1.6 北斗短报文
北斗系统最大的特点在于其短报文通信服务。北斗系统是目前唯一可以进行短报文通信的导航系统,从诞生之初北斗就开创性地把定位、导航、授时和位置报告短报文功能融为一体,这是与其他系统所不同的。北斗短报文在生命救援、特殊行业中都发挥了重要的作用,如2008年的汶川地震救援、2012年的黄岩岛事件,都是通过北斗系统把位置信息通报到救援中心的。
1.6.1 北斗短报文通信特点
1. 通信链接
北斗短报文通信通过无线卫星互相链接,用户通过北斗卫星与其他用户建立通信链接,它类似于互联网通信的链路层。卫星TCP/IP传输技术中定义的链路层不仅仅指整个系统的通信链接,而是在这个基础上高了一个层次。其实际链路中并没有实现链路控制功能,存在数据丢失和传播延迟问题,也存在信息往返不对称问题。
2. 通信频度和通信量的限制
北斗系统的短报文服务,早期的用户通信容量为36汉字/次,目前可支持的用户通信容量为120汉字/次,提供服务的频度根据分类有所不同,最慢为10分钟1次,最快为1秒1次。
3. 数据格式的类型
北斗系统短报文通信使用的数据格式分为两种,一种为汉字通信采用的ASCII码方式,另一种为BCD码方式。
4. 通信过程中的干扰和制约因素
北斗短报文通信易受天气等环境因素影响,其通信长度和频率制约了其灵活性,数据传输的误码率较高,更适用于紧急救援等特殊行业。
1.6.2 北斗短报文通信方式
1. 用户机与用户机通信
北斗用户机发送的短报文通过卫星通道直接到达北斗用户机,用户机可分为主卡和子卡,子卡发送短报文时会同时向主卡指挥机发送一份短报文,主卡指挥机可以向所有子卡播出短报文,类似于短信群发的功能,此功能可应用在海洋船舶系统中的天气播报、紧急通知等领域。由于北斗短报文通信频率限制为1次/分钟,一般用户机将会以队列的方法控制短报文,按顺序逐条发送,但是指挥机端或用户机接收端的接收短报文没有时间限制。
2. 用户机与普通手机通信
北斗的用户机需要经过指挥机端的通信服务转发之后才能向普通手机发送短信。首先,北斗用户机发送短报文至指挥机,指挥机端的通信服务通过串口收到短报文,判断短报文内容的前11位为手机号码时,北斗指挥机端通过识别手机号,将其短报文通过网络推送至短信网关,再由短信网关发到目标手机上,以实现无信号无网络覆盖地的北斗用户机与普通手机之间进行短报文通信的功能。相反,普通手机也可以向北斗用户机发送短报文。指挥机端的通信服务收到来自手机的短信之后,通过识别短信内容的前6位判断其发送目标,通过调用指挥机端的接口,使用指挥机发送给用户,实现普通手机发送短信送用户机的功能。
3. 紧急救援通信
北斗系统设置了北斗短报文紧急通道,此通道可以按照设定的时间间隔不断发出求救信号,不受时间限制。一般紧急救援的短报文发送提供设备按钮或者软件按钮,以最简便、快捷的方式提供给用户,以便紧急情况下使用。
1.6.3 北斗短报文服务应用
北斗系统的短报文服务,可以将用户的位置信息发送出去,使得第三方可以了解用户的情况,具有非常重要的军用和民用价值,应用前景广阔,服务领域涉及应急通信、位置监控、数据传输等,包括渔船位置监控、野生动物位置追踪、户外和海上应急救援、气象监测、电力抄表、水利水文监测、武警边防、森林巡检、油井油田数据监测等,每个应用都可以充分利用北斗短报文在无手机信号的盲区实现卫星通信且具有通信成本低的特点,通过终端产品及业务系统的定制,形成各种解决方案,将短报文技术真正应用到具体的应用场景中,解决实际应用中的痛点。
目前北斗短报文技术与移动互联网技术相结合,开阔了更多的应用场景,真正实现了北斗短报文的民用通信功能,如以App手机应用的形式,解决无公网信号区域的通信问题,用户下载并安装与之相匹配的App之后,使用自己的手机通过蓝牙与装有RD模块的北斗终端连接即可使用,这可以解决海员、渔民在海上与亲友联系困难的问题,除此之外还可向紧急救援服务单位提供移动信号中断时(地震、灾难时)的紧急救援的文字信息等,或者为喜欢去偏远地区远足的人提供查询最近的停车位、餐厅、旅馆等服务,同时提供无信息覆盖的遇险情况下的求救服务等。当在没有信号覆盖的沙漠、偏远山区、海洋等人烟稀少地区进行搜索救援时,也可以通过终端机及时报告灾民所处位置和受灾情况,有效提高救援搜索效率。