[发明专利]一种海上远程实时数据传输系统与数据传输方法

权利要求书

1.一种海上远程实时数据传输系统，包含终端控制平台、基站和水声浮标；其特征是：终端控制平台由计算机和操作软件组成，通过USB数据总线与下层节点建立连接；基站包含一个GPS信息接收装置、一个无线电扩频通信平台和一个USB数据通信接口，分别通过USB数据总线和无线电通信方式与上下两层节点建立连接，其下层节点是中继站或水声浮标；水声浮标包含一个GPS信息接收装置、一个无线电扩频通信平台和一个声学处理与数据存储平台，以无线电通信方式与上层节点建立连接。

2.根据权利要求1所述的海上远程实时数据传输系统，其特征是：还包含中继站，中继站包含一个GPS信息接收装置和一个无线电扩频通信平台，以无线电通信方式与上下两层节点建立连接，中继站是在远程通信的情况下实现基站与水声浮标之间的通信连接，它是一个完全透明的通信节点，也是一个可以被自由取舍的通信节点，只有当基站与水声浮标之间距离足够远，以至于无法正常通信时，才采用中继站进行通信连接。

3.根据权利要求2所述的海上远程实时数据传输系统，其特征是：所述终端控制平台(100)，包括由PC处理器执行的操作系统(101)、操作软件(102)、人机接口(103)、数据接口(104)和显示装置(105)；数据接口(104)经由数据总线(109)连接到下层节点基站(106)；数据接口(104)是PC的USB接口，操作软件(102)提供该接口的驱动程序和执行代码；操作系统(101)经由USB接口(104)向基站(106)传输依据数据传输协议格式化了的数据，并且经由反向路径从基站(106)接收依据数据传输协议格式化了的数据；终端控制平台(100)通过显示装置(105)显示系统所有节点的状态；人机接口(103)包括鼠标、键盘、以及由操作软件(102)提供的操作面板。

4.根据权利要求3所述的海上远程实时数据传输系统，其特征是：基站(106)包含USB驱动器(107)、无线电扩频通信平台(110)、GPS信息接收装置(111)和微处理器(108)；USB驱动器(107)与终端控制平台(100)的USB接口(104)相互耦合；无线电扩频通信平台(110)通过无线链路(112)将基站(106)连接到无线网络(113)中；无线网络(113)是一个虚拟网络，采用时分多址与时间片轮转机制相结合的同步信息传输方法实现基站(106)与水声浮标(120)之间的数据传输；GPS信息接收装置(111)提供的坐标数据作为基站(106)的一个状态参数上传终端控制平台(100)；GPS信息接收装置(111)还具有定时功能，为基站(106)提供非常精确的时间信息；微处理器(108)是一个多平台接口，它将基站(106)的所有功能平台连接到一起，为它们提供正常工作所需要的时序。

5.根据权利要求4所述的海上远程实时数据传输系统，其特征是：中继站(114)包含无线电扩频通信平台(116)、GPS信息接收装置(118)和微处理器(115)；水声浮标(120)包含声学处理平台(122)、数据存储装置(123)、无线电扩频通信平台(125)、GPS信息接收装置(124)和微处理器(121)。

6.一种海上远程实时数据传输方法，其特征是：步骤302，完成系统的初始化设置；步骤303，判断是否有控制命令输入；步骤304，在判断到有控制命令输入的情况下，终端控制平台将数据依据数据传输协议封装成数据包，然后通过USB数据总线下传给基站；步骤305，基站采用时分多址与时间片轮转机制相结合的同步信息传输方法将接收自终端控制平台的数据发送到无线网络中；步骤306，基站等待目的节点回复，如果基站在规定时间内未接收到回复命令，回到步骤305，对命令数据进行重发；如果基站接收到回复命令，进至步骤307；步骤307，基站将接收到的回复命令通过USB数据总线上传终端控制平台，最后在结束点步骤308处结束。

7.根据权利要求6所述的海上远程实时数据传输方法，其特征是：步骤302中的“系统初始化”用来创建通信路由表，其具体创建方法为：基站、中继站和水声浮标将自身的GPS坐标值上传终端控制平台；终端控制平台对所有节点的GPS坐标值进行融合处理，得到一个节点二维分布图；终端控制平台再按照“就近原则”详列出所有通信链路；将所有通信链路组合在一起得到通信路由表。