北斗卫星通信在自动气象站数据传输中的应用

孟徐

摘 要：传统的无线通信覆盖面积比较小，尤其是在地理环境比较恶劣的山区，存在大面积的覆盖盲区，而且还较容易受到自然灾害的影响。北斗卫星通信的覆盖面积广，而且还具有全天候无盲区的功能。本文主要介绍了北斗卫星通信在自动气象站数据传输中的应用，以及北斗卫星通信的特点。

关键词：北斗卫星通信；自动气象站；数据传输

自动气象站可以分为有线遥测自动站和无线遥测自动站两类，有线适用于传输距离较近的环境，无线适用于无人区以及偏远山区等网络环境较差的地区。气象数据单位时间内传输的数据量虽然不大，但是其安全性能却是特别好，而且还适用于通信环境差的地区。结合以上特点，我国北斗卫星通信方式是最适合的。

1 北斗卫星通信的特点

北斗卫星通信的特点是覆盖范围广，且安全性能好，没有通信盲区。用户终端机按其性能分可以分为指挥型用户机和普通型用户机，指挥型用户机可以向任何下属下达命令，而且还可以接受所有通信数据，并对其进行数据通信。在其性能上，也有受到限制的地方，例如单次的通信信息容量有限，通信频度受到控制，在数据发送后没有通信回执等[1]。

2 北斗卫星通信在气象数据传输应用中的优势

2.1 实时性

北斗卫星通信的实时性特别强，可以保证每秒200个用户同时发送通信请求，并且可以在几秒钟内同时到达。由于该系统是我国自主研发的，所以我国拥有该系统的完全自主权，在保证了我国用户的利用不受影响的情况下，在国际上也迅速发展起来，北斗卫星通信系统的气象数据传输业务是可以长期发展下去的。

2.2 抗干扰性

用户终端外形简小易于安放，而且安装简便。耗电量小，还可在太阳光充足的情况下进行太阳能充电。终端机的抗干扰能力比较强，即使在环境十分恶劣的情况下，也可以正常使用，而且对于通信覆盖率的问题也能较好的解决。

3 数据传输系统的设计在气象站中的应用

自动气象站数据传输系统的组成，是由一个气象监控中心和由若干个无人观测站组成的，采用“多点对一点”的观测模式，也就是由无人观测站向气象监控中心传输数据，传输方式分为主动自报式和交互查询式两种[2]。主动上报式的优势在于通信的成功率比较高，而交互查询式的优势在于其通讯资源的丰富，并且费用较低。根据北斗卫星通讯的特点，应采取主动上报式投入使用，交互查询式以辅导作用，两者相结合最终实现气象传输系统的有效使用。

北斗卫星在接收到采集的数据后将其发送到地面站，然后在根据地面站的分类发送到自动气象站，同时在将所有数据发送到信息中心。卫星地面站可以将所有数据通过远程发送到相应的用户机，这样一来可以提高数据采集的效率及准确度。

气象传输的设计应主要考虑通信与北斗卫星之间的关系。气象设备传输的数据会因为气象要素的增大而增大，因为数据传输系统中的两个重要指标包括单包数据量和通信频率。一般情况下，单包数据量是北斗卫星通信量的4倍，对于传输频率的要求相对来说就没有那么高了。传输频率一般都是以整点为标准或是每十分钟一上报。综合所有因素考虑，北斗卫星通信的自动气象站数据传输采用的分针传输技术还是不错的。北斗卫星的民用通用协议中还是存在重发机制的，并且在数据丢失后，其系统没有回执消息。对于这点，我们在设计系统传输的过程中，还要增加数据验证的功能，用来确保数据的可靠性，以至于实现北斗卫星在自动气象站的应用。

4 在自动气象站数据传输中的应用效果

随着我国经济的迅速发展，人们对于气象问题的认识度越来越高，对因为气象问题而频繁发生的自然灾害也越发的无奈，所以在这种情况下，更加要了解气象的特征，做好事前防护措施[3]。掌握本地气象规律是当前防范自然灾害的主要方法。近几年来我国由于气象问题造成的事后损失十分巨大，无论是人力还是财力都损耗的十分严重。气象灾害每年都会发生，导致这种灾害发生的主要原因还是人们在日常生活中对环境保护工作的不重视。面对这些问题我国采用的通信方式是超短波，但是使用超短波必须在恶劣环境中增加中继站，中继站的建立会花费大量的费用，与此同时降低了其可靠性。现阶段随着北斗卫星通信的广泛应用，可以借助这个应用平台，利用北斗卫星双向短信传递功能解决气象数据的通信问题。

自动气象站是一个可以自动观测数据的一个设备，主要由传感器、电源、通信接口等组成。传感器主要是将气象情况转换成数字的的一种信号的输入输出，由敏感元件和转换器组成。电源是用于给通信设备提供可持续工作电量用的。通讯接口主要用于连接后续通讯标准数据的一种接口。

结束语：在建设气象设备的过程中，可以发现通信技术是通过不断完善不断改进才得以进步的。但是自动气象站对通信技术的依赖是十分强的，并且为了气象设备可以更好地发展，应该在建设过程中多参照数据通信系统，以保障可以为其提供充足的数据，北斗卫星通信可以更好地发展。

[参考文献]

[1]田勇.北斗卫星通信在水文测报数据传输中的应用[J].科协论坛（下半月），2013，12（08）：162-163.

[2]伍光胜，李建勇，刘艳中，雷卫延.浪涌气象数据采集系统及其关键技术[J].南京信息工程大学学报（自然科学版），2013，04（04）：336-345.

[3]汪波.用于地面气象观测的北斗卫星通信传输系统设计与实现[D].北京邮电大学，2012.