[发明专利]基于低轨卫星的北斗短报文通信系统及其通信方法

说明书

本发明公开了一种基于低轨卫星的北斗短报文通信系统。该系统包括：地面Lora模块、星载中继模块和北斗卫星；地面Lora模块安装在地面终端上，用于与星载中继模块进行Lora信息传递；星载中继模块安装在低轨卫星上，星载中继模块包括相互通信连接的Lora网关模块和北斗短报文通信模块；Lora网关模块通过LoraWAN通信协议与地面Lora模块无线连接，北斗短报文通信模块通过北斗短报文通信协议与北斗卫星无线连接。本发明的基于低轨卫星的北斗短报文通信系统通过利用低轨卫星作为中继平台，可以在广域范围内接收来自地面终端的数据，并通过北斗卫星将来自地面终端的数据在全球范围内进行传输，能够有效地降低地面终端的功耗，实现地面终端的小型化和长寿命设计。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种基于低轨卫星的北斗短报文通信系统及其通信方法。

背景技术

北斗卫星导航系统是中国自主研发、独立运行的全球卫星定位与通信系统，现有的北斗卫星导航系统具有短报文通信功能，能够为海上、野外、山区和森林等偏远地区提供可靠的通信方式。

然而，根据现有的北斗短报文通信体制的设计要求，北斗短报文地面终端与北斗卫星之间建立通信链路时，要求地面终端的发射功率大于5W，功率消耗较大，不利于地面终端的小型化设计和长时间工作，导致地面终端难以集成到腕表和智能手机等移动终端。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于低轨卫星的北斗短报文通信系统及其通信方法。

为此，本发明公开了一种基于低轨卫星的北斗短报文通信系统，所述通信系统包括：地面Lora模块、星载中继模块和北斗卫星；

所述地面Lora模块安装在地面终端上，用于与所述星载中继模块进行Lora信息传递；

所述星载中继模块安装在低轨卫星上，所述星载中继模块包括相互通信连接的Lora网关模块和北斗短报文通信模块；

所述Lora网关模块和所述北斗短报文通信模块均设置有接收天线和发送天线，所述Lora网关模块通过LoraWAN通信协议与所述地面Lora模块无线连接，所述Lora网关模块用于与所述地面Lora模块进行Lora信息传递；

所述北斗短报文通信模块通过北斗短报文通信协议与所述北斗卫星无线连接，所述北斗短报文通信模块用于与所述北斗卫星进行北斗短报文信息传递。

进一步地，在所述基于低轨卫星的北斗短报文通信系统中，所述地面Lora模块为Lora终端芯片。

进一步地，在所述基于低轨卫星的北斗短报文通信系统中，所述地面Lora模块的发射信号波束为全向波束。

进一步地，在所述基于低轨卫星的北斗短报文通信系统中，所述Lora网关模块为Lora网关芯片。

进一步地，在所述基于低轨卫星的北斗短报文通信系统中，所述Lora网关模块的接收天线和发送天线均对地安装，且均为宽波束天线。

进一步地，在所述基于低轨卫星的北斗短报文通信系统中，所述北斗短报文通信模块的接收天线和发送天线均对天安装，且均为窄波束定向天线。

此外，本发明还公开了一种利用上述的基于低轨卫星的北斗短报文通信系统实施的通信方法，所述通信方法包括如下内容：

待传输信息的地面Lora模块将Lora信息发送给一个低轨卫星的星载中继模块；

星载中继模块中的Lora网关模块接收和解析Lora信息，并将解析结果送至北斗短报文通信模块；

北斗短报文通信模块将解析结果处理为北斗短报文信息并将北斗短报文信息发送给北斗卫星；

北斗卫星接收北斗短报文信息，并将北斗短报文信息发送给另一个低轨卫星的星载中继模块；