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北斗卫星通信在强震动台网数据传输中的应用.pdf

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地震地磁观测与研究

第5/6期SEISM0L0GICALANDGE0MAGNETICVo1.34No.5/6

2013年12月0BSERVAT10NANDRESEARCHDec.2013

doi:10.3969/J.issn.1003—3246.2013.os/o6.048

北斗卫星通信在强震动台网

数据传输中的应用

徐硕崔建文王暾施伟华¨

韦海盛周勇卢爱军。

1)中国昆明650224云南省地震局

2)中国四川610041成都高新减灾研究所

摘要北斗卫星系统是中国正在实施的自主研发、独立运行的卫星定位与通信系统。因其具有短

报文通信功能,进行相应的软硬件开发,可以用于传输包括烈度在内的强震动台网观测数据。通

过北斗卫星传输烈度速报的性能测试和在芦山7.0级大地震中的实际应用效果,对北斗卫星系统

目前在强震动台网数据传输中的应用方式和效能进行介绍。

关键词北斗卫星;短报文通信;强震动台网;数据传输;烈度速报

0引言

应用北斗卫星导航系统所兼具的短报文通信功能,可将强震动台网观测结果的主要参数

传送回来,在平时可了解台站的运行情况。而当发生大震时,如果台站仪器具有烈度计算功

能,就可用于传输烈度参数进行烈度速报。加之北斗卫星终端是直接向卫星发送信号,极震区

地面通信线路或设备遭到破坏而通信中断时,强震动台站仍然能够通过北斗卫星以短信方式

及时将烈度信息发送到台网中心。这对于及时准确地判断震区受灾情况,提高抢险救灾时效,

减少人民生命财产损失具有重大意义。

北斗卫星系统的通信功能

1.1北斗卫星系统简介

北斗卫星系统是我国自主研发、独立运行的卫星定位与通信系统,与美国的GPS、俄罗斯

的格洛纳斯(GIONASs)、欧盟的伽利略(GALILEO)并称全球4大卫星导航系统。第一代北

斗卫星系统“北斗一号”为双星区域导航定位系统,已于2003年5月完全建成,并在个人位置

服务、交通运输、气象和地质灾害、应急救援等民用领域得到广泛应用。正在建设中的第二代

北斗卫星系统“北斗二号”则将是由35颗卫星组成的全球导航定位系统。截至2012年,“北斗

二号”已经具备覆盖亚太大部分地区的区域定位、导航、授时及短报文通信服务能力(http://

baike.baidu.conr/view/590829.htm.)。就性能而言,北斗卫星系统目前在覆盖范围、定位和

作者简介:徐硕(1974),云南省地震局工程师,云南省地震学会会员,2002年毕业于云南师范大学,获理学硕士学

位,现主要从事强震动观测和地震预警相关理论研究等工作

本文收到日期:2O13—07—15修改后返回

第5/6期徐硕等:北斗卫星通信在强震动台网数据传输中的应用259

授时精度等方面与美国的GPS还存在差距。但北斗卫星具有定位和通信双重作用,其特有的

短报文通信功能是GPS所不具备的。

1.2北斗卫星的通信方式和特点

北斗卫星通信系统由卫星、地面中心站、地面网管中心和用户数传终端组成(图1),具有

点对点双向数据传输功能。采用数据短报文

方式,以数据包的形式传输,一次最多可发送

210个字节信息。其通信工作流程为:首先,

发送方的数传终端将短报文数据加密后,采

用码分多址直接扩频序列调制(即CDMA方

式),用L波段频率发送到卫星,通过卫星转

换为C波段传送至地面中心站(入站信号);

地面中心站处理接收到的入站信号,并将其

发送到地面网管中心;地面网管中心接收到

通信申请信号后,经解密和再加密后发送至

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