[实用新型]一种应用于Argo海洋观测平台的通讯模块

说明书

本实用新型公开了一种应用于Argo海洋观测平台的通讯模块，涉及海洋观测调查用设备领域，通讯模块包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括Argo浮标本体，软件部分包括Argo浮标主系统、处理器、电源管理系统、北斗短报文RDSS电路和卫星天线，数据效验流程包括启动Argo浮标主系统，传输到处理器中，然后进行进行解码，处理，重新打包，发送给北斗短报文RDSS电路，再发送给卫星天线，完成单次发送流程，与卫星进行通信，向处理器发送一个应答和校验数据，证明数据已经向卫星发送出去了，本实用新型使用了我国具有自主产权的北斗通讯技术，信号传输和存储过程都控制在我国范围之内，整个服务系统不受别人影响，数据的安全得到了保证。

技术领域

本实用新型属于海洋观测调查用设备领域，具体涉及一种应用于Argo海洋观测平台的通讯模块。

背景技术

Argo浮标平台是应用于“ARGO全球海洋观测网”项目的平台类仪器，其能够利用自身所携带的能源，改变自身浮力，从而实现在海洋里自动下潜和上浮。在工作过程中，Argo平台按照用户设定的程序，下潜到指定的海水深度，然后增加自己的浮力进行上浮。在上浮过程中，Argo平台会启动相关的传感器，在设定的深度进行测量。当Argo平台上浮至海面后，会启动卫星通讯系统，将所的得到的所有数据发送出去；一个工作周期就结束了，并立即进入到下一个工作周期。Argo是一种丢弃式平台，具有工作寿命，当自身能源消耗殆尽后，会自动沉入海底。

由于应用环境的特殊性，在远离大陆的海面上，传统的通讯方式例如有线通讯、手机网络、WIFI等等都不能够使用了，只能通过卫星，将自身携带的数据发送出去，同时也接收外部的指令，是浮标与外部建立联系的唯一通道。因此卫星通讯在Argo浮标平台中是非常重要的模块，它的优劣决定着Argo浮标平台整体技术水平。

同时，Argo浮标可能被某些国家重要部门或者军方采用，对我国周边海区进行环境观测，因此其数据是非常重要的，有可能涉及到国家安全与人民的利益。因此卫星通讯的通道是非常关键的，要保证传输数据的可靠性与安全性。

由于技术发展方面的原因，我国使用的argo浮标大多是国外进口的，例如NKE、Seabird，直接使用的是原有浮标带有的卫星通信与定位系统。

其中一个方案是使用美国GPS卫星定位系统进行定位，使用美国的铱星计划卫星进行数据的通讯。现在无论是自主运行型的浮标平台，定点观测浮标平台，漂流浮标平台，大多设备都采用这样的方案。美国GPS卫星定位系统，服务器是在美国境内，所有的数据必须要先经过那边的服务器进行处理、解码、中转，然后在通过国际网络传回国内。因此数据的安全性就有了问题，甚至面临泄露的危险，在一些具有国家安全背景的项目中，就会有很大的局限性。

另一个方案是采用Argos卫星系统。它是伴随ARGO计划（ARRAYforREAL-TIMEGEOSTROPHICOCEANOGRAPHY）通俗称“ARGO全球海洋观测网”诞生的通讯方案，Argos是专门用于检测和保护环境的微型定位和数据采集系统，当一颗卫星收到发射平台的信号后，会将信号传送给国际argos地面中心，进行位置计算和数据处理，用户可以实时的在世界任何一个公共数据网上找到自己的数据，也可以自动的发送到用户计算机上。该系统包括五颗卫星，四颗用于定位，一颗用于通讯。可以一并实现浮标平台的定位与数据通讯功能。因为这个系统的公开化要求，其数据也是存储在公开平台的。其目的是旨在快速、准确、大范围地收集全球海洋上层的海水温、盐度剖面资料，以提高气候预报的精度，有效防御全球日益严重的气候灾害给人类造成的威胁。其具有一个argos委员会，用来审核接入其中的各个项目与这个系统的兼容性与一致性。因此要使用argos系统，就必须先要查阅argos用户指南（argosuser’smanual），着手对自身项目进行相应的设计。然后向委员会进行申请，得到相应的用户id号和密码，才能正常接入该系统。从项目的运作方式上来说，整体是在别人指定的体系下完成的，缺乏了自我设计的自由度。另外从argos系统的整体目的上来说，也是为了服务于全球的，因此其数据必然是存储在国外公共的平台上，并且能够与其他人共享使用，因此其数据的安全性得不到保障。