[基于北斗衛星導航系統在遠程設備監控的通訊可靠性研究]:摘要：作為中國自主知識產權的北斗衛星系統，不僅在軍事應用領域具有重要意義，在民用領域也應用前景廣闊。北斗衛星系統可廣泛應用于車船定位、監控、調度、報警以及水文測報、管道監測、森林草原防火、氣象監測、環...

摘要：作為中國自主知識產權的北斗衛星系統，不僅在軍事應用領域具有重要意義，在民用領域也應用前景廣闊。北斗衛星系統可廣泛應用于車船定位、監控、調度、報警以及水文測報、管道監測、森林草原防火、氣象監測、環保監測等各種行業。然而目前北斗系統在實際應用中也暴露出一些問題，最突出就是北斗系統用于遠程設備監控的安全可靠性。本文以北斗衛星系統為基礎，在現有北斗民用網管硬件平臺的基礎上，對北斗系統民用(特別是用于遠程設備監控)時通訊可靠性進行理論分析，驗證北斗衛星雙向數據通訊的完整性、唯一性、實時性、經濟性和方便性。

北斗衛星導航是我國自主研發的衛星導航系統，是利用地球同步衛星為用戶提供快速定位、簡短數字報文通信和授時服務的一種全天候、區域性的衛星定位系統。系統的主要功能是：

(2)通訊，用戶與用戶、用戶與中心控制系統間均可實現雙向簡短數字報文通信。

北斗衛星系統可以全天候時提供衛星導航信息，標志著我國成為繼美國全球衛星定位系統(GPS)和前蘇聯的全球導航衛星系統(GLONASS)后，在世界上第三個建立了完善的衛星導航系統的國家，該系統的建立對我國國民國防和經濟建設將起到積極作用。

北斗衛星衛星導航系統結構如圖1所示，在定位時，由用戶終端向北斗衛星發出定位請求，北斗衛星地面中心站接收到定位請求后，解算出用戶的坐標，通過北斗衛星發向用戶終端。當用戶終端需要向另一個用戶終端發送消息時，首先用戶終端將消息發向北斗衛星，北斗衛星地面中心站接收到消息后，再通過北斗衛星發向另一個用戶終端。因此北斗衛星作為中繼使用，北斗衛星地面中心站完成消息的轉發和坐標解算以及其他處理功能。

目前階段北斗衛星導航系統民用的大量應用是基于RDSS(Radio Determination Satellite Service，即無線測定衛星業務)的應用，是針對各種遠程設備(如各種車輛、火車、油氣井、水文監測設備、管線監控設備等)進行遠程監控，這就要求北斗衛星導航系統的通信具有完整性、唯一性、實時性、可靠性、經濟性。遠程設備監控的通信特點和要求如下：

1)絕大多數數據是從遠程設備發向監控中心對于遠程設備監控系統，大量的數據是從遠程設備發向監控中心，也就是說，大量數據是入站數據。北斗衛星的入站通訊的能力大于出站能力，因此遠程設備監控適合北斗衛星通訊。少量數據是出站數據，由監控中心發向遠程設備。

根據遠程設備的不同，其數據通訊量也不同，一般來講，監控數據的通訊頻度不高。例如大量的監控設備，平時只需要每天通訊幾次，當發生故障報警時才要求立即通訊報警。按照北斗衛星系統的技術要求，每次通訊的字節數應小于220字節，北斗通訊的一次傳輸可以滿足要求。

遠程設備監控要傳輸的主要是二進制數據，一般不傳輸字符串數據。北斗通訊可以傳輸字符或二進制數據。

遠程監控設備與北斗終端相連，遠程監控設備屬于工業監控，主要設備是各種可編程控制器(PLC)、單片機系統等，較少采用PDA或PC個人計算機，本地通訊要求滿足工業監控的通訊協議。

監控數據的通訊要求具有誤碼檢查和確認重發機制。發送方能夠確認通訊是否正確到達接收方，如果發生通訊丟失和誤碼，要進行重發。現有的北斗衛星通訊只有CRC誤碼檢查機制，沒有確認和重發機制。