[发明专利]实时北斗卫星信号采集分析系统

说明书

本发明公开了北斗卫星信号采集分析系统，开发基于北斗模块的卫星信号自动检测仪，实现科学号大洋作业海域卫星信号覆盖范围、卫星信号强度和设备功耗等信息的自动获取和检测；建立北斗数传系统，实现科学号涉密信息和数据的安全传输；构建陆基数据接收管理软件系统，实现科学号作业区域卫星信号质量、强度等信息的自动存储入库，结合GIS地理信息系统实现相关数据的可视化展示。

技术领域

本发明属于卫星通信技术领域，涉及实时北斗卫星信号采集分析系统。

背景技术

由于卫星通信系统采用的是国外铱星系统，潜标观测数据需要经由国外铱星服务器后再转发至国内服务器，这一过程有两个方面的潜在风险：(1)我国深海潜标实时数据首先传输至国外铱星服务器，这一过程增加了数据被对方截获的风险；(2)由国外服务器转发至国内服务器增加了数据丢失的风险。为了检验实时通信潜标的技术指标、总体性能和系统可靠性，目前暂时使用国外的铱星系统进行数据传输，因试验海域位于国际海域，且现阶段深海实时数据仅服务于科学研究和气候预报，因此尚不涉及国家安全。然而，实时化西太潜标观测网将着眼于国家安全保障的应用需求，在此情况下深海数据的实时传输不能再依靠国外卫星通信系统，否则国外敌对势力可以随时窃取或篡改数据，遇紧急情况还可能中断卫星传输，严重损害我国的国家安全，因此必须保证深海实时数据的传输安全、自主和可控。综合这些考虑，随后的工作重点就落在数据安全可靠传输上，最直观的解决办法就是借助国内卫星通信系统直接把潜标观测网数据传输至国内服务器进行存储。

发明内容

本发明的目的在于提供北斗卫星信号采集分析系统，本发明的有益效果是本方案可实现船载设备的24小时无人值守运行，北斗的波束信号监控频率为每分钟一次，在国产卫星可通信信号强度内，把数据实时回传至数据中心；信号不佳的条件下，自动保存各经纬度的波束信号强度，最大可保存时间为1年，卫星信号满足要求时可实现存储数据的补偿传输。

本发明所采用的技术方案是：

(1)开发基于北斗模块的卫星信号自动检测仪，实现科学号大洋作业海域卫星信号覆盖范围、卫星信号强度和设备功耗等信息的自动获取和检测；

(2)建立北斗数传系统，实现科学号涉密信息和数据的安全传输；

(3)构建陆基数据接收管理软件系统，实现科学号作业区域卫星信号质量、强度等信息的自动存储入库，结合GIS地理信息系统实现相关数据的可视化展示。

进一步，步骤(2)包括：

·船舶行驶参数回传：包括实时经纬度、航速信息；

·船载科研仪器数据回传：通过终端设备预留的RS232、485通讯接口，对接船载科研仪器的对外通讯接口，从而实现科研仪器的数据实时回传，原陆基实验室的数据分析系统可对数据进行同步分析，从而达到现场取样、现场检测、陆基实验室研究人员同步决策的联动效果；

·科研人员PC笔记本电脑数据回传：除通过特定的程序文件发送功能外，兼容常规的邮件发送接收功能；

·科研人员手机APP数据加密回传:通过手机定制APP，连接特定陆基服务器，实现手机内视频、图片、文字等的加密回传功能。

·原始数据采取先压缩再加密的处理机制，针对数据文件采取无损压缩的方式，图像视频等采取有损压缩的方案，最大限度压缩传输数据，加密算法采用3DES TripleDES，在保证卫星网络传输效率的同时，增加数据的安全性。

进一步，步骤(3)包括：

·服务器动态数据接收模块：实现数据加密解密及传输控制的交互功能；

由于目前国产卫星处于发展阶段，初期的信号不能实现科学号作业区域的全部无缝覆盖，并且由于卫星通讯带宽的限制，必须制定可靠的通讯机制，以保证数据的完整性，分为以下几点：