本实用新型涉及一种基于北斗水文监测通信系统，包括数据采集装置、数据处理单元、数据发送单元、北斗通信系统、北斗地面数据接收器、数据解析单元、数据输出装置、双膜自动转换系统、GSM通信系统及供电模块，所述数据采集装置的输入端与水位检测系统相连，其输出端经数据处理单元与数据发送单元的输入端相连，数据发送单元的输出端通过双膜自动转换系统分别与北斗通信系统、GSM通信系统相连，北斗地面数据接收器的输出端经数据解析单元与数据输出装置相连。本实用新型不仅可以满足北斗通信传输，也同时满足传统GSM网通信传输。通过北

（一）项目背景 在实际应用中，一些油气管线的阀门与增压设备安装在偏远地区，没有 4G/5G 基站信号覆盖，无法对设备实现远程控制，是当前面临的一个主要问题。项目采用北斗短报文通信技术，其直接依靠卫星通信来实现关键设备远程控制，可以大大弥补这一短板，解决实际需求。 （二）项目简介 油气管线的阀门通常分为开关阀与调节阀，其中开关阀只能进行阀门的开闭操作，调节阀又叫做气动执行器，它可以控制阀门的开度大小。此外工业现场环境以及阀门的状态信息还需要对各种传感设备进行实时监控。用户针对阀门或传感器的控制或查询指令需要通过北斗短报文或 4G/5G 的无线通信方式传递到控制系统。 项目研制的控制系统由一个微型控制单元（MCU）结合 RS232、RS485 通信端口，北斗收发机与 4G/5G 通信模块、电磁继电器，电流转换电路，液晶屏，按键等硬件外设组成，相互协调共同实现了对工业现场阀门及传感器进行远程控制、查询与实时监控的功能。 （三）关键技术 基于北斗短报文通信的指令收发与控制技术 一个控制系统可以同时控制两路开关阀，一路调节阀和八个传感器，每个阀门与传感器在一个控制系统下都有唯一的 ID 号，而一个用户又能够同时对工业现场的多个控制系统进行控制与查询操作，针对北斗短报文自定义字段部分进行统一设计，形成三种功能的报文格式，包括指令发送报文，返回信息报文和定位信息报文。结合报文中的“设备卡号”、“阀门号”与“传感器号”字段即可实现了现场控制系统同多个阀门与传感器设备的协议组网；结合基于北斗短报文的阀门远程控制系统的多路电磁继电器与电流控制设备，既能够对现场多路开关阀与调节阀进行精确控制，还能够对现场阀门或传感器的状态信息进行实时检测或预警，对设备所在地经纬度信息进行查询，实现了用户对多设备的双向通信。 整个控制系统的指令接收，识别，处理，控制信号的生成，信息回传等功能均是通过微型控制单元（MCU）的软件部分实现的。阀门的反馈信号会通过控制系统的 IO 口进行检测，形成闭环控制，以防止指令的失效或是二次执行，增加了控制系统的可靠性。

 北斗手机是在具有智能手机的通话、上网、短信和摄像等功能外，内置北斗和GPS双模导航芯片，在没有通讯网络的情况下，利用北斗的短文功能实现了北斗手机之间的语音对讲和图像传输，以及与手机公网的互通，成本远低于海事卫星通信。用于远海、野外无通信网络情况下的语音和数据传输，有望在双应和军民融合领域发挥作用。 产品的技术状态目前已通过了北斗手机之间的语音对讲、800*480图像传输测试。 预计需再投入500万元，用于优化图像传输协议，完善

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，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。 北斗卫星导航系统的建设与发展，以应用推广和产业发展为根本目标，不仅要建成系统，更要用好系统，强调质量、安全、应用、效益。北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放，为全球用户提供高质量的免费服务，积极推动卫星导航技术与产业的发展。北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。

一、领航一号 JFM7101 基带处理集成电路采用 SOC 设计,支持 10 路独立接收通道和 1 路发送通道,内部集成高性能 16 位数字信号处理器,支持多种通信接口,可实现北斗一代卫星 信号的接收与发送、出入站协议处理及接口通信等功能; 二、领航二号 JFM7201 基带处理集成电路 支持北斗二号B3、B1频点/GPS-L1频点信号的捕获跟

本实用新型公开了一种基于北斗和GSM/北斗短报文的智能传单回收箱，包括智能回收箱、便携移动终端和控制端；所述智能回收箱包括箱体和检测控制器，检测控制器通过检测箱体内部的物理数据，经过解析得到解析数据，通过北斗定位器获得定位数据，并将解析数据和定位数据发送至控制端；所述便携移动终端由环卫工人随身携带，获得环卫工人定位数据；所述控制端接收由智能回收箱发送的解析数据和定位数据以及由便携移动终端发送的环卫工人定位数据，并发送指令至最近的便携移动终端。本实用新型能够根据回收箱内部容量情况调度最近环卫工人过来处理，解决回收箱满了却无人来处理的情况，减小了环卫工人的巡逻负担，节省劳动力和时间。

本系统采用我国自主建设的北斗卫星导航系统实现载体的高精度载体测量，可安装于车载、船载、机载及星载等各种载体，应用于精密农业、驾考系统、船舶进港、无人机着陆等，系统具有精度高、实时性强、、成本低、安装方便等特点。利用GNSS信号进行姿态测量其优势主要有： 利用GNSS载波相位可以获得高精度的相对定位结果，进而解算载体姿态，两个天线可以获得航向角和俯仰角信息，利用三个天线还可以获得横滚角；与利用惯性器件测量方法不同，GNSS定姿的误差不随时间积累，无需实时校正和经常维护，因此非常适合装备于现代化船只及飞行器等载体；受环境的影响小；如通过磁罗盘测量姿态，受周围磁场环境影响较大，而惯性器件等受温度的影响较大。 主要性能指标：1. 精度(1m基线 )：航向角：0.1º（静态），0.2（动态）；俯仰角及横滚角精度：0.2 º（静态），0.4（动态）；2. 可实现系统、多频段功能，可兼容GPS； 可与惯导组合，进一步提高系统性能。

卫星时钟使用在工业生产需要准确时间标准驱动的功能场合、公共生活领域需要计时的功能和时标的数据。这些场合的某些设备、系统、网络的时间同步，可以使用本产品稳定、高效、便捷地获得时间标准的持久支持。

由于卫星信号采用扩频通信的机制，信号功率到达地球表面时的功率极低（一般认为SNR=-30dB）,因此非常容易受到有意或者无意的干扰，传统北斗接收机如果不采取特别措施，在干扰环境中会大大降低导航定位的精度，甚至完全丧失定位能力。 抗干扰数字板基于阵列信号数字波束形成的基本原理，自适应地在强干扰方向形成波束零陷，提高输出信号的信干噪比，使得导航定位接收机在强干扰环境下也能够有足够的导航定位能力和定位精度，提升了整个导航定位系统的稳健性。 本系统指标在国内领先，性能稳健。抑制单个宽带干扰最大干信比：95 dB；抑制两个宽带干扰最大干信比：88dB；抑制三个宽带干扰最大干噪比：78 dB。 信号处理板通过4个射频通道与射频天线端相连，并通过16位AD采集模拟信号送至FPGA进行抗干扰处理，把干扰抑制之后通过DA把数字信号转换为模拟信号送至射频天线前端进行模拟上变频以送至标准解码器，最后标准解码器进行导航信息解码并送至PC机显示，如图1。 针对实际空载应用，设计的面积更小的数字处理板尺寸为60mm×90mm，满足空载空间有限的应用。输入为4路AD信号和时钟信号，输出为模拟中频信号，经过上变频后采用标准接收机进行解码，如图2. 图1 圆形干扰抑制数字板 图2 小型长方形干扰抑制数字板及天线

由于卫星信号采用扩频通信的机制，信号功率到达地球表面时的功率极低（一般认为SNR=-30dB）,因此非常容易受到有意或者无意的干扰，传统北斗接收机如果不采取特别措施，在干扰环境中会大大降低导航定位的精度，甚至完全丧失定位能力。抗干扰数字板基于阵列信号数字波束形成的基本原理，自适应地在强干扰方向形成波束零陷，提高输出信号的信干噪比，使得导航定位接收机在强干扰环境下也能够有足够的导航定位能力和定位精度，提升了整个导航定位系统的稳健性。信号处理板通过4个射频通道与射频天线端相连，并通过16位AD采集模拟信号送至FPGA进行抗干扰处理，把干扰抑制之后通过DA把数字信号转换为模拟信号送至射频天线前端进行模拟上变频以送至标准解码器，最后标准解码器进行导航信息解码并送至PC机显示，如图1。针对实际空载应用，设计的面积更小的数字处理板尺寸为60mm×90mm，满足空载空间有限的应用。输入为4路AD信号和时钟信号，输出为模拟中频信号，经过上变频后采用标准接收机进行解码，如图2.