[发明专利]一种水下机器人用北斗通信与定位系统

说明书

本发明公开一种水下机器人用北斗通信与定位系统，该系统由北斗定位通信终端与岸基船基中心组成，其中定位通信终端基于自主知识产权的北斗RD/RN核心芯片提供高可靠北斗定位和通信功能，具有小型化、低功耗等特点。岸基中心由北斗通信基站和北斗通信阵列组成。北斗通信基站控制北斗通信阵列与各终端进行数据通信，并通过网络或串口等对外提供标准化服务接口。该系统可建立多个北斗定位通信终端与中心之间的RDSS可靠数据通信链路，将多套水下机器人的观测及定位数据实时发送至岸基船基监控中心，从而实现海洋观测装备通信定位国产可控。

技术领域

本发明涉及水下机器人通信与定位领域，具体地是一种水下机器人用北斗通信与定位系统。

背景技术

中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，北斗终端是指即利用北斗卫星导航系统进行定位及导航的终端设备，但是现有的北斗RDSS通信和应用终端在传输数据方面存在如下问题：

1.现有的北斗RDSS一次只能发送约78个字节，且存在一定概率的丢包，对于较大数据量需要进行分包传输，可靠性难以保证。

2.市场现有北斗传输终端体积大、功耗高。对于电池供电或空间狭小的应用，缺少合适的产品。

近年来在海洋装备的北斗系统应用项目中，需要通过RDSS进行群组通信，总体需求如下：

1.多个终端与1个中心系统之间进行一定数据量(如几十到数K字节)的相互通信。

2.数据通信可靠率期望接近100％，如果失败应有反馈消息。

3.终端需要高可靠、小型化、低功耗。

发明内容

针对现有的北斗RDSS通信和应用终端在传输数据方面存在的问题，本发明的目的在于提供一种水下机器人用基于北斗通信与定位系统，打破铱星GPS的通信定位组合对于海洋装备的垄断，实现海洋观测装备的通信定位国产可控。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种水下机器人用北斗通信与定位系统，包括数据收发单元、IC卡、微处理器、电平转换单元在内的模组，其中：

数据收发单元，天线接口与微处理器之间的数据交互；

IC卡，用于北斗RDSS通信；

微处理器，用于北斗短报文格式数据的打包和解析；

电平转换单元，用于微处理器与用户接口之间数据交互的电平转换。

还包括与模组通过天线接口相连的外部天线。

所述模组还包括：分别与微处理器相连的定位单元、存储单元、电源管理单元，其中：

定位单元，用于进行水下机器人定位；

存储单元，用于存储微处理器与数据收发单元进行数据交互结果信息；

电源管理单元，用于系统的电源控制。

所述外部天线包括s频点天线和L频点天线。

一种水下机器人用北斗通信与定位方法，包括数据发送方法，具体为：

微处理器实时通过电平转换单元监控用户接口，当电平转换单元接收到用户发送的水下机器人观测数据或定位数据时，将数据以短报文数据格式进行打包处理并根据单次发送数据量配置RDSS IC卡，然后推送给数据收发单元，通过天线接口连接外部天线并与卫星建立连接发送；

还包括数据接收方法，具体为：