北斗短报文模块与收发一体机
中国北斗系统应用方案
北斗系统运用方案概述1.1.系统概述1.2.北斗概述“北斗一号”卫星导航定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性的卫星定位系统。
“北斗一号”卫星导航定位系统由两颗地球同步卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成，各部分通过出站链路（中心控制系统→卫星→用户）和入站链路（用户→卫星→中心控制系统）相连接，其定位使用“三球交汇”原理，有别于GPS、GLONASS等系统，并且定位、通信和授时三大功能可以在同一信道中完成。
此外，通过用户终端（即卫星导航定位通信机），“北斗一号”系统用户可以从运营商获得以三大功能为基础的各种附加服务。
“北斗一号”系统与GPS、GLONASS等系统不同，属于有源定位系统，用户终端需要在捕获卫星信号后发送定位申请才能够获得由中心控制系统计算得到的定位结果，因此用户机不需根据卫星信号计算定位数据，但必须向卫星发射信号。
“北斗一号”卫星导航定位系统优于GPS、GLONASS等系统的是，它在同一卫星信道中为用户提供了简短数字报文通信的功能，从而可以使用户机与中心控制系统、用户终端之间进行数据通信，不仅能够回答“我在哪”的问题，而且可以协同回答“他在哪”以及“他们在哪”的问题，这将极大地丰富系统的应用功能。
所以，“北斗一号”系统的三大功能：快速定位：北斗系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务，定位精度20—100m；短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送30个汉字的短报文信息；精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供高达20ns时间同步精度。
“北斗一号”系统的五大优势：同时具备定位与通信功能，无需其他通信系统支持；覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区；特别适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪”、“你在哪”、“他在哪”以及“他们在哪”；自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。
GNSS卫星导航实验系统
GNSS卫星导航实验系统GNSS卫星导航实验系统大致可分为两类：应用型实验箱、原理型实验箱。
先就这两种实验箱作简单介绍：一、应用型实验箱GNSS卫星导航应用型实验系统是为开展卫星导航应用的学习与实验而研发的，此实验系统方案分为室内和室外两部分。
室内实验系统通过系列化的GNSS实验工具，将GNSS接收机OEM各部分功能进行拆分、解剖，同时结合强大的嵌入式安卓开发平台，使教师及学生可以在真实设备、真实卫星信号环境下，亲自动手进行导航卫星应用实训。
室外实验系统包括CORS差分站建设及车联网平台应用开发，使学生对高精度定位技术应用更深刻的理解。
为学生毕业后，顺利进入相关领域、从事相关工作，提供坚实的理论基础及实践经验。
GNSS卫星导航应用型实验系统可广泛应用于物联网专业、通信专业、测绘专业等专业的教学、实验以及产品开发。
二、GNSS卫星导航应用型实验系统组成GNSS卫星导航应用型实验系统是有多个设备组合而成的实验系统，其中包括：北斗/gps卫星导航信号转发系统北斗/gps双模手持终端北斗/gps高精度卫星接收天线北斗短报文开发一体机LT20051北斗/gps应用型教学实验箱GNSS实验室高精度差分源北斗/gps车辆远程监控调度平台卫星导航教学模块三、北斗/gps卫星导航应用型实验系统实验内容对于教学来说，能够进行哪些实验，是教师和学生们需要关注的事情，GNSS卫星导航应用型教学实验系统，主要是能够让学生学习到一些基础的应用，通过实验加以了解。
对此，莱特科技卫星导航应用型实验系统主要能实现的实验有哪些呢：1、北斗/gps定位原理实验（NMEA数据解析实验）2、GIS应用实验3、传感器应用实验4、综合应用实验（北斗/gps车辆远程监控调度实验）5、北斗/gps手持机应用实验6、高精度定位应用实验7、北斗短报文通讯实验8、惯导应用实验9、安卓通讯基础实验10、PC通讯基础实验通过利用卫星导航应用型实验系统学习后，将会更好的了解到北斗导航的应用有哪些，学习这些应用的实验过程，并且通过仿真实验能够更好的学习这些卫星导航应用的实验过程。
北斗二代卡和三代卡短报文
●它是怎么来的？这要从最初双星定位也就是北斗一号说起，该定位系统由两颗地球静止卫星、一颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成的，能实现一定区域的导航定位、通讯等多种用途，但存在定位慢，精度低、卫星用户资源有限，只能二维主动式定位。
好了重点来了，划重点，必考题，也就是北斗当时的定位属于有源定位（即业内人士经常说到的RDSS，区别于RNSS无源定位，有兴趣的自行度娘），筒子们注意主动式有源定位。
也就是你需要定位的时候需要呼叫（给卫星发信号），长江（北斗），长江（北斗），我是黄河（用户机），我是黄河，为了胜利，向我开炮（请给我定位），这么一来北斗就可以与国际通信卫星一样完成通信任务，于是定位与通信兼备成为其一大特点，这就是北斗短报文的由来，后来短报文功能在各方面发挥了极大的作用（请见下文），所以该功能果断在北斗二号中保留了下来。
于是乎，从北斗一号，到北斗二号，再到北斗三号，北斗短报文功力不断提升，其他全球定位导航系统派系只能仰天长叹、无可奈何、丧心病狂、抓耳挠塞。
●它是什么？北斗系统的短报文通信，是指北斗地面终端和北斗卫星、北斗地面监控总站之间能够直接通过卫星信号进行双向的信息传递，通信以短报文（类似手机短信）为传输基本单位，是北斗卫星导航系统附带的一项功能特性。
北斗短报文分为区域短报文（RSMC）和全球短报文（GSMC）。
而这两个又是怎么提供服务的呢？性能指标又如何呢？我们上网查找一下即可以不费吹灰之力找到以下的解读：北斗系统利用GEO卫星，向中国及周边地区用户提供区域短报文通信服务。
北斗系统利用MEO卫星，向位于地表及其以上1000千米空间的特许用户提供全球短报文通信服务。
作为一种天基通信方式，它具备了卫星通信的所有优点，如全天候、全域广覆盖、可靠性高等。
1）快速响应能力，短消息通信时延约为0.5s，点对点通信时延为1~5ｓ；2）通信抗干扰强，同时采用S/L波段卫星传输，可穿透平流层和对流层，可保证极端天气条件下的通信；3）设备要求低、设备价格低、性价比高。
北斗短报文服务在通信中的应用
北斗短报文服务在通信中的应用北斗作为我国具有自主知识产权的卫星导航系统，已经实现了全球性的导航服务，而作为其独特性存在的短报文服务，在通信应用中更是惊艳众人，有望在未来进一步推广。
本文将展开如下论述：简要介绍北斗卫星导航系统和目前应用现状，主要阐述北斗卫星导航系统的短报文服务在通信中应用的重大意义以及关键技术，最后通过实际案例指出其具体应用。
一、引言北斗卫星导航系统，我国自主研发，具有自主知识产权的导航技术[1]，经过一代代航天人的攻坚克难，团结合作，逐步打破了国外的卫星导航技术的壁垒，成为中国展现给世界的一张亮丽的“名片”。
在北斗卫星导航系统发展的历程中，已经不仅仅局限于定位功能，开始在不同领域应用，在海上救援、电力防护等领域逐渐崭露头角。
短报文通信功能使北斗成为全球首个通信一体化的全球导航定位系统，相关技术也不断发展，有望在未来进一步推广。
二、北斗发展过程及规划（一）北斗卫星导航系统概述北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的系统，自2000年发射第一颗北斗卫星起，北斗导航已经走到了第三代，截止2019年11月底，北斗三号系统建设已步入决战决胜冲刺阶段，超过50颗的卫星在轨工作，服务定位精度10m，测速精度0.2m/s，授时精度20ns，特别是在亚太地区，其应用更为精确。
北斗卫星导航系统位列全球四大导航系统之中，是继美国的GPS，欧盟的GALILEO，俄罗斯的LONASS之后又一较成熟的卫星导航系统，北斗卫星导航系统的功能包括无源、有源定位，测距三维导航，三球交汇定位等。
从整体上来看，北斗卫星导航系统由空间、地面、用户三部分构成，空间段即卫星，截至2019年11月底，空间段：6颗地球静止轨道卫星，23颗中圆地球轨道卫星，10颗倾斜地球同步轨道卫星；地面段包括地面监测，地面控制，注入站，地面监测进行数据的收集和整理，地面控制处理地面监测到的数据，来协调地面控制工作，注入站负责卫星间的数据传送，用户即北斗的接收终端。
北斗短报文软件开发快速入门手册说明书
北斗短报文软件开发快速入门手册V1.0修订历史记录序号修改内容描述版本日期1创建文档V0.12016/9/52增加zda协议，使用说明章节V0.22017/9/83格式修正，正式发布V1.02017/11/10目录一、前言 (3)二、RD模块软件开发举例 (3)1.操作流程 (3)2.指令使用说明 (4)三、传输格式要求 (7)1.数据格式定义 (7)1bit开始位； (7)8bit数据位； (7)1bit停止位； (7)2.接口数据传输语句格式 (7)四、语句具体说明 (8)1.BSI (9)2.BSS (9)3.DWA (10)4.DWR (11)5.FKI (12)6.ICA (13)7.ICI (13)8.TXA (14)9.TXR (15)10.RMO (16)11.ZDA (16)一、前言本文档为北斗卫星导航系统用户终端通用数据接口的简略版，方便用户快速入门软件开发。
想了解更多内容，请阅读完整版文档或登录中国卫星导航定位应用管理中心查看相关网页。
二、RD模块软件开发举例1.操作流程a)RD模块上电后0.5秒内，会自动完成初始化。
注意此时不要给RD模块发送指令/数据。
b)RD模块初始化成功后，可用单片机给RD模块发送指令。
初始化完成后4秒内，RD模块会自动锁定卫星，锁星过程只需要几秒。
读卡指令，可以获取卡号和使用频度信息；读取信号指令，可以获取信号强度；若信号强度高，可以发送短报文、获取位置、获取时间等操作。
若信号强度低，则无法进行使用,可以换个空旷朝南环境，直到信号强度恢复。
注意发送短报文受频度限制，只能一分钟发送一次。
2.指令使用说明根据上节描述的操作，下面给出指令例子和使用说明，具体指令格式和语句说明，请见后面第三部分和第四部分内容。
a)指令格式说明$IDsss,d1，d2，……，dn*hh<CR><LF>‘$’为定界符，收到该字符，说明一条新消息开始，接收消息是可以根据该字符判断一条新消息；“ID”为发送器的标识符助记码，发送给RD模块，该字段为“CC”，RD模块吐出消息，该字段为“BD”；‘*’号表示数据字段已结束，可根据该字符判断一条消息的结束；“hh”为和校验字段，算法是在定界符“＄”与“*”之间（但不包括这些定界符）的全部字符执行OR（异或）运算。
北斗短报文在智能交通中的应用
科技应用22 2015年33期北斗短报文在智能交通中的应用王茜1鲁斌2刘书刚21.保定维特瑞交通设施工程有限责任公司，河北保定 0710002.华北电力大学，河北保定 071000摘要：根据当前GPS通信与北斗通信在我国智能交通系统发展中存在的问题，结合北斗卫星导航系统在智能交通系统中应用的特点，分析了北斗卫星导航短报文系统在智能交通系统各方面的应用，并针对这些应用提出了可能存在的问题及建议。
关键词：北斗卫星导航系统；北斗短报文系统；智能交通系统中图分类号：TN967.1;U495 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)33-0022-01引言北斗在现代社会中的应用越来越广阔，并产生显著的经济效益和社会效益，已经发展成为一个巨大的产业。
在此背景下，我国自主研发，具有独立知识产权，集定位、授时、短报文通信于一体的北斗卫星导航系统应运而生。
本文我们一起展望一下北斗短报文在智能交通中的应用：北斗通信系统最大的特色，是源于双向通信和短报文特色服务。
所谓双向通信，是指用户与用户、用户与中心控制系统间可实现双向简短数字报文通信；而GPS只可进行单向通信，即接收器只能被动接受卫星发来的信号，不能主动发出信号。
这个是其他导航所不具有的重要功能，北斗短报文模块的出现，将短信和导航结合，是中国北斗系统的独特发明和巨大优势，也为北斗在智能交通控制方面奠定了技术基础。
1 智能定位和授时如今，北斗系统与GPS一样是“无源定位”。
通过计算，北斗的定位精度在20米左右，这完全符合智能交通控制的需要。
通过北斗短报文通信，能够解决目前交通管理系统时间同步应用中的三大难题：提供可靠的备用时钟源；实现全网时间同步；实现远程监测与维护。
此项高精度的定位和授时系统不仅能全时段、全区域地控制智能交通网内所有子系统的信息，实现真正意义上的全网定位、同步。
同时，还可自动监视系统中各交通子系统的始终状态，并进行主动干预和控制，实现真正意义上智能交通控制时间同步管理和远程监控，进而解决了因GPS固有缺陷给交通安全调度带来的不便和隐患，此举不单是支持国产品牌，也是维护国家经济安全的需要。
北斗系统在风力发电机组远程状态监测中的应用
北斗系统在风力发电机组远程状态监测中的应用1 引言近年来，随着全球对新能源的大力支持、风电行业的不断发展、风电技术的不断提高，世界各国风电场在不断地建设，装机容量也在不断地增大。
不过，在风电行业快速发展的同时，风电机组的故障和维修等问题，也不断涌现和暴露出来。
由于风电场以上的特点及风力发电机组的结构复杂等因素，从而导致风力发电机组出现故障后，造成维修不便、维修费用较高、难以尽快恢复正常运行等一系列问题的发生。
北斗卫星是我国具有自主知识产权的卫星通信导航定位系统，信号覆盖范围为我国领土及周边地区。
北斗卫星系统兼具导航定位、短信息通信、精密授时三大功能，可全天候、全天时提供卫星导航信息和短信息传输服务，可在我国及周边广大地区，为公路交通、铁路运输、海上作业、水文、气象等领域提供定位及数据通信服务。
种全天候、区域性的卫星定位系统。
因此，利用北斗导航系统的优势开展建立风力发电机组远程状态监测中的应用研究对预防和实时处理机组故障等问题的发生有着深远地意义。
图（1）风力发电场2 概述为保证风力发电机组可靠稳定运行，降低机组的维护成本，除从设计与制造层面提高产品质量外，最有效的办法是通过监测分析，掌握风力发电机的运行状态，通过有效的诊断，及时发现系统的故障并掌握导致故障的原因，同及时派出相应的维护工程师进行外场维护。
本文拟利用北斗系统自身的定位和短报文通信功能作为通信链路来实现对风力发电机组的轴承、齿轮、发电机等易损件的实时监控，使异常数据实时数据传输，正常数据被动传输。
以实现早期发现并跟踪设备故障，降低故障风险率、节省运行维护费用、提高设备利用率、优化设备运行、避免非计划停机造成重大损失。
图（2）风力发电机组远程状态监测系统示意图3 技术方案3.1风力发电机终端设计3.1.1状态检测模块风力发电机检测终端的主要目的是利用各种传感器及现代化的检测手段监控风力发电机设备的运行状态并将异常数据利用北斗系统传输至控制中心。
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北斗一代短报文模块与收发一体机
北斗导航定位系统最大的特色，在于有源定位和短报文特色服务，这个是其
他导航所布局有的重要功能，北斗短报文模块的出现，将短信和导航结合，是中
国北斗卫星导航系统的独特发明，相对而言也是一个巨大的优势，对于全球卫星
导航的发展也是有着不可或缺的作用。
简单的来说，“短报文”其实就是相当于现在人们平时用的“短信息”，短
报文可以发布140个字的信息，并能够定位，可以显示发布者的位置。另外，
在海洋、沙漠和野外这些没有通信和网络的地方，安装了北斗系统终端的用户，
可以定位自己的位置，并能够向外界发布文字信息。
同时，具有北斗短报文模块的北斗短报文一体机是专门为监测采集数据传输
而研制的机型，采用天线主机一体化设计，集成了RDSS天线、射频收发电路、
功放电路、基带电路等，产品集成度高、功耗低，配有专用的固定支架，安装使
用极为方便。为适应野外恶劣环境，该模块设计充分考虑了防水、防盐雾、防腐
蚀等要求。下面是常州莱特所研究开发的带有北斗短报文模块的收发一体机，简
单的分析了一下器技术特点和硬件技术指标。
技术特点
◇ 一体机直径110mm，高度100mm（不含固定支架高度）；
◇ 全天候的北斗双向报文通信功能，以及北斗定位；
◇ 高集成化，收发天线和RDSS模块集成一体；
◇ 采用防水设计，可在室外可靠工作；
◇ 提供支架安装方式，便于用户安装使用。
硬件技术指标
◇ 射频输入频率 S：2491.75±4.08MHz
◇ 射频输入驻波 ≤2.0
◇ 射频输入电平 -130~-90dBm
◇ 接收灵敏度 -127.6dBm
◇ 射频输出频率 L：1615.68±4.08MHz
◇ 发射功率 ≥39.5dBm
◇ 调制相位误差 ≤3度
◇ 载波抑制 ≥30dB
◇ 协议版本 4.0版
◇ 时钟稳定度 优于5×10-7
◇ 温度范围 -40~+85度
◇ 工作电压 DC：+12~36V
◇ 工作功耗 <1W(接收机)；<30W(发射机)
北斗导航定位系统保留北斗卫星导航试验系统有源定位，双向授时和短报文
通信服务，并向亚太地区提供正式的连续无源定位，导航，授时等服务。这是北
斗系统建设的一个里程碑式的应用。