[发明专利]一种基于北斗短报文卫星通信的路灯控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于北斗短报文卫星通信的路灯控制系统及方法。该控制系统在每个路灯中集成单收的北斗短报文接收模组，路灯指挥调度中心通过北斗卫星链路对各路灯发送控制命令实现对路灯的控制。本发明无需在路灯终端中配置北斗用户卡，通过虚拟用户方式对路灯实现组播和组播功能。北斗短报文接收模组主要包括北斗短报文S频点无源天线、S频点低噪放、下变频、基带电路和单片机等组成。通过集成北斗短报文接收模组，解决传统路灯数据通信架设成本、管理成本、资费成本高的问题，采用本发明所提供的方法，路灯建设、改造简单，数据通信基本属于免费模式，极大提升了产业效率。

技术领域

本发明涉及北斗卫星通讯终端技术领域，具体涉及一种基于北斗短报文卫星通信的路灯控制系统及方法。

背景技术

北斗二号卫星导航系统(BD2、Beidou-2)是中国独立开发的全球卫星导航系统。截止2012年底目前已有14颗卫星服务于亚太地区，包括5颗GEO卫星、5颗IGSO卫星和4颗MEO卫星。其中北斗二号5颗GEO卫星提供短报文通信功能，其他卫星提供导航定位功能。5颗GEO卫星，其中每颗卫星包含2个独立波束信号，即共10个独立波束信号提供短报文通信服务。

北斗三号工程于2009年正式启动建设，北斗三号卫星导航系统空间段由27颗中地球轨道卫星、5颗同步轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星组成，将向全球提供服务。截至2019年6月，目前北斗三号在轨卫星已达21颗，将于2020年底正式提供全球服务。北斗三号主要提供基本导航服务、短报文通信服务(区域、全球)、星基增强服务、国际搜救服务、精密单点定位服务等主要服务。

传统的路灯控制通信链路通过架设有线网络或移动网络进行。传统的方案存在架设有线网络施工成本高、管理复杂、维护成本高的问题，采用无线移动方案，也存在着年费咨询成本高、网络干扰等问题。如何降低路灯的通讯控制成本是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对路灯的通讯控制成本过高的问题，本发明提供一种基于北斗短报文卫星通信的路灯控制系统及方法，通过在路灯中内置北斗短报文接收模组，实现路灯低成本、高可靠的控制，具有极大的创新性和经济价值。

为解决上述问题，本发明一方面提供一种基于北斗短报文卫星通信的路灯控制系统，包括：路灯指挥控制中心、北斗短报文接收模组和路灯；

路灯指挥控制中心包括至少一个北斗短报文通信用户卡通过北斗卫星发送北斗短报文；

每个北斗短报文接收模组对应设置于一个路灯上，预置所述北斗短报文通信用户卡的用户ID作为广播用户ID，接收与广播用户ID匹配的所述北斗短报文，解析获得对应的控制指令，执行路灯的开关控制。

进一步的，北斗短报文接收模组包括S频点接收无源天线、S频点低噪放放大电路、S频点下变频电路、北斗短报文基带电路以及控制电路；

S频点接收无源天线接收北斗卫星发射的射频信号，通过S频点低噪放放大电路进行放大，经S频点下变频电路进行下变频后转换为数字中频信号，经北斗短报文基带电路进行信号捕获、跟踪、解码并解析后得到北斗短报文信息发送给所述控制电路，所述控制电路解析后获得北斗卫星发送的控制指令，根据所述控制指令执行路灯的开关控制。

进一步的，所述北斗短报文基带电路，循环解析北斗短报文的I支路电文信息时，将获取的用户ID字段信息与广播用户ID值比较，如果一致，则所述控制电路将广播用户ID对应的Q支路初相、多项式参数设置到所述北斗短报文基带电路的基带寄存器中，所述北斗短报文基带电路接收Q支路下一步输出对应的广播用户ID的电文内容。