北斗短信急救系统

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北斗短信急救系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及急救通信及定位领域，尤其涉及一种北斗短信急救系统。\n背景技术\n[0002] 随着卫星导航及相关技术的进步，导航卫星系统的应用日益广泛，其经济效益越来越明显，军事和民用上的作用也更为突出。导航卫星系统是以空间卫星为基础的无线电导航与定位系统，能为全球任意地点、任意多个用户(包括空中、陆上、海上以及外层空间的用户)全天候、实时、连续地提供精确的三维位置、三维速度和时间信息。目前，卫星定位系统主要包括美国的GPS(Global Positioning System)，俄罗斯的GLONASS卫星定位系统，欧洲的伽利略(GALILEO)和我国的北斗(COMPASS)导航卫星系统。\n[0003] 北斗卫星导航系统为军事和民用用户提供全天候、全天时、定位数据和简约的短信功能。该系统的RDSS功能覆盖中国及其周边地区。北斗RDSS系统由五颗地球同步轨道卫星卫星组成。系统上行工作于L波段，下行工作于S波段。该系统和用户之间可以进行简约的短报文通讯，短报文长度不能超过120个中文字符。\n[0004] 从80年代前后户外探险旅游传入我国，随着大众对自然的追求和户外探险旅游理念的普及，愿意参与的人会越来越多，户外探险旅游迅猛发展，与此同时，由于高速和盲目的效仿，我国在户外探险旅游的安全、制度以及法律法规方面都不是很完善，导致了众多人身财产问题纠纷。户外探险旅游由于自身的特殊性，伴随的危险性如影随形，安全事故的频发是我国户外探险旅游的一大软肋。\n[0005] 由于户外探险旅游的特殊性，活动区域往往是常规移动通信网络的盲区，给救援工作带来很大麻烦，用户在发生紧急情况下无法及时准确的将求救信号发送出去从而延误救援。\n实用新型内容\n[0006] 本实用新型的目的在于提供一种北斗短信急救系统和一种应用于该系统中的手持设备，所述手持设备方便携带，同时具有短报文通信、实时导航定位和不受常规移动通信网络限制的功能，从而解决现有技术中存在的前述问题。\n[0007] 为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：\n[0008] 一种北斗短信急救系统，包括：北斗短信服务器、北斗RDSS系统和一个以上手持设备，所述北斗短信服务器通过北斗卫星通信链路和/或专线与所述北斗RDSS系统连接，一个以上所述手持设备通过北斗卫星通信链路与所述北斗RDSS系统连接。\n[0009] 优选的，所述北斗短信服务器还分别与互联网和移动通信网络连接。\n[0010] 优选的，所述手持设备包括显示装置、输入装置、卫星定位装置、北斗短信收发装置、供电装置、通用处理装置和急救按键，所述显示装置、所述输入装置、所述卫星定位装置、所述北斗短信收发装置、所述供电装置和所述急救按键，均分别与所述通用处理装置连接。\n[0011] 优选的，所述手持设备还包括状态指示装置，所述状态指示装置分别与所述通用处理装置、所述卫星定位装置、所述北斗短信收发装置连接。\n[0012] 优选的，所述指示装置为指示灯和/或震动器和/或发声器件。\n[0013] 优选的，所述手持设备还包括电子罗盘感应器和重力感应器，所述电子罗盘感应器和重力感应器分别与所述通用处理装置连接。\n[0014] 优选的，所述手持设备还包括数据充电接口，所述数据充电接口分别与所述通用处理装置和所述供电装置连接。\n[0015] 优选的，所述手持设备还包括应急照明装置和/或警报发声装置，所述应急照明装置和/或警报发声装置分别经开关控制后与所述供电装置连接。\n[0016] 优选的，所述显示装置为触摸屏、所述输入装置为实体键盘和/或软键盘，所述供电装置为可充电式电池。\n[0017] 优选的，所述急救按键为沉入式按键和/或所述手持设备设置有急救按键保护锁。\n[0018] 本实用新型的有益效果是：\n[0019] 针对户外探险旅游的特殊性和常规移动通信网络的限制本实用新型提供的北斗短信急救系统支持卫星通信和卫星定位，使用GPS、GLONASS、伽利略(GALILEO)、北斗(COMPASS)中的一种或者多种卫星导航定位系统进行定位测速，然后使用北斗卫星短信服务发送急救短信，并附带实时测量的位置信息，这样，可以使用北斗卫星的短信特色服务，避开常规移动通信网络的限制，在发生紧急情况下，用户可以一键快速发送急救信号并且不受区域限制。\n附图说明\n[0020] 图1是北斗短信急救系统的工作流程示意图；\n[0021] 图2是北斗短信急救系统的结构示意框图；\n[0022] 图3是卫星定位装置和北斗短信收发装置集成到单芯片的北斗短信急救系统的结构示意框图；\n[0023] 图4是卫星定位装置结构示意框图和北斗短信收发装置结构示意框图；\n[0024] 图5是卫星定位装置和北斗短信收发装置集成到单芯片的结构示意框图；\n[0025] 图6是手持设备的一个实例的正面示意图。\n具体实施方式\n[0026] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。\n[0027] 本实用新型公开了一种北斗短信急救系统，包括：北斗短信服务器、北斗RDSS系统和一个以上手持设备，所述北斗短信服务器通过北斗卫星通信链路和/或专线与所述北斗RDSS系统连接，一个以上所述手持设备通过北斗卫星通信链路与所述北斗RDSS系统连接。所述北斗短信服务器还分别与互联网和移动通信网络连接，所述手持设备还具有接收导航卫星系统信号的功能。所述手持设备包括显示装置、输入装置、卫星定位装置、北斗短信收发装置、供电装置、通用处理装置和急救按键，所述显示装置、所述输入装置、所述卫星定位装置、所述北斗短信收发装置、所述供电装置和所述急救按键，均分别与所述通用处理装置连接。所述手持设备还包括状态指示装置，所述状态指示装置分别与所述通用处理装置、所述卫星定位装置、所述北斗短信收发装置连接。所述指示装置为指示灯和/或震动器和/或发声器件。所述手持设备还包括电子罗盘感应器和重力感应器，所述电子罗盘感应器和重力感应器分别与所述通用处理装置连接。所述手持设备还包括数据充电接口，所述数据充电接口分别与所述通用处理装置和所述供电装置连接。所述手持设备还包括应急照明装置和/或警报发声装置，所述应急照明装置和/或警报发声装置分别经开关控制后与所述供电装置连接。所述显示装置为触摸屏、所述输入装置为实体键盘和/或软键盘，所述供电装置为可充电式电池。所述急救按键为沉入式按键和/或所述手持设备设置有急救按键保护锁。\n[0028] 具体的：\n[0029] 本系统的手持设备的外观、体积、功能、操作方式符合一般手持设备特征，用户使用触摸屏进行短信编写、接收和发送操作，手持设备设有急救按键和数个功能键，在紧急状况下使用急救按钮可以实现一键急救。\n[0030] 本系统的手持设备包括卫星定位装置、北斗短信收发装置、供电装置、通用处理装置、用户接口和触摸屏等硬件模块。卫星定位装置和北斗短信收发装置是两个独立的硬件模块，也可以是集成两个功能的单芯片硬件模块。\n[0031] 本北斗短信急救系统中至少包括一个北斗短信服务器，北斗短信服务器收到急救短信后，通过通信链路连接将短信发送给相关部门或人员，北斗短信服务器还连接有移动通信网络，以便把普通短信(非急救短信)发送到移动通信网络中的手机终端，北斗短信服务器还可以连接互联网，以便将普通短信发送给连接于互联网的其他终端(如QQ等)；北斗短信服务器具有主动呼叫手持设备的功能，北斗短信服务器可以获得手持设备的当前地理位置。\n[0032] 以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明：\n[0033] 如图1所示：\n[0034] 北斗短信急救系统包括手持设备200和北斗短信服务器100，并且涉及到了导航卫星系统300、北斗RDSS系统400和其它通信终端500：\n[0035] (1)手持设备200：\n[0036] 手持设备200是一个智能移动终端，是北斗短信急救系统中的终端设备，用户操作手持设备可以完成急救短信的发送、普通短信的收发、定位导航、电子地图和电子罗盘等功能；其外观、体积、功能、功耗和操作方式符合一般手持设备特征，并具有防尘、防震和防水功能。\n[0037] (2)北斗短信服务器100：\n[0038] 北斗短信服务器100收到急救短信后，通过通信链路连接将短信发送给相关部门或人员，北斗短信服务器还连接有移动通信网络，以便把普通短信(非急救短信)发送到移动通信网络中的手机终端，北斗短信服务器还可以连接互联网，以便将普通短信发送给连接于互联网的其他终端(如QQ等)。\n[0039] 北斗短信服务器100具有主动呼叫手持设备的功能，北斗短信服务器可以获得当前手持设备200的地理位置。\n[0040] 北斗短信服务器100还可以连接能够提供手持设备用户管理、资费管理、短信管理功能的服务平台以扩展短信运营服务。\n[0041] (3)导航卫星系统300：\n[0042] 包括GPS、GLONASS、GALILEO(伽利略)、北斗(COMPASS)卫星系统，可以是上述一种或者多种，提供精确的三维定位、三维测速和授时服务。\n[0043] (4)北斗RDSS系统400：\n[0044] 北斗RDSS系统由包括五颗地球同步轨道卫星和北斗卫星总站，北斗短信急救系统使用该系统提供的短信服务，有效区域为中国及亚太地区陆地和海洋，不受常规移动通信网络的限制。\n[0045] (5)其它通信终端500：\n[0046] 其它通讯终端可以是GSM手机短信，也可以是QQ、MSN和电子邮件，北斗短信服务器100可以实现上述通信终端和手持设备的短信互通。\n[0047] 北斗短信急救系统的工作方式有以下几种：\n[0048] (1)卫星定位：手持设备200加电启动后，其卫星定位导航模块接收导航卫星系统\n300播发的信号，实时跟踪卫星并解算出当前手持设备的位置、速度和时间，并提供数据给手持设备的电子地图和短信功能使用。\n[0049] (2)急救信息：手持设备200通过卫星通信链路与北斗RDSS系统400通信，[0050] 将急救信息和(1)计算出的本地位置发送至北斗短信服务器100，北斗短信服务器将急救消息和位置通过通信链路通知到相关部门和人员。\n[0051] 急救短信的发送可以通过手持设备200的急救按键一键发送，也可以通过触摸屏编辑短信，并选择短信的类型为急救短信进行发送。\n[0052] (3)普通短信至本手持设备：\n[0053] ●手持设备200通过卫星通信链路与北斗RDSS系统400通信，将短信直接发送至目标手持设备200，短信可以选择附带(1)计算出的本地位置。\n[0054] ●手持设备200通过卫星通信链路与北斗RDSS系统400通信，将短信发送至北斗短信服务器100，北斗短信服务器100转发信息至目标手持设备200，北斗短信服务器100保证短信收发的可靠性，短信可以选择附带(1)计算出的本地位置。\n[0055] (4)普通短信至其它类型通信终端：手持设备200通过卫星通信链路与北斗RDSS系统400通信，将普通短信发送至北斗短信服务器100，北斗短信服务器100将短信转到其它类型通信终端，短信可以选择附带(1)计算出的本地位置。\n[0056] (5)其它类型通信终端至手持设备：其它类型通信终端发送短信至北斗短信服务器100，北斗短信服务器100通过卫星通信链路和/或专线与北斗RDSS系统400通信，将短信发送至本手持设备200。\n[0057] (6)北斗短信服务器呼叫手持设备：北斗短信服务器100通过卫星通信链路和/或专线与北斗RDSS系统400通信，将呼叫信息发送至手持设备200，手持设备200接收到呼叫信息后通过卫星通信链路与北斗RDSS系统400通信，将(1)计算出的本地位置发送至北斗短信服务器100。\n[0058] 如图2所示：\n[0059] 手持设备的主要功能模块描述如下：\n[0060] (1)卫星定位装置10：\n[0061] 卫星定位装置10用于接收GPS、GLONASS、伽利略(GALILEO)、北斗(COMPASS)中的一种或者多种卫星系统提供的全天候、实时、连续地精确的三维位置、三维速度和时间信息，并将位置信息、时间信息等提供给其他模块使用。\n[0062] (2)北斗短信收发装置20：\n[0063] 北斗短信收发装置20完成北斗卫星的捕获跟踪，可以实时接收到发送至手持设备的短信，并且通过北斗卫星通信链路完成短信和其它信息的入站操作，进行短信发送和相关查询操作。\n[0064] (3)供电装置90：\n[0065] 供电装置90连接通用处理模块30为整个手持设备提供电源输入，供电装置为可充电锂电池或者其它类型的电池。\n[0066] (4)通用处理装置30：\n[0067] 通用处理装置30是一个智能处理装置，负责所有的业务逻辑和驱动周边设备，并且处理用户接口和输入输出控制。\n[0068] (5)用户接口：\n[0069] 用户接口包括急救按键40、状态指示装置50、数据充电接口60和功能按键70：\n[0070] 急救按键40用来一键发送急救信息至北斗短信服务器，并且附带本地位置。\n[0071] 状态指示装置50是LED、LCD、震动器或者发声器件，用来提示手持设备的工作状况，包括设备故障、定位状态和北斗短信的工作状态。\n[0072] 数据充电接口60可以连接个人电脑进行数据通讯或者给电池模块充电；也可以连接便携式充电器进行充电操作。\n[0073] 功能按键80是为了支持功能操作设计的，包括功能键、HOME键、返回键和电源按键。\n[0074] (6)显示装置，本例中采用触摸屏80：\n[0075] 触摸屏80用于设备的输入控制和输出显示，包括短信控制10(编写、接收和发送)；电子地图82显示、电子罗盘83和重力感应器84的显示和标校。当然也可以使用非触摸屏+实用键盘的形式。\n[0076] 状态指示装置还用于提示用户调整手持设备的朝向，实现方法：使用卫星定位装置10、电子罗盘83和重力感应器84提供的测量数据计算手持设备的卫星天线的朝向，综合北斗短信收发装置20提供的卫星位置，来判断手持设备是否正确指向了北斗卫星，并在触摸屏上提示相应的调整方法。\n[0077] 如图3所示：\n[0078] 卫星定位装置10和北斗短信收发装置20集成到单芯片的另一种方案，芯片化的设计减小了设备的体积和功耗，提高了手持设备的可用性。\n[0079] 如图4所示：\n[0080] 卫星定位装置10和北斗短信收发装置20是两个独立的硬件功能模块。\n[0081] (1)卫星定位装置10：\n[0082] 主要由卫星接收天线11、射频模块12和基带处理器13三个硬件模块组成，卫星信号经过卫星接收天线11、然后进入射频模块12进行滤波、放大、下变频等操作，最终进入基带处理器13，基带处理器13完成卫星信号的捕获跟踪、电文解析和位置速度时间的计算，基带处理器通常由FPGA和一个通用处理器组成，也可以由一个集成芯片来完成。\n[0083] (2)北斗短信收发装置20：\n[0084] 北斗短信收发装置分为接收部分和发射部分，两部分公用一个基带处理器23。\n[0085] 接收部分：由卫星接收天线21、射频模块22和基带处理器23组成，卫星信号经过卫星接收天线21、然后进入射频模块22进行滤波、放大、下变频等操作，最终进入基带处理器23，基带处理模块23完成信号的捕获跟踪和电文解析，基带处理器通常由FPGA和一个通用处理器组成。接收部分也可以进行位置速度计算：高度辅助三星定位或者主动定位。\n[0086] 发射部分：由基带处理器23生成短信的基带信号编码，然后经过发射射频模块\n26，进行混频操作变为模拟信号，模拟信号经过功放模块25进行功率放大达到入站的功率要求，最后由北斗卫星发射天线24发射至北斗卫星系统。\n[0087] 如图5所示：\n[0088] 集成卫星定位装置10和北斗短信收发装置20模块的单芯片方案，卫星定位装置和北斗短信收发装置110将卫星定位、北斗卫星接收和北斗卫星发射三个功能公用一个基带处理器13，基带处理器通常由FPGA和一个通用处理器组成，也可以是一个集成芯片。\n[0089] 如图6所示：\n[0090] 手持设备正面上方是状态指示装置，由三个LED组成，显示收星定位状态和北斗短信的工作状态，中间部分是触摸显示屏，屏幕下方是一组按键，包括电源按键、功能按键、急救按键、HOME按键和返回按键。\n[0091] 其中急救按键有防误按保护，采用沉入式的按键，也可以在手持设备侧面设置有急救按键保护锁。\n[0092] 手持设备上还可以设置应急照明(比如可发出强光的LED)和警报发声装置(比如可以发出强警报音的喇叭)，以便在紧急时照明或为近距离的救援人员提供指示，为快速实施救援提供帮助。\n[0093] 通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：\n[0094] 针对户外探险旅游的特殊性和常规移动通信网络的限制本实用新型提供的北斗短信急救系统支持卫星通信和卫星定位，使用GPS、GLONASS、伽利略(GALILEO)、北斗(COMPASS)中的一种或者多种卫星系统进行定位测速，然后使用北斗卫星短信服务发送急救短信，并附带实时测量的位置信息，这样，可以使用北斗卫星的短信特色服务，避开常规移动通信网络的限制，在发生紧急情况下，用户可以一键快速发送急救信号并且不受区域限制。\n[0095] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。