一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及北斗二号短报文通信卫星，尤其是在探空气球领域的应用。
【背景技术】
[0002]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、授时功會K。
[0003]高空气象观测主要用于探测地面至3万米高空的温度、气压、湿度、风向、风速等气象要素，为天气预报、气候分析、科学研究和国际交换，提供及时、准确的高空气象资料。高空观测是用气球将探空仪带入空中，探空仪在飞升过程中感应出周围空气的温度、气压和湿度，并将探测的气象要素转换为无线电讯号，连续不断地发给地面接收系统，观测人员对接受的无线电讯号加以整理计算，获得高空的温度、气压、湿度、风向、风速等气象要素。
[0004]高空气象观测作为气象行业的一项基础工作，一直以来为社会大众所关注。本实用新型提供基于北斗通信卫星的短报文技术，将探空气球的测量数据发送给地面设备，从而满足高空气象数据的测量工作。采用北斗通信卫星短报文传输数据，无须地面建设通信系统，系统建设方案简单、不受地面等自然环境影响，稳定可靠，成本低廉。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供了一种全新的探空气球检测装置，采用北斗通信卫星短报文方式，将采集的温度、湿度、压力、风力等气象数据通过北斗卫星发送给地面管理中心计算机。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，该装置包括单片机、温度、湿度、压力、风力等气象传感器、北斗二号定位模块、北斗短报文模块以及电池组成。
[0007]进一步的，北斗短报文模块采用2瓦功放，以降低对电源的要求。
[0008]进一步的，北斗短报文模块的陶瓷天线和北斗二号定位模块的陶瓷天线应朝上设计，保证卫星信号接收的良好性。
[0009]进一步的，北斗二号定位模块采用定时工作的方式，以降低装置的功耗。
[0010]进一步的，北斗短报文模块采用定时工作的方式，以降低装置的功耗。
[0011]进一步的，单片机选型应选用超低功耗的单片机，以降低装置的功耗。
[0012]进一步的，单片机通过GP1控制北斗定位模块的开关工作。
[0013]进一步的，单片机通过GP1控制北斗短报文模块的开关工作。
[0014]进一步的，单片机通过GP1控制气象传感器的开关工作。
[0015]进一步的，单片机通过采集北斗定位模块提供的位置信息和气象传感器提供的温度、湿度、压力、风力等气象数据，打包后，通过北斗短报文模块借助北斗卫星发送到地面监控中心。
[0016]本实用新型采用北斗二号通信卫星，利用卫星短报文无线的方式将探空气球采集的传感器数据传递到地面。通信链路无须进行地面建设，直接利用北斗二号通信卫星即可完成数据链的建设，成本低廉，结构简单、稳定性高，具备较大的实施价值。
【附图说明】
[0017]图1:是本实用新型的系统框图
[0018]图2:是本实用新型的模块控制示意图
[0019]图3:是本实用新型的业务逻辑流程图
【具体实施方式】
[0020]为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施方式、对本实用新型的具体结构及其功效，详细说明如下。
[0021]如图1所示，一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，所述的装置包括单片机、北斗二号定位模块、温度、湿度、压力、风力等气象传感器、北斗短报文模块以及电池组成。定位二号定位模块、北斗短报文模块以及温度、湿度、压力、风力等气象传感器通过串口同单片机进行连接。
[0022]如图2所示，北斗二号定位模块，北斗短报文模块和气象传感器模块有独立的开关控制，由单片机的3个GP1接口对其进行加电和关电操作，以便做电源管理，降低气象检测装置的功耗，延长装置的工作时间。
[0023]考虑卫星的方向性，北斗二号定位模块的天线和北斗短报文模块的天线需朝上放置，保证卫星接收和发射效果。
[0024]本实用新型提及的一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，为节约功耗，采用定时工作的方式，定时时间可根据实际业务需要进行设置，例如10秒、I分钟、10分钟、I个小时等等。
[0025]如图3所示，在定时工作时，依次打开北斗二号定位模块，气象传感器模块、北斗短报文模块，然后读取当前气球的经度、玮度、高程信息，接着读取气象传感器提供的温度、湿度、压力、风力等气象数据，读取完毕后，进行数据打包，通过串口发送给北斗短报文模块，北斗短报文模块将此采集的气象数据通过北斗通信卫星发送到地面监控中心，从而实现对探空气球当前环境气象的数据采集工作。
[0026]综上所述，本实用新型提及的一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，采用北斗通信卫星的短报文技术，将探空气球的测量数据发送给地面设备，从而满足高空气象数据的测量工作。采用北斗通信卫星短报文传输数据，无须地面建设通信系统，系统建设方案简单、不受地面等自然环境影响，稳定可靠，成本低廉。
[0027]本实用新型的上述实施例仅用以说明本实用新型的原理和结构，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，所述的装置包括单片机、北斗二号定位模块、北斗短报文模块、温度、湿度、压力、风力气象传感器和电池，所述的北斗二号定位模块、北斗短报文模块和气象传感器是通过串口和单片机进行连接，北斗二号定位模块具备独立的电子开关，由单片机的GP1对其进行控制，设置其工作或关闭。2.如权利要求1所述的一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，其特征在于，此装置工作采用定时工作方式，以降低终端功耗，延长装置工作时间。3.如权利要求1所述的一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，其特征在于，北斗短报文模块具备独立的电子开关，由单片机的GP1对其进行控制，设置其工作或关闭。4.如权利要求1所述的一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，其特征在于，气象传感器模块具备独立的电子开关，由单片机的GP1对其进行控制，设置其工作或关闭。5.如权利要求1所述的一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，其特征在于，数据传输链路是采用北斗通信卫星的短报文方式。6.如权利要求1所述的一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，其特征在于，北斗短报文的功放采用2瓦功率，降低电源需求。7.如权利要求1所述的一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置，其特征在于，单片机应选择低功耗类型的单片机，降低装置功耗，延长装备的工作时间。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于北斗通信卫星的探空气球检测装置。所述的装置包括单片机、北斗二号定位模块、北斗短报文模块、温度、湿度、压力、风力等气象传感器和电池等组成。利用北斗通信卫星将采集的位置信息、气象信息传递到地面监控中心。无须地面建设通信系统，系统建设方案简单、不受地面等自然环境影响，稳定可靠，成本低廉。<!-- 2 -->
【IPC分类】G01W1/08
【公开号】CN204790040
【申请号】CN201520300924
【发明人】汪兵, 程忠国, 刘延平
【申请人】北京九天利建信息技术有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年5月12日