采用手持式終端實現(xiàn)衛(wèi)星接收站的控制與通信

張玲玲

摘 要：江蘇辰漢電子科技有限公司開發(fā)的以i.MX6Q Cortex A9芯片作為信息處理器的高性能衛(wèi)星應(yīng)用手持終端具有體積小，功耗低，集成度高，操作簡便，可靠性高等特點，可廣泛應(yīng)用于搶險救災及軍事領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：i.MX6Q Cortex A9芯片；衛(wèi)星應(yīng)用手持終端

隨著移動互聯(lián)技術(shù)的飛速發(fā)展，移動通信涉及到生活的方方面面，目前，地面移動通信基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)能為陸地主要區(qū)域提供良好的移動通信服務(wù)，但在海上、空中、陸地偏遠或極端區(qū)域，尤其是在應(yīng)急和面對重大自然災害的搶險救災，及軍事應(yīng)用等特殊情況下，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)（MSS）仍是唯一可靠的選擇。從第一代模擬信號技術(shù)通信到第二代數(shù)字傳輸技術(shù)再到現(xiàn)在第三代手持終端經(jīng)歷了四十多年的發(fā)展， 已逐步在軍事及民用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，尤其是軍事領(lǐng)域，對于便攜式手持終端的要求更高，通過手持機或移動終端與衛(wèi)星接收站通信，進而與移動衛(wèi)星通信，通信示意如圖1所示。

隨著衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)在現(xiàn)代化通訊中扮演著越來越重要的角色，國家投入了大量資金進行智能手持終端的開發(fā)。雖然大部分基層單位配有數(shù)量不等的各類低速率衛(wèi)星通訊裝備，且大部分型號支持數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，然而發(fā)現(xiàn)在實際中數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)使用率很低。原因在于沒有專用的數(shù)據(jù)通信軟件和配套的移動數(shù)據(jù)終端，以往基層單位開通使用數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，主要使用操作系統(tǒng)自帶的超級終端通信軟件臺式機筆記本電腦實施，存在功能單一，交互性差，收發(fā)的勤務(wù)報文內(nèi)容混亂等問題，使臺式機或筆記本電腦不具備便攜性，且可靠性較差，無法適應(yīng)野外環(huán)境條件下的需求，故不適合作為終端。而一款便于攜帶的數(shù)據(jù)處理終端，需要滿足以下特性：

（1）帶有數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)操作的操作系統(tǒng)；

（2）可進行二次開發(fā)；

（3）能與其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)通訊；

（4）有可以進行人機交互的應(yīng)用軟件；

（5）電池供電；

（6）體型輕便、便于攜帶；

（7）能適應(yīng)各種復雜的環(huán)境（高低溫、高功耗等）。

針對上述現(xiàn)狀，江蘇辰漢電子科技有限公司依托多年在嵌入式行業(yè)的深耕，定義、開發(fā)了以i.MX6Q Cortex A9芯片作為信息處理器的高性能衛(wèi)星應(yīng)用手持終端，該終端包括一塊7英寸，分辨率為800*480的彩色液晶觸摸屏，擁有前后兩顆CMOS攝像頭，一個麥克風，一個喇叭和一個以太網(wǎng)接口，一塊具有電量讀取功能的鋰電池。它主要用來處理廣播用戶站數(shù)據(jù)信息，該信息通過高速網(wǎng)絡(luò)接口進行傳輸，終端供電電源支持內(nèi)部電池和用戶站供電兩種方式，通過性能強大的硬件視頻編解碼技術(shù)和衛(wèi)星視頻通信軟件進行點對點實時音視頻通信?？稍?40℃至85℃下穩(wěn)定、持續(xù)工作，具有體積小，功耗低，集成度高，操作簡便，可靠性高等特點，滿足單兵野外作戰(zhàn)和移動運載平臺的信息處理應(yīng)用。

在結(jié)構(gòu)方面，該手持終端擁有ARM CORTEX-A9四核處理器和7寸高亮度工業(yè)級液晶屏及電阻式觸摸屏，按軍用等級開發(fā)，具備防水、防塵、抗跌落功能，配備不同容量電池，可實現(xiàn)超過6～10小時的續(xù)航能力。支持10/1 000 M自適應(yīng)以太網(wǎng)，RS 232串口，USBOTG及HOST接口，并可選配成GPS/北斗雙模系統(tǒng)，系統(tǒng)框圖如圖2所示。

在人機交互方面，該手持終端擁有一套基于目前應(yīng)用最廣泛、最成熟的移動操作系統(tǒng)，Android操作系統(tǒng)的應(yīng)用軟件流程圖如圖3所示。用戶可以選擇進行串口參數(shù)設(shè)置或者網(wǎng)口參數(shù)設(shè)置來選擇不同的監(jiān)控模式，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)控和信息處理。監(jiān)控模塊主要負責了設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入、退出，設(shè)備一般參數(shù)、衛(wèi)星參數(shù)的查詢與設(shè)置，設(shè)備的北斗定位信息，天線控制器狀態(tài)的實時更新顯示與設(shè)定，實現(xiàn)了手持終端與衛(wèi)星信息系統(tǒng)的查詢與控制；信息處理模塊主要負責手持終端與設(shè)備業(yè)務(wù)信息的接收、顯示和存儲，支持一對一和一對多的群組發(fā)送，可實現(xiàn)廣播網(wǎng)絡(luò)終端視頻、圖片、短消息、語音和文件的收發(fā)處理功能，同時也支持手持終端之間的信息交互，實現(xiàn)了手持終端與衛(wèi)星信息系統(tǒng)的通信。

在實際應(yīng)用場景中，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)利用高低不同軌道移動通信衛(wèi)星可以向用戶提供區(qū)域乃至全球范圍的話音、數(shù)據(jù)、短信等移動通信服務(wù)。其具有覆蓋范圍大、作用距離遠、組網(wǎng)靈活、通信費用基本與距離無關(guān)、不受地面現(xiàn)有設(shè)備限制、受地形地物影響小等突出優(yōu)點。而該移動手持終端作為衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中的重要一環(huán)，針對特定應(yīng)用場景可以依照指定通信協(xié)議進行定制開發(fā)。

在軍事領(lǐng)域，受益于其體積小，攜帶方便，在減輕裝備負重的同時保證了戰(zhàn)場通信的高效、便捷，確保部隊無論在何地都能保持聯(lián)系，且傳輸大量語音和數(shù)據(jù)流量的能力有助于一些關(guān)鍵信息的傳遞，而這種能力可能會產(chǎn)生戰(zhàn)略影響；依托于強大的穩(wěn)定性、可移植性，該手持終端在民用領(lǐng)域同樣有著巨大的潛力，在航海定位、導航，搜救，氣象監(jiān)測方面，借助于便捷的移動終端操作，有效提高了海事作業(yè)效率，在遇到自然災害時，在極端自然條件下的搜查、定位能最大限度滿足實際需求，保障人民的生命財產(chǎn)安全。