卫星导航系统可以为用户提供定位、导航、授时三大功能,是提供时空数据的重要基础设施。我国的北斗导航系统还可以提供短报文通信、国际搜救等特色功能,2020年6月15-17日,北斗三号系统的后一颗星将择机发射。北斗三代全星座部署完成后,在中国及周边地区定位精度优于0.3~0.6 米。
我国卫星导航产业的快速发展受益于我国产业政策的布局与落地和导航卫星、星基地基增强系统以及定位系统等基础设施的搭建成型。在技术和政策的双重驱动下,2019年,我国卫星导航与位置服务产业整体产值达到3450亿元,增速达14.4%。
卫星导航系统的下游用户可分为行业用户和消费者用户。目前,行业**企业向提供综合时空解决方案发展。本报告分析智能手机、车载导航及智能可穿戴设备三个应用领域,艾瑞认为智能可穿戴设备将为未来卫星导航产业发展提供动力。
我国卫星导航系统的发展受我国用户对航天的认知、卫星导航技术应用的普及程度以及芯片算法、芯片等因素的制约。解决路径一是推动对航天科技应用价值、经济价值的科普;二是要体系化的产业应用普及政策;三是要提高导航芯片的精度、降低导航芯片的功耗,强化芯片算法的能力。
GPS系统的前身是美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,64年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作,每天多绕过地球13次,并且无法给出高度信息,在定位精度方面也不尽如人意。然而,子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验,并验证了由卫星系统进行定位的可行性,为GPS系统的研制埋下了铺垫。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。
为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的**定位网计划,并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星,在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统,这是GPS系统精确定位的基础。而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划,这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道,该计划以伪随机码(PRN)为基础传播卫星测距信号,其强大的功能,当信号密度低于环境噪声的1%时也能将其检测出来。伪随机码的成功运用是GPS系统得以取得成功的一个重要基础。海军的计划主要用于为舰船提供低动态的2维定位,空军的计划能供提供高动态服务,然而系统过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用而且这里两个计划都是为了提供**定位而设计的,所以1973年美国*部将2者合二为一,并由*部牵头的卫星导航定位联合计划局(JPO),还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。该机构成员众多,包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、*制图局、北约和澳大利亚的代表。
协议基础:
1通信方式
协议采用的通信方式应符合JI/T 794中的相关规定,通信协议采用TCP或uDP,监管/监控平台(以下简称“平台”)作为服务器矚,道路运输车辆e星定位系统车载终端(以下简称“终端" )作为客户端。当数据通信链路异常时,终端可采用sus消息方式进行通信。
2、数据类型
3、传输规则
协议应采用大端模式的网络字节序来传递字和双字。传输规则约定如下:一字节( BYTE)的传输,按照字节道的方式传输;字( WORD)的传输,先传递高八位,再传递低八位:一双字(DWORD)的传输,先传递高二十四位,然后传递高十六位,再传递高八位,后传递低八位。
4、消息的姐成
消息结构
标识位
标识位应采用0x7e表示,若校验码、消息头以及消息体中出现0u7e及0x7d,则要进行转义处理。
转义规则定又如下:
先对0x7d进行转义,转换为固定两字节数据:0x7d 0x01;
再对0x7e进行转义,转换为固定两字节数据:0x7d 0x02。
转义处理过程如下:
发送消息时:先对消息进行封装,然后计算并填充校验码,后进行转义处理;
接收消息时:先对消息进行转义还原处理,然后验证校验码,后解析消息。
示例:发送-包内容为0-300xTe 0xDB Ox7d 0-55的数据包,则经过封装如F :Ox7e 0x30 0x7d 0xC 0~0 Ox7d 0x01
0x55 0x7e.
摄像头立 即拍摄
平台通过发送摄像头立即拍摄命令消息,对终端下发拍摄命令,该消息需要终端回复终端通用应答
消息。若*实时上传,則终端拍摄后应实时上传摄像头图像或视顿,否则应对图像或视顿进行存储。
录音开始
平台通过发送录音开始命令消息,对终端下发录音命令,该消息需要终端回复终端通用应答消息。
若*实时上传,终端应录制后上传音频数据,否则对音额数据进行存储。
检索终端存储多 媒体数据和提取
平台通过发送存储多媒体数据检索消息,获得终端存储多媒体数据的情况,该消息需要终端回复存
储多媒体数据检索应答消息。
根据检索结果,平台可以通过发送存储多媒体数据上传消息,要求终端上传*的多媒体数据,该
消息需要终端回复终墙通用应答消息。
通用数据传输类
协议中未定文但实际使用中需传递的消息可使用数据上行遇传消息和数据F行遇传消息进行上下
行数据交换。.
对于较长的消息,终端可采用GZIP压缩算法压缩数据,并采用数据压缩上报消息的方式上传。
加密类协议
平台与终端之间若需加密通信,可采用RSA公钥密码系统。平台通过发送平台RSA公钥消息向
终端告知自己的RBA公钥,终端回复终端RSA公钥消息,反之亦然。