基于北斗卫星系统的深远海GPS波浪浮标数据传输研究.pdf

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1、46传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2016年第35卷第1期DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)01-0046-03基于北斗卫星系统的深远海GPS波浪浮标数据传输研究党超群，张锁平，齐占辉，李明兵，孙东波(国家海洋技术中心，天津300112)摘要：国家海洋技术中心研制的GPS波浪浮标仅需一个GPS接收机，无需其他辅助传感器，其功耗低、尺寸小、布放方便、测量精度高、适用于大范围的对波浪进行精细化观测。为了解决GPS波浪浮标在深远海应用中的数据传输问题，通过对比Argos、铱星、北斗三种卫星系统的特点，该

2、设备优先选用了基于北斗卫星系统的数据传输方式。对系统构成、硬件电路设计、测量原理及数据传输流程分别进行了详细阐述。通过实验室实验和现场海上试验，特别是GPS波浪浮标在遭遇台风等恶劣环境下仍能正常通信，验证了北斗卫星系统在深远海数据传输上的可行与可靠性。关键词：北斗卫星系统；深远海；GPS波浪浮标；数据传输中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)01-0046-03ResearchoOndatatran~smi"ss"ionoOftdeepandremotesSeaGPSwavebuoybasedonBeiDousatellitessystemDA

3、NGChao—qun，ZHANGSuo—ping，QIZhan—hui，LIMing—bing，SUNDong—bo(NationalOceanTechnologyCenter，Tianjin300112，China)Abstract：GPSwavebuoydesignedbyNationalOceanTechnologyCenterjustrequiresaGPSreceiverwithoutanyextrasensors，ithascharacteristicsoflowpowerconsumption，smallsize，easytodeploy，highmeasuremen

4、tprecisionandsuitableforwavemeasurementinlarge—scaleandmeticulousways．InordertosolveproblemofdeepandremoteseaGPSwavebuoydatatransmission，bycomparingcharacteristicsofthreekindsofsatellitessystemofArgos，IridiumandBeiDou，thisdevicegivesprioritytoadoptBeiDousatellitessystemtotransmitdata．Systemcon

5、stitution，hardwarecircuitdesign，measurementdatasanddatatransmissionflowareseparatelydescribedindetail．Throughlaboratoryandfieldtest，specificallywhenGPSwavebuoyisunderthesituationofharshenvironment，suchastyphoon，itisprovedthattheBeiDousatellitessystemcanbeusedindeepandremoteseadatatransmissiona

6、nditsreliabilityisverifies．Keywords：BeiDousatellitessystem；deepandremotesea；GPSwavebuoy；datatransmission0引言设计的PMT，它克服了Argos-2的地面发射平台m的缺现今，海洋环境要素的获取多采用无线通信，但由于距点，具有双向通信、数据容量大、速率高的特点。离和通信条件的限制，近岸所采用的通信方式几无可能用铱星系统是由66颗环绕地球的低轨卫星网组成的全于深远海的数据通信。当前，多种卫星系统逐步组网完成，球卫星移动通信系统，最显著的特点是星际链路和极地轨Argos、铱星、北斗系统逐

7、渐成为深远海数据通信中的佼佼道，无论在哪里都能保证通信的信号强度和可靠性，不受天者，广泛的应用在深远海海洋环境观测领域。气、高度、电离层、距离等因素的制约。铱星突发短数据传Argos卫星系统是法国和美国联合建立的一个数据收输(SBD)的通信费用相比地面其他的移动通信系统相对来集和定位的卫星通信系统。它利用极轨卫星传送各种环境说高一些，但是在特殊地区、特殊行业、特殊环境下利用铱监测数据，并对测量仪器的载体进行定位。由于住高纬度星SBD实现数据传输仍然是相当经济的。地区不