基于北斗衛(wèi)星的海洋調(diào)查測量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2．2．1 硬件單元
嵌入式數(shù)據(jù)采集儀顯示屏采用640×480高分辨率彩色屏幕、大字體、高亮度、操作界面簡單易用；支持3路以上串口，內(nèi)嵌WinCE操作系統(tǒng)，并且具備按鍵、觸摸屏雙重輸入方式。
北斗一號通信型終端是在保留北斗普通型用戶機(jī)全部功能的基礎(chǔ)上，針對各類無人值守?cái)?shù)據(jù)采集站的使用特點(diǎn)而開發(fā)研制的一體型用戶終端。除保留北斗定位、通信等功能外，將主機(jī)內(nèi)部核心單元進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，大大縮小了整機(jī)體積，同時(shí)采用特種外殼對設(shè)備進(jìn)行封裝，適用于高鹽霧、高濕熱等惡劣工作環(huán)境。同時(shí)，待機(jī)功耗進(jìn)一步降低，以適應(yīng)長時(shí)間工作的需要。
2．2．2 軟件單元
嵌入式平臺數(shù)據(jù)采集軟件裝載到車載或數(shù)據(jù)采集儀等遠(yuǎn)端設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)GPS位置上報(bào)；實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的分包處理，并將分好的包自動按照北斗設(shè)備的最大處理能力上報(bào)到指揮終端；實(shí)現(xiàn)北斗定位；實(shí)時(shí)檢測和顯示北斗設(shè)備狀態(tài)。嵌入式平臺數(shù)據(jù)采集軟件采用Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)，界面操作應(yīng)直觀、友好。
嵌入式平臺數(shù)據(jù)采集軟件采用面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。從縱向上劃分為串口數(shù)據(jù)處理與解析層，數(shù)據(jù)處理層和應(yīng)用層三個(gè)層次，每個(gè)層次含有若干個(gè)小的子模塊，軟件的總體設(shè)計(jì)圖如圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/192874.htm
各子功能模塊的說明如下：
(1)串口驅(qū)動模塊。接收GPS接收機(jī)和采集器的數(shù)據(jù)，采用冗余性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)的剔除，具有并發(fā)數(shù)據(jù)處理能力。
(2)采集數(shù)據(jù)處理。接收采集器的采集數(shù)據(jù)，按照長報(bào)文數(shù)據(jù)傳輸格式和北斗終端的通信等級自動分包采集數(shù)據(jù)，按照北斗終端的最高傳輸頻度發(fā)送指揮終端，接收指揮終端的長報(bào)文控制指令，自動根據(jù)北斗設(shè)備狀態(tài)重發(fā)、補(bǔ)發(fā)采集數(shù)據(jù)包；接收指揮終端的采集數(shù)據(jù)控制指令，實(shí)現(xiàn)上報(bào)指揮終端號碼更改、設(shè)定采集數(shù)據(jù)上報(bào)方式和頻度等采集控制。
(3)GPS數(shù)據(jù)處理。處理串口驅(qū)動模塊提交的GPS數(shù)據(jù)，按照GPS數(shù)據(jù)傳輸格式打包GPS定位數(shù)據(jù)，符合北斗終端的服務(wù)頻度的情況下發(fā)送GPS數(shù)據(jù)。
(4)設(shè)備狀態(tài)模塊。顯示北斗終端的用戶卡信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控和顯示北斗終端的設(shè)備狀態(tài)。
(5)信息存儲。實(shí)現(xiàn)大容量采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲，以便于事后采集信息處理。
2．2．3 嵌入式數(shù)據(jù)采集儀主要功能
(1)數(shù)據(jù)采集。采集氣象站、高精度GPS等數(shù)據(jù)，通過北斗鏈路轉(zhuǎn)發(fā)到海洋環(huán)境監(jiān)測中心；具備顯示屏和按鍵，可監(jiān)控所連接設(shè)備的工作狀態(tài)并可以對北斗設(shè)備進(jìn)行操作控制；可實(shí)時(shí)顯示北斗設(shè)備工作狀態(tài)；可實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)采集、傳輸工作狀態(tài)。
(2)北斗基本功能。具備定位、短信息通信功能；具備地圖漫游和顯示、短信管理、軌跡回放等功能。
(3)信息管理功能。所有信息均應(yīng)有相應(yīng)的自動管理備份功能；具備對所有存儲的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)和查詢功能。
3 結(jié)語
該系統(tǒng)初步實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測中心、監(jiān)測終端的各項(xiàng)功能，但由于目前“北斗”每次通信長度受限制，對于海量數(shù)據(jù)利用“北斗”進(jìn)行傳輸，完全實(shí)現(xiàn)各種測量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，還有待于“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，以進(jìn)一步完善該分布式海洋調(diào)查測量系統(tǒng)。
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