串口 6電性連接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊2、與上位機(jī)控制接口 7電性連接的切卡控制模塊3、與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊2電性連接的北斗通信模塊1、電源模塊4和卡組傳輸模塊5;所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊2與切卡控制模塊3電性連接;所述切卡控制模塊3和北斗通信模塊I同時與卡組傳輸模塊5電性連接;所述切卡控制模塊3、電源模塊4與北斗通信模塊I依次電性連接;所述卡組傳輸模塊5包括6個卡;其中，所述上位機(jī)數(shù)據(jù)串口6與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊2為雙向電性連接;所述上位機(jī)控制接口 7與切卡控制模塊3為雙向電性連接;所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊與2北斗通信模塊I為雙向電性連接;所述切卡控制模塊3采用繼電器開關(guān)。
[0016]基本思路:一個北斗通信模塊I配備多張通信卡，當(dāng)用一張北斗通信卡發(fā)送完數(shù)據(jù)后切換到另一張卡，那么用新切換到新的北斗通信卡就可以馬上發(fā)送下一條數(shù)據(jù)。比如配備兩張卡(一機(jī)雙卡)，則一分鐘可以發(fā)送兩次，配備5張卡(一機(jī)5卡)，則一分鐘可以發(fā)送5次，以此類推，發(fā)送頻度與卡的數(shù)量在一定范圍內(nèi)成正比(考慮到切卡需要的額外時間，卡數(shù)超過一定數(shù)量后發(fā)送頻度不會等比例提高)；本方案采用的切卡思路是通過對北斗通信模塊I進(jìn)行“重新上電”來使它執(zhí)行初始化工作，從而識別新切換的卡。
[0017]基本流程如下:
[0018]1、通過電源模塊4切斷北斗通信模塊I的電源；
[0019]2、通過切卡控制模塊3把下張卡連接到北斗通信模塊I;
[0020]3、通過電源模塊4重新給北斗通信模塊I上電。
[0021]其無需涉及北斗通信卡的時序調(diào)整；另外，由于切卡過程執(zhí)行了北斗模塊的初始化過程，切卡后北斗通信模塊能夠穩(wěn)定的工作。
[0022]關(guān)于最大通信卡數(shù)量:北斗通信模塊I發(fā)射數(shù)據(jù)需要時間、模塊的初始化需要時間、上下電需要時間…因此理論上在保證每張通信卡都充分利用的前提下一個多卡機(jī)(單個北斗模塊)配備的通信卡數(shù)量是有限的；假設(shè)數(shù)據(jù)發(fā)射時間為Tl秒、模塊初始化時間T2秒、上下電時間T3秒，按通信卡一分鐘一次的發(fā)送頻度計算，一臺多卡機(jī)理論上最多能配備的通信卡數(shù)量為(取整數(shù)):n = 60/(Tl+T2+T3);實際應(yīng)用中還需考慮通信模塊對大功率(根據(jù)不同模塊發(fā)射信號時的功率可達(dá)1W和5W)的持續(xù)承受力，在兩次發(fā)送之間加入一段“休息”時間，因此實際最大通信卡數(shù)要小于上面公式計算出的值。
[0023]關(guān)于切卡控制，其包括順序切卡和是指定切卡；
[0024]第一，順序切卡:
[0025]多卡機(jī)提供相應(yīng)的接口(如GP1或串口等等)，上位機(jī)通過接口向多卡機(jī)發(fā)送切卡指令，多卡機(jī)完成切卡后向上位機(jī)發(fā)送“準(zhǔn)備就緒”反饋，上位機(jī)收到該反饋后通過數(shù)據(jù)串口把北斗報文發(fā)送給多卡機(jī);如果切卡失敗，多卡機(jī)返回“切卡失敗”信息，上位機(jī)做相應(yīng)處理，比如繼續(xù)發(fā)送切卡指令;考慮到非正常因素的原因，上位機(jī)在發(fā)送切卡指令后，可能收不到多卡機(jī)的反饋，對此上位機(jī)可通過設(shè)置超時機(jī)制來處理因此而導(dǎo)致的死鎖問題;實際使用中，可能不會所有卡槽都插上卡(比如多卡機(jī)總共有16個卡槽，只插了 10張卡)，即存在空卡槽;在順序切卡時應(yīng)自動跳過這些空卡槽，通過多卡機(jī)的初始化過程(見“指定切卡”中介紹)中的卡槽掃描可以判斷出哪些卡槽是空的。
[0026]第二、指定切卡(切換到指定卡)
[0027]此外，本北斗多卡機(jī)遵循《北斗一號用戶機(jī)數(shù)據(jù)接口要求4.0》規(guī)范;上位機(jī)可通過在北斗通信報文中設(shè)置發(fā)送地址(北斗號)來指定本次用哪一張卡發(fā)送(這種情況中上位機(jī)不需事先單獨發(fā)送切卡指令)；多卡機(jī)在收到北斗通信報文后解析報文的相應(yīng)字段獲得發(fā)送地址，如果是有效的北斗號并且存在對應(yīng)的通信卡，則先自動切換到對應(yīng)的通信卡，然后再發(fā)送數(shù)據(jù);如果是無效的北斗號或找不到該北斗號對應(yīng)的通信卡，則不進(jìn)行切卡，直接用當(dāng)前連接的通信卡發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0028]這種切卡模式需要解決“北斗號尋址”問題，即“北斗號”和“北斗卡位置”，也即“北斗卡”和“北斗卡槽”的映射關(guān)系。多卡機(jī)在首次啟動時，會對所有卡槽進(jìn)行掃描(即按順序逐個切卡)，并把卡槽上的的通信卡信息(包括北斗號)保存起來，與卡槽(即通信卡位置)建立一一對應(yīng)關(guān)系(如果卡槽上沒有通信卡，則標(biāo)記該卡槽為空)；在以后的啟動中，多卡機(jī)通過保存的信息判斷是否需要執(zhí)行初始化過程；當(dāng)卡與卡槽的位置發(fā)生改變時，上位機(jī)可以通過多卡機(jī)提供的接口(或指令)要求多卡機(jī)重新執(zhí)行初始化過程，從而更新映射表。
[0029]關(guān)于數(shù)據(jù)接收:相對一機(jī)一卡(普通模式)，一機(jī)多卡需要特別解決的另個問題是數(shù)據(jù)接收。由于通信模塊在某一時間只與一張通信卡相連，即只有一張通信卡處于正常工作狀態(tài)，此時發(fā)給其它通信卡的信息將接收不到。因此，需要設(shè)定一張通信卡作為主卡，作為該北斗通信終端的接收地址。當(dāng)多卡機(jī)發(fā)送完數(shù)據(jù)后且一定時間內(nèi)沒有新的數(shù)據(jù)要發(fā)送(沒有收到上位機(jī)的通信請求)或沒有通信卡可用于發(fā)送(即所有通信卡頻度都未到)，則馬上切到主卡，使主卡在空閑時間保持正常工作狀態(tài)。當(dāng)有新的數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，再執(zhí)行正常的切卡過程(說明:主卡也可用作發(fā)送，因此當(dāng)主卡頻度已到可以用于發(fā)送時不需切卡)。
[0030]這個方案不能保證100%不丟失數(shù)據(jù)，但在一些應(yīng)用場景中仍然可以使用，比如在北斗長報文通信中的反饋信息接收:多卡機(jī)連續(xù)發(fā)送完分包后，切換到主卡等待接收端發(fā)回的反饋信息;還有比如在半雙工通信中亦可使用。
[0031 ]作為進(jìn)一步改進(jìn)，使之能夠適用全雙工通信:把發(fā)送單元和接收單元分開，即發(fā)送單元采用上述多卡模式但不需要指定主卡(每次發(fā)送完后也不需要切到主卡)，接收單元采用一機(jī)一卡的普通模式，兩個單元獨立工作。
[0032]關(guān)于最大通信卡數(shù)量:北斗通信模塊發(fā)射數(shù)據(jù)需要時間、模塊的初始化需要時間、上下電需要時間…因此理論上在保證每張通信卡都充分利用的前提下一個多卡機(jī)(單個北斗模塊)配備的通信卡數(shù)量是有限的。假設(shè)數(shù)據(jù)發(fā)射時間為Tl秒、模塊初始化時間T2秒、上下電時間T3秒，按通信卡一分鐘一次的發(fā)送頻度計算，一臺多卡機(jī)理論上最多能配備的通信卡數(shù)量為(取整數(shù)):
[0033]η = 60/(Τ1+Τ2+Τ3)
[0034]實際應(yīng)用中還需考慮通信模塊對大功率(根據(jù)不同模塊發(fā)射信號時的功率可達(dá)1W和5W)的持續(xù)承受力，在兩次發(fā)送之間加入一段“休息”時間，因此實際最大通信卡數(shù)要小于上面公式計算出的值
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果為:本實用新型的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其切卡思路是通過對北斗通信模塊進(jìn)行“重新上電”來使它執(zhí)行初始化工作，從而識別新切換的卡;其無需涉及北斗通信卡的時序調(diào)整；另外，由于切卡過程執(zhí)行了北斗模塊的初始化過程，切卡后北斗通信模塊能夠穩(wěn)定的工作，用更低成本來提高北斗的發(fā)送頻度。
[0036]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其特征在于:其包括上位機(jī)數(shù)據(jù)串口、與上位機(jī)數(shù)據(jù)串口電性連接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、與上位機(jī)控制接口電性連接的切卡控制模塊、與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊電性連接的北斗通信模塊、電源模塊和卡組傳輸模塊;所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊與切卡控制模塊電性連接;所述切卡控制模塊和北斗通信模塊同時與卡組傳輸模塊電性連接;所述切卡控制模塊、電源模塊與北斗通信模塊依次電性連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其特征在于:所述卡組傳輸模塊5包括N個卡。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其特征在于:所述上位機(jī)數(shù)據(jù)串口與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊為雙向電性連接;所述上位機(jī)控制接口與切卡控制模塊為雙向電性連接;所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊與北斗通信模塊為雙向電性連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)的多卡傳輸設(shè)備，其特征在于:所述數(shù)據(jù)串口采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口 ；所述控制接口采用一路發(fā)送指令和一路接受反饋的GP1;所述切卡控制模塊采用繼電器開關(guān)。
【文檔編號】G01S19/13GK205450281SQ201620267947
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】王鋌慧
【申請人】寧波尚為信息技術(shù)有限公司