北斗三号RDSS区域短报文通信系统的数据发送方法及设备与流程

北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法及设备
技术领域
1.本说明书涉及通信领域，尤其涉及一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法及设备。


背景技术：

2.在实际应用中，基于北斗rdss系统构建的各类卫星通信系统常处于海洋、森林等边远地区、交通困难的地区、无人值守地区，没有地面移动通信和网络信号，没有充足方便的电能，这就要求北斗用户机具有功耗低、体积小、便于携带等特点，特别是低功耗要求，是目前各行业应用中的迫切需求。
3.目前，对于地面应用系统而言，以北斗用户机作为信息传输节点构建的各类卫星通信系统中。为了能够以最低的功耗工作，通过控制北斗用户机仅在需要上报数据时进行工作，其他时间段用户机处于休眠状态，甚至是关机状态从而降低功耗。然而当前北斗系统的业务运行机制规定了，地面的北斗rdss用户机必须保持对于卫星下行波束的跟踪锁定。所以，如果北斗用户机为了满足北斗系统的业务运行机制的技术要求，就必须始终保持对卫星下行波束的跟踪锁定，这就与控制北斗用户机仅在需要上报数据时进行工作，其他时间段处于休眠状态相矛盾，从而导致北斗用户机消耗了大部分的电能，不满足各行业应用系统的低功耗要求。


技术实现要素：

4.本说明书一个或多个实施例提供了一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法及设备，用于解决如下技术问题：如何提供一种有效的基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的低功耗数据发送方法。
5.本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：
6.本说明书一个或多个实施例提供一种应用于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法，应用于北斗三号rdss区域短报文通信系统的北斗用户机，方法包括：
7.北斗用户机内的rdss信号接收链路的电源处于关闭状态；初始化所述北斗用户机的计时器，并根据所述计时器与数据上报的预设频度，定时将所述北斗用户机内的发射链路转换为工作状态；
8.所述北斗用户机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息；其中，所述广播信息包括以下任意一项或多项：响应波束信息、冗余波束信息、管理信息；其中，所述管理信息用于调整所述北斗用户机的工作状态；
9.若所述北斗用户机确定接收到所述广播信息，则根据所述响应波束信息与所述冗余波束信息，确定所述北斗用户机的当前响应波束编号与当前冗余波束编号；
10.所述北斗用户机根据内置sim卡的发射参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号、所述当前冗余波束编号，确定所述北斗用户机的发
射参数；
11.所述北斗用户机根据所述管理信息确定是否进行发射，若是，则所述北斗用户机基于所述发射参数进行信号的发射。
12.可选地，本说明书一个或多个实施例中，北斗用户机内的rdss信号接收链路的电源处于关闭状态之前，所述方法还包括：
13.所述北斗用户机基于预设周期开启，并进行初始化；
14.所述北斗用户机确定其内置rnss接收机的位置信息与时间信息；
15.所述北斗用户机跟踪所述北斗三号rdss区域短报文通信系统下的指定卫星，并获取所述指定卫星播发的卫星广播信息；
16.所述北斗用户机根据所述卫星广播信息修正所述时间信息，实现所述北斗用户机与所述指定卫星的时间同步，并基于各波束的强度，获取所述北斗用户机的响应波束与冗余波束；
17.所述北斗用户机确定其内置sim卡的基础数据信息，以根据预设格式将所述基础数据信息、所述位置信息、所述响应波束与所述冗余波束，写入所述用户机的报告入站帧，并将所述报告入站帧发射到所述指定卫星中。
18.可选地，本说明书一个或多个实施例中，北斗用户机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息之后，所述方法还包括：
19.若所述北斗用户机确定未接收到所述广播信息，则基于所述北斗用户机的内置计数器，获取所述北斗用户机的接收等待时间；
20.若所述北斗用户机的接收等待时间大于预设时间阈值，则所述北斗用户机将所述rdss信号接收链路的电源转换为开启状态，并重新跟踪所述北斗三号rdss区域短报文通信系统的指定卫星。
21.可选地，本说明书一个或多个实施例中，北斗用户机根据其内置sim卡的发射参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号，确定所述北斗用户机的发射参数之前，所述方法还包括：
22.所述北斗用户机获取广播信息中的管理信息；其中，所述管理信息至少包括以下任意一项或多项：所述北斗用户机的出站广播超帧固定域、所述北斗用户机用于时间同步的信息域、北斗用户机用于存储编号的信息域、网管出站帧信息、所述北斗用户机发射数据的确认信息；
23.所述北斗用户机基于所述北斗用户机的出站广播超帧固定域，获取所述指定卫星的第一时间数据，并基于所述北斗用户机用于时间同步的信息域获取所述预设卫星的第二时间数据；
24.所述北斗用户机根据所述第一时间数据与所述第二时间数据对所述北斗用户机的所述时间信息进行修正，以实现所述北斗用户机与所述指定卫星的时间同步。
25.可选地，本说明书一个或多个实施例中，北斗用户机根据其内置sim卡的发射参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号，确定所述北斗用户机的发射参数；所述北斗用户机根据所述管理信息确定是否进行发射，若是，则所述北斗用户机基于所述发射参数进行信号的发射，具体包括：
26.所述北斗用户机根据其内置sim卡的发射参数信息、预置功率放大器的发射功率信息，确定所述北斗用户机的发射数据信息；其中，所述发射数据信息至少包括以下任意一项或多项：发射入站频度、发射频点、通信等级、发射功率；
27.所述北斗用户机基于所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号所对应的信号波束当前状态，确定所述北斗用户机的入站响应波束的编号；
28.所述北斗用户机根据所述发射数据信息与所述北斗用户机的入站响应波束的编号，调整并确定所述北斗用户机的发射参数；
29.所述北斗用户机根据所述管理信息中的所述网管出站帧信息，设置所述北斗用户机的发射状态；
30.所述北斗用户机判断所述管理信息中是否存在所述北斗用户机发射数据的确认信息，若不存在，则基于所述发射状态，确定所述北斗用户机是否进行发射；
31.若进行发射，则基于所述发射参数设置所述北斗用户机发送信号的时间和/或频率，并等待发射；其中，所述北斗用户机发射信号对应的内容，通过所述北斗三号rdss区域短报文通信系统的当前需求确定。
32.可选地，本说明书一个或多个实施例中，所述北斗用户机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息之后，所述方法还包括：
33.若所述北斗用户机接收到所述管理信息中所述北斗用户机用于存储波束编号的信息域，则获取所述北斗用户机用于存储波束编号的信息域中各波束所对应的编号；
34.所述北斗用户机获取各波束的历史编号，以对比所述各波束的历史编号与所述各波束所对应的编号；
35.若所述北斗用户机确定所述各波束所对应的编号与所述各波束的历史编号不同，则修正所述历史编号并存储于所述北斗用户机中。
36.本说明书一个或多个实施例中提供一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法，应用于北斗三号rdss区域短报文通信系统的北斗发射机，方法包括：
37.北斗发射机根据数据上报的预设频度，定时将所述北斗发射机内的发射链路转换为工作状态；其中，所述北斗发射机内不存在接收链路；
38.所述北斗发射机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息；其中，所述广播信息包括以下任意一项或多项：响应波束信息、冗余波束信息、管理信息；其中，所述管理信息用于调整所述北斗发射机的工作状态；
39.若所述北斗指挥机确定接收到所述广播信息，则根据所述响应波束信息与所述冗余波束信息设置所述北斗发射机的当前响应波束与当前冗余波束；
40.所述北斗发射机根据其内置sim卡的发送参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号，确定所述北斗发射机的发射参数；
41.所述北斗发射机根据所述管理信息确定所述北斗发射机是否进行发射，若是，则所述北斗发射机基于所述发射参数进行信号的发射。
42.可选地，本说明书一个或多个实施例中，所述北斗发射机通过与其相连的无线移
动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息之后，所述方法还包括：
43.若所述北斗发射机确定未接收到所述广播信息，则所述北斗发射机基于所述北斗发射机的内置计数器，获取所述北斗发射机的接收等待时间；
44.所述北斗发射机若确定所述接收等待时间大于预设时间阈值，则所述北斗发射机获取所述北斗发射机的历史响应波束；其中，所述历史响应波束为当前待响应波束的上一响应波束；
45.所述北斗发射机将所述历史响应波束作为所述北斗发射机的当前入站响应波束；
46.所述北斗发射机通过其内置rnss接收机，获取所述北斗发射机的时间信息，以基于所述时间信息同步所述北斗发射机的发射时间，以使所述北斗发射机向所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的指定卫星发射开机报告入站帧，重新接收所述广播信息。
47.可选地，在本说明书一个或多个实施例中，北斗发射机为基于fpga/cpld+arm架构的北斗发射机，所述北斗发射机内的发射链路包括：功率放大器、上变频器、发射单元。
48.本说明书一个或多个实施例提供一种北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送设备，应用于所述北斗三号rdss区域短报文通信系统的北斗用户机，设备包括：用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备执行：
49.北斗用户机内的rdss信号接收链路的电源处于关闭状态；初始化所述北斗用户机的计时器，以根据所述计时器与数据上报的预设频度，定时将所述北斗用户机内的发射链路转换为工作状态；
50.所述北斗用户机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息；其中，所述广播信息包括以下任意一项或多项：响应波束信息、冗余波束信息、管理信息；其中，所述管理信息用于调整所述北斗用户机的工作状态；
51.若所述北斗用户机确定接收到所述广播信息，则根据所述响应波束信息与所述冗余波束信息，确定所述北斗用户机的当前响应波束编号与当前冗余波束编号；
52.所述北斗用户机根据内置sim卡的发射参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号，确定所述北斗用户机的发射参数；
53.所述北斗用户机根据所述管理信息确定是否进行发射，若是，则所述北斗用户机基于所述发射参数进行信号的发射。
54.本说明书一个或多个实施例提供一种北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送设备，应用于所述北斗三号rdss区域短报文通信系统的北斗发射机，设备包括：用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备执行：
55.北斗发射机根据数据上报的预设频度，定时将所述北斗发射机内的发射链路转换为工作状态；其中，所述北斗发射机内不存在接收链路；
56.所述北斗指挥机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息；其中，所述广播信息包括以下任意一项
或多项：响应波束信息、冗余波束信息、管理信息；其中，所述管理信息用于调整所述北斗用户发射机的工作状态；
57.若所述北斗指挥机确定接收到所述广播信息，则根据所述响应波束信息与所述冗余波束信息设置所述北斗发射机的当前响应波束与当前冗余波束；
58.所述北斗发射机根据内置sim卡的发射参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号，确定所述北斗发射机的发射参数；
59.所述北斗发射机根据所述管理信息确定所述北斗发射机是否进行发射，若是，则所述北斗发射机基于所述发射参数进行信号的发射。
60.本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
61.本说明书实施例中，通过关闭北斗用户机的接收链路的供电电源，同时控制北斗用户机中的发射链路中的设备单元进入休眠工作状态，根据应用系统的上报频度，通过计时器控制北斗用户机的发射链路，仅在发射数据时进行唤醒转换到工作状态，从而避免了传统方式中北斗用户机需要实时开启接收链路所造成的电能消耗问题。此外，采用系统内的指挥机收集用户机所需的各类广播信息和管理信息，并通过北斗用户机的无线移动接收设备接收该广播信息，实现了通过地面其他设备辅助收集广播信息，从而使得北斗用户机在不用实时开启接收链路即可实现对于卫星的跟踪以及广播信息的获取。既可以满足北斗三号rdss区域短报文通信系统的业务运行机制规定的工作要求，又可以灵活地适配各行业的地面应用，能够在超低功耗、超长待机时间下开展业务工作。通过软硬件的结合设计，节约了系统进行数据发送的功耗，促进了北斗三号rdss区域短报文通信系统的推广应用，且该设备及方法易于实现，降低了硬件成本。
附图说明
62.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
63.图1为本说明书实施例提供的一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法的方法流程示意图；
64.图2为本说明书实施例提供的一种应用场景下rdss基带处理芯片的北斗用户机的内部结构示意图；
65.图3为本说明书实施例提供的一种应用场景下北斗用户机的工作步骤流程的示意图；
66.图4为本说明书实施例提供的另一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法的方法流程示意图；
67.图5为本说明书实施例提供的一种应用场景下基于fpga/cpld+arm架构的北斗发射机的内部结构示意图；
68.图6为本说明书实施例提供的一种应用场景下北斗发射机的工作流程的示意图；
69.图7为本说明书实施例提供的一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据
发送设备的内部结构示意图；
70.图8为本说明书实施例提供的另一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送设备的内部结构示意图。
具体实施方式
71.本说明书实施例提供一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法及设备。
72.北斗三号卫星导航系统中的rdss区域短报文通信系统，可以提供应急搜救、定位报告、报文通信、双向定时服务，通过rdss系统与rnss系统的集成，北斗卫星导航系统可以为用户提供卫星导航与通信一体化的服务。相比北斗二号rdss区域短报文通信系统，北斗三号rdss区域短报文通信服务的性能得到了很大的提升，而且北斗三号rdss系统更加安全、可靠。这得益于北斗三号系统的业务运行机制的科学规范管理，保证了整个系统在信道资源最优分配的情况下高效运行，这极大地推动了北斗三号rdss区域短报文系统在社会各领域的应用。当前用户机为了满足北斗系统的业务运行机制的技术要求，必须始终保持对卫星下行波束的跟踪锁定，提取下行波束的出站电文中的系统广播信息以及网管出站帧中的各类管理信息，以及用户机在工作过程中对明文专播地址的出站确认信息的接收和判断。
73.然而在实际应用中，利用北斗用户机和地面监控中心构建数据采集系统等小型卫星通信应用系统是十分常见的，特别是在地面网络覆盖不到的地区，可以快速地建设卫星通信应用系统，这将为各行业带来极大的综合效益。从应用系统的实际使用情况看出，北斗用户机的主要作用是采集并发送数据，而目前市场上的用户机为了实现该功能，同时又要满足北斗三号rdss区域短报文通信系统的接入规则，只能采用接收单元持续工作的方式，持续地接收卫星下行出站电文，保证用户机发送数据时有锁定的响应波束，并保证用户机符合北斗系统的接入规则，这往往就无法满足应用系统的超低功耗、超长待机时间的工作要求。
74.为了解决上述技术问题，本说明书实施例提供了一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法，通过对北斗用户机的接收链路进行控制，仅在用户机开机后，跟踪并锁定卫星，提取卫星的出站电文中的广播信息等，同步本机时间，确定入站响应波束，并发射开机报告入站帧，然后关闭接收链路的供电电源，实现了对于接收链路的关闭从而降低了接收链路的电能消耗。同时，控制北斗用户机的发射链路进入休眠工作状态，根据应用系统的上报频度，通过计时器控制，仅在发射数据时唤醒发射链路中的各个单元，实现了对于低功耗的要求。此外通过地面无线接收模块，实时接收应用系统转发的各类北斗rdss系统的管理信息，保证了基于系统获取广播信息从而满足了北斗系统的接入要求。在本说明书的另一个实施例中，通过北斗发射机进行，发射机开机后，利用其他地面无线接收模块(如超短波电台)接收应用系统广播的北斗rdss系统的广播信息等，同步本机时间，确定入站响应波束，并发射开机报告入站帧，然后控制发射机的发射链路的各单元进入休眠工作状态，根据应用系统的上报频度，通过计时器控制，仅在发射数据时唤醒发射链路中的各单元。同时，发射机通过地面无线接收模块，实时接收应用系统转发的北斗rdss系统的各类管理信息。本说明书实施例通过软硬件结合的方式极大地降低北斗设备发送数据的功
耗，可以降低硬件成本，可以满足各应用系统对超低功耗、超长待机时间的要求。
75.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
76.如图1所示本说明书实施例提供了一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法的方法流程示意图。由图1可知方法包括以下步骤：
77.s101：北斗用户机内的rdss信号接收链路的电源处于关闭状态；初始化所述北斗用户机的计时器，以根据所述计时器与数据上报的预设频度，定时将所述北斗用户机内的发射链路转换为工作状态。
78.如图2所示，目前市场上的北斗用户机大都采用相同的基带处理芯片，基于功率放大器、上变频器、发射单元构成北斗用户机的发射链路，基于低噪声放大器、下变频器以及接收单元构成北斗用户机的接收链路。由于北斗三号rdss区域短报文通信系统中，往往是利用北斗用户机作为应用系统区域内的通信传输节点，按照一定的频度和通信协议发送采集来的数据，并打上位置戳与时间戳。因此可以利用北斗三号rdss区域短报文通信系统所在服务区域的空间相关性，采用其他设备接收提取北斗三号rdss区域短报文通信系统播发的各类信息，并采用地面无线移动通信手段再次转发给应用系统区域内的北斗用户机。因此为了节约系统的功耗，本说明书实施例中对北斗用户机接收链路的电源进行关闭，即北斗用户机内的rdss接收链路的电源处于关闭状态，仅在发射状态时将发射链路由休眠状态转换为工作状态。具体地，如图2所示本说明书实施例中的北斗用户机内的rdss信号接收链路的电源处于关闭状态，然后北斗用户机初始化北斗用户机的计时器，从而根据计时器以及数据上报的预设频度，定时将北斗用户机内的发射链路转换为工作状态。
79.进一步地，为了通知地面中心站北斗用户机已经开机，提高数据发送的可靠性降低数据丢失的可能性，实现对于北斗用户机发射的监管。在本说明书一个或多个实施例中，北斗用户机内的rdss信号接收链路的电源处于关闭状态之前，方法还包括以下步骤：
80.首先，北斗用户机基于预设周期进行开启，并进行初始化，比如：读取本机sim卡中的信息，包括：本机地址、通播地址、用于本机接收与发射的伪码初相及生成多项式等。然后根据北斗用户机内的rnss接收机，获取北斗用户机的位置信息与时间信息。北斗用户机跟踪并且锁定北斗三号rdss区域短报文通信系统的指定ceo卫星，并获取该指定卫星出站电文中的卫星广播信息。根据获取到的卫星广播信息修正初始化获得的时间信息，实现北斗用户机与指定卫星的时间同步，并基于各波束的强度，获取用户机的入站响应波束与冗余波束。即在指定卫星各个波束中选择信号强度最强的作为响应波束，选择预设数量的其他波束作为冗余波束。然后获取北斗用户机中内置sim卡的基础数据信息，从而根据预设的格式信息将基础数据信息、位置信息、入站响应波束以及冗余波束，生成用户机的报告入站帧，并将所述报告入站帧发射到指定卫星中。从而实现对于北斗用户机数据发送过程的监控，提高数据发送的可靠性，以便后续判断北斗用户机是否需要进行重新发射，以避免北斗用户机由于故障问题所导致的数据未上传的问题。
81.s102：所述北斗用户机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发
的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息；其中，所述广播信息包括以下任意一项或多项：响应波束信息、冗余波束信息、管理信息；其中，所述管理信息用于调整所述北斗用户机的工作状态。
82.由上述步骤s101可知，北斗rdss系统的广播信息是慢变的、重复播发的信息，应用系统有充足的时间采用其他设备接收并转发给系统中的用户机。因此本说明书实施例为了节约功耗，在关闭了接收链路之后，不经过接收链路直接接收广播信息，采用预设卫星通信应用系统中与北斗用户机相连的无线移动接收设备，来接收北斗指挥机转发的广播信息，比如：通过与北斗用户机相连的超短波接收电台，来接收北斗指挥机转发的广播信息。其中，需要说明的是，广播信息包括：响应波束信息、冗余波束信息、管理信息，而管理信息用于调整北斗用户机的工作状态。
83.进一步地，在本说明书一个或多个实施例中，北斗用户机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息之后，方法还包括以下过程：
84.如果北斗用户机确定没有接收到广播信息，那么就根据北斗用户机的内置计数器，获取北斗用户机的接收等待时间t。如果北斗用户机的接收等待时间t大于预设时间阈值t，则北斗用户机重新开启预置rdss信号接收链路的电源，并重新跟踪北斗三号rdss区域短报文通信系统下的指定卫星。本说明书实施例基于上述过程，解决了北斗用户机长时间未收到系统转发的各类管理信息的问题，提高了数据发送的可靠性。
85.s103：若所述北斗用户机确定接收到所述广播信息，则根据所述响应波束信息与所述冗余波束信息，确定所述北斗用户机的当前响应波束编号与当前冗余波束编号。
86.如果确定接收到了广播信息，则根据响应波束信息与冗余波束信息，设置该北斗用户机的当前响应波束编号与当前冗余波编号束。其中，需要说明的是：响应波束为北斗三号rdss区域短报文通信系统中，用户锁定的1颗geo卫星的下行出站波束；冗余波束为北斗rdss区域短报文通信系统中，用户锁定并同步响应波束后，同时还锁定的geo卫星的其他下行出站波束，这些波束统称为该用户的冗余波束。通过锁定波束实现了对于广播信息的有效回应，从而减小了数据发送违反接入规定的问题，以及北斗用户机发射信号时与卫星的时间同步的问题。
87.s104：所述北斗用户机根据其内置sim卡的发射参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号，确定所述北斗用户机的发射参数。
88.本说明书实施例中，北斗用户机根据内置sim卡的发射参数信息、发射链路内功率放大器的信息、当前响应波束编号与当前冗余波束编号，确定出北斗用户机的发射参数。
89.为了实现数据发送时北斗用户机的时间与卫星时间的同步，在本说明书一个或多个实施例中，北斗用户机根据内置sim卡的发射参数信息、发射链路内功率放大器的发射功率信息、当前响应波束编号与当前冗余波束编号，确定北斗用户机的发射参数之前，方法还包括以下过程：首先北斗用户机获取管理信息；其中，需要说明的是管理信息至少包括以下任意一项或多项：北斗用户机的出站广播超帧固定域、北斗用户机用于时间同步的信息域、北斗用户机用于存储编号的信息域、网管出站帧信息、北斗用户机发射数据的确认信息。北斗用户机根据管理信息中北斗用户机的出站广播超帧固定域，获取指定卫星的第一时间数
据，并基于管理信息中北斗用户机用于时间同步的信息域获取预设卫星的第二时间数据。然后北斗用户机根据第一时间数据与第二时间数据对北斗用户机的时间信息进行修正，以实现北斗用户机与所述指定卫星的时间同步。在某应用场景下北斗用户机用于时间同步的信息域为：msgtype0类别信息域信息，在该信息中播发了卫星星历、闰秒信息等，从而使得北斗用户机根据周计数、周内秒、闰秒修正北斗用户机的时间信息，实现时间的同步。具体地，基于出站广播超帧固定域信息获取预设卫星的周内秒、周计数，并基于北斗用户机用于时间同步的信息域获取预设卫星的闰秒累计数，实现北斗用户机与卫星的时间同步。
90.s105：所述北斗用户机根据所述管理信息确定是否进行发射，若是，则所述北斗用户机基于所述发射参数进行信号的发射。
91.基于上述步骤获得发射参数后，北斗用户机根据管理信息确定是否进行发射，如果是那么北斗用户机根据发射参数进行信号的发射。具体地，在本说明书一个或多个实施例中，北斗用户机根据内置sim卡的发射数据信息、发射链路内功率放大器的发射功率信息、当前响应波束编号与当前冗余波束编号，确定北斗用户机的发射参数；北斗用户机根据管理信息确定是否进行发射，若是，则北斗用户机基于所述发射参数进行信号的发射，具体包括以下过程：
92.北斗用户机根据其内置sim卡的发射参数信息、内置功率放大器的发射功率信息，确定北斗用户机的发射数据；其中，发射数据至少包括以下任意一项或多项：发射入站频度、发射频点、通信等级、发射功率。北斗用户机基于当前响应波束编号与当前冗余波束编号所对应的信号波束当前状态，确定北斗用户机的入站响应波束的编号。北斗用户机根据发射数据与北斗用户机的入站响应波束的编号，调整并确定北斗用户机的发射参数。此处，确定发射参数的过程为现有的北斗系统中确定发射参数的过程，故不再具体加以阐述。
93.然后北斗用户机根据管理信息中的网管出站帧信息，设置北斗用户机的发射状态。北斗用户机判断管理信息中是否存在北斗用户机发射数据的确认信息。如果不存在那么北斗用户机就根据发射状态确定出北斗用户机是否进行发射。如果进行发射，那么就根据发射参数设置下属北斗用户机发送信号的时间和/或频率，并等待发射。其中，北斗用户机发射信号对应的内容，通过北斗三号rdss区域短报文通信系统的当前需求确定。其中，根据管理信息中的网管出站帧信息，设置北斗用户机的发射状态，具体包括：若接收到网管出站帧信息，则获取网站出站帧信息所包括的入站功率控制、参数更新、暂停/启用服务、操作通知等参数信息，从而根据各参数信息确定出该北斗用户机的发射状态，例如：接收到永久关闭指令则将该北斗用户机自毁，不再进行使用与后续发射。北斗用户机通过接收这些信息，一方面可以根据北斗三号rdss区域短报文通信系统的要求，设置北斗用户机自身的工作状态；另一方面是得到与卫星系统交互的确认信息，从而提高通信的效率与可靠性。
94.在本说明书一个或多个实施例中，北斗用户机通过相连的无线移动接收设备，接收所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中北斗指挥机转发的广播信息之后，方法还包括以下过程：
95.如果北斗用户机接收到管理信息中北斗用户机用于存储波束编号的信息域，那么就获取北斗用户机用于存储波束编号的信息域中各波束所对应的编号。北斗用户机获取存储的各波束的历史编号，然后对比各波束的历史编号与当前信息中各波束所对应的编号。如果北斗用户机确定各波束所对应的编号与北斗用户机中存储的各波束的历史编号不同，
那么就修正北斗用户机的历史编号并且存储到北斗用户机中。
96.如图3所示，本说明书实施例提供了一种应用场景下北斗用户机的工作步骤流程的示意图。由图3可知，在某应用场景下本说明书实施例中北斗用户机的工作步骤包括以下过程：
97.s3.1：北斗用户机初始化，北斗用户机读取本机sim卡中的信息，包括：本机地址、通播地址、用于本机接收与发射的伪码初相及生成多项式等。
98.s3.2：北斗用户机获取设备内rnss接收机的定位信息及时间信息，初始化本用户机的初始概略位置及北斗时间。
99.s3.3：北斗用户机跟踪并锁定北斗geo卫星，提取卫星出站电文中的广播信息等，同步本机时间，确定入站响应波束及冗余波束，并启动32pps计数器。
100.s3.4：北斗用户机向geo卫星发射开机报告入站帧。
101.s3.5：北斗用户机关闭自身的rdss信号接收链路的供电电源，同时打开并初始化计时器。
102.s3.6：北斗用户机控制本机的功率放大器、上变频器、发射单元进入休眠工作状态，并根据应用系统预先设置的上报频度，通过计时器控制，仅在发射数据时唤醒发射链路中的各个单元。
103.s3.7：根据应用系统的配置规格，北斗用户机通过地面无线移动接收设备(例如：超短波接收电台)，实时接收应用系统转发的北斗系统的广播信息、网管出站帧中的管理信息、明文专播地址出站电文中的确认信息。
104.s3.8：北斗用户机根据接收到的当前响应波束和冗余波束信息，用户机设置本机的响应波束与冗余波束，并重新设置32pps计数器。
105.s3.9：北斗用户机如果接收到出站广播超帧的固定域信息、msgtype0类别信息域信息，则存储信息。
106.s3.10：北斗用户机根据接收到的出站广播超帧的固定域信息、msgtype0类别信息域信息，北斗用户机设置本机的周计数与周内秒，闰秒修正，并进行时间同步。
107.s3.11：北斗用户机根据步骤s3.9的信息和s3.10的操作，以及本机sim卡和功率放大器的信息，设置发射入站频度、发射频点、通信等级、发射功率等，并跳转到步骤s3.16。
108.s3.12：北斗用户机如果接收到出站广播超帧的msgtype1类别信息域信息，则与本机存储的各波束的新体制伪码编号比较，如有变动，则更新本地新体制伪码编号。
109.s3.13：北斗用户机如果接收到明文专播地址播发的确认信息，如有本用户机的确认信息，则存储信息；如没有确认信息，则根据自身发射信息、计时器比较信息，判断是否需要重新发射，如需要发射则跳转到步骤s3.16。
110.s3.14：北斗用户机如果接收到网管出站帧信息，包含：入站功率控制信息、参数更新信息、暂停/启用服务信息、操作通知信息的全部或之一，则设置本机发射工作状态，并跳转到步骤s3.16。
111.s3.15：北斗用户机如果接收到网管出站帧的永久关闭指令信息，则设置本北斗用户机进入自毁操作，北斗用户机失效。
112.s3.16：北斗用户机发射设置完成，工作就绪，进入发射等待状态。
113.s3.17：北斗用户机如果长时间未收到应用系统转发的各类管理信息，此处的长时
间是应用系统给北斗用户机设置的时间阈值(t)，当北斗用户机内部的计时器时间(t)大于时间阈值时，即t＞t时，北斗用户机给本机接收链路的各个单元上电，并返回步骤s3.3。
114.如图4所示，本说明书实施例提供了另一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的数据发送方法的方法流程示意图，由图4可知，该方法应用于北斗三号rdss区域短报文通信系统的北斗发射机，方法包括：
115.s401：北斗发射机根据数据上报的预设频度，定时将所述北斗发射机内的发射链路转换为工作状态；其中，所述北斗发射机内不存在接收链路。
116.本说明书实施例中北斗发射机为基于fpga/cpld+arm架构的北斗发射机，北斗发射机内的发射链路包括：功率放大器、上变频器、发射单元。在本说明书实施例中，北斗发射机根据数据上报的预设频度定时将北斗发射机内的发射链路转换为工作状态。其中，需要说明的是北斗发射机与北斗用户机的区别是北斗发射机中并不存在接收链路，从而节省了接收链路实时开启所造成的电能消耗问题。
117.s402：所述北斗发射机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息；其中，所述广播信息包括以下任意一项或多项：响应波束信息、冗余波束信息、管理信息；其中，所述管理信息用于调整所述北斗用户机的工作状态。
118.在本说明书一个或多个实施例中，所述北斗发射机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息之后，方法还包括：
119.若北斗发射机确定未接收到广播信息，则北斗发射机基于北斗发射机的内置计数器，获取北斗发射机的接收等待时间。北斗发射机如果确定接收等待时间大于预设时间阈值，那么北斗发射机获取北斗发射机的历史响应波束；其中，历史响应波束为当前待响应波束的上一响应波束。北斗发射机将历史响应波束作为北斗发射机的当前入站响应波束，北斗发射机通过内置rnss接收机，获取北斗发射机的时间信息，以基于时间信息同步北斗发射机的发射时间，以使北斗发射机向北斗三号rdss区域短报文通信系统中的指定卫星，发射开机报告入站帧，重新接收广播信息。
120.s403：若所述北斗指挥机确定接收到所述广播信息，则根据所述响应波束信息与所述冗余波束信息设置所述北斗发射机的当前响应波束与当前冗余波束。
121.s404：北斗发射机根据其内置sim卡的发射参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号，确定所述北斗发射机的发射参数。
122.s405：北斗发射机根据所述管理信息确定所述北斗发射机是否进行发射，若是，则所述北斗发射机基于所述发射参数进行信号的发射。
123.本说明书实施例中采用如图5所示的fpga/cpld+arm架构的电路，替换目前市场上北斗三号rdss用户机的核心基带处理芯片(或模块)，仅设计发射链路，包括天线、功率放大器、上变频器、fpga/cpld、arm，没有接收链路的设备为“北斗三号rdss发射机”。北斗发射机开机后，利用其他地面无线接收模块(比如超短波电台)接收北斗三号rdss短报文通信系统的广播信息等，同步本机时间，确定入站响应波束，并发射开机报告入站帧，然后控制北斗发射机的发射链路的各单元进入休眠工作状态，根据应用系统的上报频度，通过计时器控
制，仅在发射数据时唤醒北斗发射机内发射链路中的各单元。同时，北斗发射机通过地面无线接收模块，实时接收应用系统转发的北斗rdss系统的各类管理信息。如果北斗发射机在开机后，等待一定时间没有收到地面无线接收模块播发的卫星广播信息，则利用历史数据设置入站响应波束，利用rnss接收模块同步本机时间，并发射开机报告入站帧。北斗发射机进入休眠工作状态后，根据应用系统的上报频度，通过计时器控制，仅在发射数据时唤醒发射链路中的各单元，同样通过计时器控制，如果长时间未收到应用系统转发的各类管理信息，则北斗发射机在发射数据时只能使用历史数据设置入站响应波束，利用rnss接收模块同步本机时间。北斗发射机一旦接收到应用系统转发的各类管理信息，则立刻更新本机工作状态设置。本说明书实施例通过这种北斗发射机的硬件设计结合相应的软件控制方法，可以极大地降低北斗设备跟踪锁定卫星下行波束的功耗，可以降低硬件成本，满足各应用系统对于超低功耗、超长待机时间的要求。
124.由于北斗发射机和上述北斗用户机发送数据的方法相比，北斗发射机进行数据发送与北斗用户机进行数据发送的区别仅为，北斗发射机需要保证历史数据不能过期或失效，其构建的应用系统的区域范围相对较小，应用在小区域、固定(或移动不频繁)的数据采集系统中，能够大幅降低成本。因此，此处对北斗发射机与北斗用户机进行数据发送的相同过程，此处不再进行详细阐述。
125.如图6所示，本说明书实施例提供了一种应用场景下北斗发射机的工作流程的示意图。由图6可知，某应用场景下北斗发射机的工作流程包括以下步骤：
126.s6.1：北斗发射机初始化，读取本机sim卡中的信息，包括：本机地址、通播地址、用于本机发射的伪码初相及生成多项式等。
127.s6.2：北斗发射机获取设备内rnss接收机的定位信息及时间信息，初始化该北斗发射机的初始概略位置及北斗时间，并启动32pps计数器。
128.s6.3：北斗发射机向geo卫星发射开机报告入站帧。
129.s6.4：北斗发射机控制本机的功率放大器、上变频器、发射单元进入休眠工作状态，同时打开并初始化计时器，并根据应用系统预先设置的上报频度，通过计时器控制，仅在发射数据时唤醒发射链路中的各个单元。
130.s6.5：根据应用系统的配置规格，北斗发射机通过地面无线移动接收设备(例如：超短波接收电台)，实时接收应用系统转发的北斗系统的广播信息、网管出站帧中的管理信息、明文专播地址出站电文中的确认信息。
131.s6.6：北斗发射机根据接收到的当前响应波束和冗余波束信息，北斗发射机设置本机的响应波束与冗余波束，并重新设置32pps计数器，即重新进行记录时间，等待后续进行发射。
132.s6.7：北斗发射机如果接收到出站广播超帧的固定域信息、msgtype0类别信息域信息，则存储信息。
133.s6.8：北斗发射机根据接收到的出站广播超帧的固定域信息、msgtype0类别信息域信息，北斗发射机设置本机的周计数与周内秒，闰秒修正，并进行时间同步。
134.s6.9：根据步骤s6.7的信息和s6.8的操作，以及本机sim卡和功率放大器的信息，北斗发射机设置发射入站频度、发射频点、通信等级、发射功率等，并跳转到步骤s6.14。
135.s6.10：北斗发射机如果接收到出站广播超帧的msgtype1类别信息域信息，则与本
机存储的各波束的新体制伪码编号比较，如有变动，则更新本地新体制伪码编号。
136.s6.11：北斗发射机如果接收到明文专播地址播发的确认信息，如有本机的确认信息，则存储信息；如没有确认信息，则根据自身发射信息、计时器比较信息，判断是否需要重新发射，如需要发射则跳转到步骤s6.14。
137.s6.12：北斗发射机如果接收到网管出站帧信息，包含：入站功率控制信息、参数更新信息、暂停/启用服务信息、操作通知信息的全部或之一，则设置本机发射工作状态，并跳转到步骤s6.14。
138.s6.13：北斗发射机如果接收到网管出站帧的永久关闭指令信息，则设置本机进入自毁操作，发射机失效。
139.s6.14：北斗发射机发射设置完成，工作就绪，进入发射等待状态。
140.s6.15：北斗发射机如果长时间未收到应用系统转发的各类管理信息，此处的长时间是应用系统给发射机设置的时间阈值(t)，当发射机内部的计时器时间(t)大于时间阈值时，即t＞t时，则采用历史的(上一次的)响应波束作为当前发射设置的入站响应波束，并利用步骤s6.2获取的北斗时间同步发射时间，并返回步骤s6.3。
141.如图7所示，本说明书实施例提供的一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的北斗用户机数据发送设备的内部结构示意图。
142.由图7可知，应用于所述北斗三号rdss区域短报文通信系统的北斗用户机，设备包括：用于存储计算机程序指令的存储器701和用于执行程序指令的处理器702，其中，当该计算机程序指令被该处理器702执行时，触发该设备执行：
143.北斗用户机内的rdss信号接收链路的电源处于关闭状态；初始化所述北斗用户机的计时器，根据所述计时器与数据上报的预设频度，定时将所述北斗用户机内的发射链路转换为工作状态；
144.所述北斗用户机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息；其中，所述广播信息包括以下任意一项或多项：响应波束信息、冗余波束信息、管理信息；其中，所述管理信息用于调整所述北斗用户机的工作状态；
145.若所述北斗用户机确定接收到所述广播信息，则根据所述响应波束信息与所述冗余波束信息，确定所述北斗用户机的当前响应波束编号与当前冗余波束编号；
146.所述北斗用户机根据内置sim卡的发射参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号，确定所述北斗用户机的发射参数；
147.所述北斗用户机根据所述管理信息确定是否进行发射，若是，则所述北斗用户机基于所述发射参数进行信号的发射。
148.如图8所示，本说明书实施例提供的另一种基于北斗三号rdss区域短报文通信系统的北斗发射机数据发送设备的内部结构示意图。
149.由图8可知，应用于所述北斗三号rdss区域短报文通信系统的北斗发射机，设备包括：用于存储计算机程序指令的存储器801和用于执行程序指令的处理器802，其中，当该计算机程序指令被该处理器802执行时，触发该设备执行：
150.北斗发射机根据数据上报的预设频度，定时将所述北斗发射机内的发射链路转换
为工作状态；其中，所述北斗发射机内不存在接收链路；
151.所述北斗发射机通过与其相连的无线移动接收设备，接收北斗指挥机转发的所述北斗三号rdss区域短报文通信系统中的广播信息；其中，所述广播信息包括以下任意一项或多项：响应波束信息、冗余波束信息、管理信息；其中，所述管理信息用于调整所述北斗发射机的工作状态；
152.若所述北斗指挥机确定接收到所述广播信息，则根据所述响应波束信息与所述冗余波束信息设置所述北斗发射机的当前响应波束与当前冗余波束；
153.所述北斗发射机根据内置sim卡的发射参数信息、所述发射链路内功率放大器的发射功率信息、所述当前响应波束编号与所述当前冗余波束编号，确定所述北斗发射机的发射参数；
154.所述北斗发射机根据所述管理信息确定所述北斗发射机是否进行发射，若是，则所述北斗发射机基于所述发射参数进行信号的发射。
155.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
156.上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
157.以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。