(74)专利代理机构深圳市威世博知识产权代理事务所(普通合伙)44280专利代理师李申
本申请涉及一种卫星通信终端包括壳体、处理器、GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路,其中,处理器、GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路均安装在壳体内,且GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路均与处理器连接。GNSS定位模块电路用于捕获卫星信号获取定位信息,并以预设协议通过输出接口传输给上位机,物联网收发模块电路是将卫星作为物联网终端,建立卫星物联网,使得即便在地面基站没有移动网络的情况下,依然可以通过GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路实现数据采集、发送及通信,避免了现有卫星通信终端在地面基站的移动网络信号比较差,甚至是覆盖不到时无法进行通信的问题。
1.一种卫星通信终端,包括壳体及安装在所述壳体内部的处理器,所述壳体设有电源接口,所述处理器与所述电源接口连接,
其特征在于,所述壳体还设有与所述处理器连接的第一接口、第二接口及至少一个输出接口,
所述卫星通信终端还包括设置在所述壳体内的GNSS定位模块电路及物联网收发模块电路,其中,
所述物联网收发模块电路包括相互连接的第一射频电路和第一基带电路,所述第一射频电路与所述第一接口连接,
所述GNSS定位模块电路包括相互连接的第二射频电路和第二基带电路,所述第二射频电路与所述第二接口连接,
2.根据权利要求1所述卫星通信终端,其特征在于,所述第一射频电路的预设工作频段范围为400MHz‑403MHz。
3.根据权利要求1或2所述卫星通信终端,其特征在于,所述第二射频电路的预设工作频段范围为1500MHz‑1615MHz。
4.根据权利要求1所述卫星通信终端,其特征在于,所述输出接口为两个,分别为数字信号输出接口和模拟信号输出接口。
5.根据权利要求1所述卫星通信终端,其特征在于,所述壳体还设有RS‑485接口,用于外接RS‑485转换器。
6.根据权利要求1所述卫星通信终端,其特征在于,所述壳体上还设有指示灯,所述指示灯与所述处理器连接。
7.根据权利要求6所述卫星通信终端,其特征在于,所述指示灯包括并排设置电源指示灯、信号显示灯、工作运行灯,
所述电源指示灯、所述信号显示灯、所述工作运行灯均与所述处理器连接,并由所述处理器控制运行。
8.根据权利要求1所述卫星通信终端,其特征在于,所述壳体内还设有保护电路,所述保护电路与所述处理器连接。
9.根据权利要求8所述卫星通信终端,其特征在于,所述保护电路为反接断开电路、过流断开电路任一种保护电路,
10.根据权利要求1所述卫星通信终端,其特征在于,所述壳体内还设有与所述处理器连接的蓝牙模块电路,所述壳体上还设有与所述蓝牙模块电路连接的蓝牙接口。
11.根据权利要求1所述卫星通信终端,其特征在于,所述壳体内还设有信号调谐器,所述信号调谐器与所述处理器连接。
12.根据权利要求1所述卫星通信终端,其特征在于,所述壳体上还设有显示屏,所述显示屏与所述处理器连接。
13.一种卫星通信设备,其特征在于,包括如上述权利要求1‑12任一项所述的卫星通信终端,
所述低轨卫星天线连接于所述第一接口,所述GNSS接收天线连接于所述第二接口。
[0001]本申请涉及卫星通信领域,尤其涉及一种卫星通信终端及卫星通信设备。long8官方产品推荐
[0002]随着科技发展和大数据的普及,企业的管理也越来越精细化和全面,企业提供的服务也越来越便利人们的生活。卫星通信技术也不再像以前一样局限于一些军事、通信等企业,而是会逐渐广泛应用于各行各业,为其提供大数据,以便于企业管理和提供便利服务。比如,在金融科技行业,在进行智慧城市服务时,可以为用户提供加油指引、车辆维修指引、车辆事故处理等等各种服务,在该种情况下,就需要卫星通信技术提供城市的各服务点,如定位加油站、维修点、事故处理点等,包括服务点的地址、电话及服务时段等各种信息并能及时更新该种信息,以便于为用户就近提供服务,以方便用户,避免长时间等待。再比如,在金融科技行业,进行企业放贷或对微小企业扶持孵化时,需要对企业的一些资产、经营运行情况进行监督、考核。特别对于活体抵押贷款业务,如农场等养殖行业,需要生物活体及养殖环境等进行有效监督,从而提升活体抵押贷款业务的风险管控可靠性及效率,解决活体牲畜难以抵押融资、畜牧企业及农牧民无法扩大养殖规模的难题。由此可见,随着大数据服务的兴起,卫星通信技术在金融科技行业的作用也显得越来越重要。
[0003]其中,卫星通信的原理是将卫星发射到赤道上空36000km处的对地静止轨道上,利用卫星上的通信转发器接收由地面基站发射的信号,并对信号进行放大变频后转发给其他地面基站,进而完成由终端到地面基站,再由地面基站到其他地面基站之间的传输。
[0004]目前,卫星通信终端之间的通信都要依靠地面基站,通过地面基站的移动网络进行收发信号。然而,在一些地面基站的移动网络信号比较差,甚至是覆盖不到的地方,如海上、森林、油田、沙漠、农牧场、偏远的乡村等地方,卫星通信就出现了一定的困难,会出现传输速度缓慢或是不能进行传输等情况。
[0005]为解决上述问题,本申请提供了一种卫星通信终端,可用于金融科技通讯及其他相关通讯领域。在地面基站没有移动网络的情况下,依然可以实现数据采集、发送及通信,避免了现有卫星通信终端在地面基站的移动网络信号比较差,甚至是覆盖不到时无法进行通信的问题。
[0006]本申请提供的一个技术方案是,提供了一种卫星通信终端包括壳体及壳体内部的处理器,所述壳体设有电源接口,所述处理器与所述电源接口连接,所述壳体还设有与所述处理器连接的第一接口、第二接口及至少一个输出接口。所述卫星通信终端还包括GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路。其中,所述物联网收发模块电路包括相互连接的第一射频电路和第一基带电路,所述第一射频电路与所述第一接口连接。所述GNSS定位模块电路包括相互连接的第二射频电路和第二基带电路,所述第二射频电路与所述第二接口连接。所述第一射频电路的预设工作频段小于所述第二射频电路的预设工作频段。
[0007] 可选地,所述第一射频电路的预设工作频段范围为400MHz‑403MHz。
[0009] 可选地,所述输出接口为两个,分别为数字信号输出接口和模拟信号输出接口。
[001 1] 可选地,所述壳体上还设有指示灯,所述指示灯与所述处理器连接。
[0012] 可选地,所述指示灯包括并排设置电源指示灯、信号显示灯、工作运行灯,所述电源指示灯、所述信号显示灯、所述工作运行灯均与所述处理器连接,并由所述处理器控制运行。
[0013] 可选地,所述壳体内还设有保护电路,所述保护电路与所述处理器连接。
[0014] 可选地,所述保护电路为反接断开电路、过流断开电路,或者反接断开电路和过流断开电路。
[0015] 可选地,所述壳体内还设有与所述处理器连接的蓝牙模块电路,所述壳体上还设有与所述蓝牙模块电路连接的蓝牙接口。
[0016] 可选地,所述壳体内还设有信号调谐器,所述信号调谐器与所述处理器连接。
[0017] 可选地,所述壳体上还设有显示屏,所述显示屏与所述处理器连接。
[0018] 本申请提供的另外一个技术方案是,提供了一种卫星通信设备,包括卫星通信终端、GNSS接收天线和低轨卫星天线,其中,所述低轨卫星天线连接所述于所述第一接口,所述GNSS接收天线连接所述于所述第二接口。
[0019] 本申请的有益效果是,相比现有技术,本申请提供的卫星通信终端包括处理器、GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路,且GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路均与处理器连接。为了收发信号,该卫星通信终端还设有第一接口、第二接口及至少一个输出接口。其中,
[0020] 物联网收发模块电路包括相互连接的第一射频电路和第一基带电路,第一射频电路与第一接口连接,接收预设低轨卫星发射的信号,通过处理器分析处理,获得物联中的所有物体的各类信息。GNSS定位模块电路包括相互连接的第二射频电路和第二基带电路,从而通过处理器进行卫星信号的分析处理,以获取定位信息。第二射频电路与第二接口连接。第一射频电路的预设工作频段小于第二射频电路的预设工作频段。之后,本申请的卫星通信终端按照一定的通信协议通过输出接口将物体信息及定位信息等输出给上位机,从而使得即便在地面基站的移动网络信号差,甚至没有移动网络的情况下,依然可以通过GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路,基于GNSS定位和卫星物联网实现数据采集、发送及通过上位机与外部设备进行通信,避免了现有卫星通信终端在地面基站的移动网络信号比较差,甚至是覆盖不到时无法进行数据采集、发送及通信的问题。
[0021] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,其中,
[0026] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。根据本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0027] 参见图1至图3,其中,图1是本申请提供的一种卫星通信终端一实施例的结构示意图,图2是图1的主视示意图,图3是图1另一个视角方向上的结构示意图。本申请的一个方面,提供了一种卫星通信终端,在一个实施例中,该卫星通信终端包括壳体1、安装在壳体1中的处理器,图未示, 、容置在壳体1中的GNSS定位模块电路,图未示,及物联网收发模块电路,图未示, 。其中,GNSS定位模块电路及物联网收发模块电路均与处理器连接,从而接收预设轨道上的卫星发射的信号,并传送至处理器中进行处理。
[0028] 壳体1上设有电源接口13、输出接口2、第一接口3及第二接口4。电源接口13、输出接口2、第一接口3及第二接口4均与处理器连接。其中,电源接口13用于外接一供电电源7,参见图4, ,从而为该卫星通信终端提供电源。第一接口3和第二接口4为输入信号接口,用于接收外部信号,并将该外部信号传输给处理器进行分析处理。具体地,物联网收发模块电路包括相互连接的第一射频电路和第一基带电路,第一射频电路与第一接口3连接。GNSS定位模块电路包括相互连接的第二射频电路和第二基带电路,第二射频电路与第二接口4连接。第一射频电路的预设工作频段小于所述第二射频电路的预设工作频段。
[0029] 本申请的卫星通信终端的物联网收发模块电路与第一接口3连接,用于通过第一接口3接收预设低轨卫星发射的信号,通过处理器分析处理,获得物联中的所有物体的各类信息。本申请的卫星通信终端可以用于同时接收高轨卫星和低轨卫星发射的卫星信号,具体地,GNSS定位模块电路包括第一射频电路,与第二接口4连接,用于通过第二接口4接收高轨卫星发射的卫星信号,由于第一射频电路和第二射频电路的预设工作频段不同,从而分别接收低,高卫星的信号进而通过处理器进行卫星信号的分析处理,以获取定位信息。之后,卫星通信终端按照一定的通信协议,如Modbus协议,通过输出接口2将物体信息及定位信息等输出给上位机,从而使得即便在地面基站的移动网络信号差,甚至没有移动网络的情况下,依然可以通过GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路,基于GNSS定位和卫星物联网实现数据采集、发送及通过上位机与外部设备进行通信,避免了现有卫星通信终端在地面基站的移动网络信号比较差,甚至是覆盖不到时无法进行数据采集、发送及通信的问题。举例来说,这些数据包括报文数据,卫星通信终端接收再轨卫星发射的报文数据,并经过处理器处理之后形成短报文数据,如北斗短报文数据,再通过输出接口2将该短报文数据传输给外接设备,从而实现再轨卫星与卫星通信终端、卫星通信终端与外接设备之间的双向通信的功能,即是卫星通信终端的用户与用户之间、用户与中心控制系统间可实现双向简短数字报文通信。其中,短报文通信可选用有两种数据类型,一种是通常汉字通信采用的ASCII码方式,另一种为BCD码方式。
[0030] 具体地,第一射频电路的预设工作频段范围为400MHz‑403MHz。具体的,举例来说,可以为400MHz、401MHz、403MHz。第一射频电路的增益效果可以根据卫星的信号强度进行实时调整,调整的范围为19db~22db,具体地,可以为19db、21db或22db。此时,物联网收发模块的第一射频电路能处理频率为400MHz‑403MHz的信号,如接收和发送信号的频率为400MHz‑403MHz。而此时接收的信号为离地球高度为300Km~400Km的卫星星座发射的,也就是说,此时的卫星信号属于低轨道卫星信号。第一射频电路接收到该卫星信号后进行放大处理,以将该卫星信号放大到合适的增益大小,以便于该卫星信号适合第一基带电路采样。之后,第一射频电路将增益后的卫星信号传输给第一基带电路,并由第一基带电路进行卫星信号的调制,Chirp扩频技术, ,如解调以及编解码工作,并同时对该卫星信号进行相关协议加解密处理。另外,第一基带电路处理后的卫星调制信号反馈给第一射频电路,并由第一射频电路精该卫星调制信号放大到合适的功率辐射到天线,最终将信号传输到该低轨卫星。
[0031] 具体地,第二射频电路的预设工作频段范围为1500MHz‑1615MHz,举例来说,可以为1500MHz、1550MHz、1615MHz,与第一射频电路不同,在该频段内的信号都会获得21 .5db的增益。此时GNSS定位模块的第二射频电路能处理的频率为1500MHz‑1615MHz的信号,如接收和发送信号的频率为1500MHz‑1615MHz。而此时接收的信号为主要在距离地球20000km高度的定位卫星,属于高轨道卫星信号,该种类卫星信号频率在1575.42MHz(GPS) 、1561 .098MHz ,北斗, 。GNS S定位模块负责接收卫星导航定位信号,第二基带电路负责定位信号的解调、解码,协议处理相关工作,在一个具体的实施例中,采用的中科微电子的集成GPS和北斗的专用芯片实现。第二射频电路采用1500MHz专用放大芯片AT2659,用于支持GPS、北斗二代、伽利略、Glonass等定位卫星的信号放大。
[0032] 具体地,由于现有电子设备,通常使用数字信号或模拟信号传输信息,为了适应大多数电子设备,在一个实施例中,上述输出接口2设置有两个,分别为模拟信号输出接口9和数字信号输出接口10,且模拟信号输出接口9和数字信号输出接口10均与处理器连接。使用时,本申请的卫星通信终端通过模拟信号输出接口9或数字信号输出接口10连接外用电子设备。卫星通信终端的处理器中保存的上述定位信息及物体的各类信息,经过处理器处理后转换成模拟信号或数字信号,并通过上述模拟信号输出接口9或数字信号输出接口10输出到外用设备,从而与外用设备之间进行信息传输和交换,达到通信的目的。
[0033] 具体的,在一个实施例中,上述电源接口13为直流宽电压输入接口。且电源接口13外接于一直流电源,用于为本申请的卫星通信终端供电。由于卫星通信终端可在额定电压为9‑45V时正常工作,其最大不损坏电压为60V。因此,电源接口13外接的供电电源的电压范围为9‑45V,以避免电压过大损坏本申请的卫星通信终端,电压过小时卫星通信终端无法正常运行,甚至无法启动。
[0034] 在一个实施例中,本申请的卫星通信终端内部还设有保护电路,图未示, ,用于保护卫星通信终端在不合理的工作电压、电源或其它环境下不会受到损坏。在一个具体的实施例中,保护电路可以为反接断开电路,这样,当设备反接时,反接断开电路开始工作以保护卫星通信终端不被损坏。在另一个具体的实施例中,保护电路也可以为过流断开保护电路,输入直流电压大于48V但小于60V时,过流断开保护电路开始工作以保护卫星通信终端不被损坏。可以理解的,在其它一些具体的实施例中,保护电路可以同时包括反接断开电路和过流断开保护电路。
[0035] 具体地,在一个实施例中,壳体1上设有RS‑485接口12,用于外接RS‑485转换器8,参见图4, 。通过RS‑485接口12和RS‑485转换器8可以将分散的现场数据点的模拟量经AD变换传输到主机或由GNSS定位模块,图未示,与卫星的定位后的远程主站点,确定终端所在地,从而达到将卫星信号在无地面移动网络的时候,实现在任何位置都可通过物联网数据采集、发送。在另一具体实施例中,所述卫星通信终端上的RS‑485接口12同样可接入其他网络通道,如地面移动网络WIFI或WLAN,实现在有网络条件下的信息传输。
[0036] 可以理解的,在实际使用中,根据需要,有的设备或为了安全需要,还需要设置电源接地端口和设备接地端口。因此,在一些实施例中,壳体1上还设有电源接地端口,未标号,和设备接地端口,未标号, 。并且,电源接地端口和设备接地端口还可以根据需要,配合上述的输出接口2、电源接口13等各种接口配合使用。
[0037] 在一个实施例中,壳体1内部还设有蓝牙模块电路,图未示, ,蓝牙模块电路与处理器连接。壳体1上设有与蓝牙模块电路连接的蓝牙接口。由于本申请的卫星通信终端配置有蓝牙模块电路,因此,在使用时,本申请的卫星通信终端支持蓝牙配置,可以通过该蓝牙接口与其他终端进行蓝牙连接。具体地,本申请的卫星通信终端打开蓝牙后,当卫星通信终端进入其他区域的早已设有的蓝牙信标范围中,蓝牙实现物联网连接并通过物联网传输信号。
[0038] 请继续参照图3,图3是图1另一个视角方向上的结构示意图。在一个实施例中,壳体1上还设有指示灯,且该指示灯与处理器连接,并在处理器的控制下进行相关指示。在一个具体的实施例中,所述指示灯包括并排设置的电源指示灯14、信号显示灯15、工作运行灯
16,且电源指示灯14、信号显示灯15、工作运行灯16均与处理器连接,并在处理器的控制进行工作。其中,电源指示灯14用于指示卫星通信终端的电源是否连接,也就是说卫星通信终端的供电电源是否能够正常供电,信号显示灯15用于指示卫星通信终端是否可以接收到卫星信号,工作运行灯16用于指示卫星通信终端是否可以正常工作。
[0039] 举例来说,上述的电源指示灯14为供电灯,当卫星通信终端打开并正常供电时,供电灯启动并常亮,若不供电或未启动时,供电灯不亮。当卫星通信终端接收到卫星信号,即卫星过境时,上述信号显示灯15开始闪烁,表示卫星通信终端识别并可以接收卫星信号,否则,信号显示灯15持续发亮,但不闪烁。当卫星通信终端正常工作时,工作运行灯16闪烁,否则,当卫星通信终端出现故障,而不能正常工作时,工作运行灯16持续发亮,但不闪烁。
[0040] 可选地,在一个具体实施例中,为了直观的看到卫星通信终端的工作状态,也可以将上述工作运行灯16分为两个,包括运行灯和告警灯。其中,运行灯在卫星通信终端正常运行时,开始闪烁,而当卫星通信终端出现故障时,告警灯点亮,并持续发亮。
[0041] 可以理解的,在另一个实施例中,指示灯也可只设置一个,终端启动时蓝光闪烁五下,卫星通过时快速交替闪烁红蓝的灯光,出现故障时常亮红光,正常运行时不闪烁。
[0042] 具体地,在一个实施例中,壳体1上还可设置显示屏,图未示, ,显示屏可以为LCD、LED、OLED中任意一种。显示屏与处理器连接,并通过处理器的控制显示时间、工作温度、信号强弱、信息收发进度条等,从而方便使用者进一步直观的观察到卫星通信终端进行信号传输时的进度情况,并可在数据或工作温度出现异常时,人为断开连接以保护卫星通信终端不被损坏。
[0043] 具体地,在一个实施例中,壳体1内还设有信号调谐器,图未示, ,且信号调谐器与
处理器连接。传输信号在进入调谐器后,传输信号所用的带宽经过与信号无关的扩频函数调制后,已远大于需被传输的信号的带宽,从而进行了扩频调制实现了扩频通信,扩频通信具有很好的抗干扰性。
[0044] 请结合参照图4,图4是提供的一种卫星通信设备一实施例的结构示意图。本申请的另一个方面,还提供了一种卫星通信设备。在一个实施例中,该卫星通信设备包括上述的卫星通信终端。并且,该卫星通信设备还包括GNSS接收天线。GNSS接收天线,低轨卫星天线] 其中,GNSS接收天线用于接收高轨卫星信号,低轨卫星天线用于接收低轨卫星信号。
[0046] 在一个具体的实施例中,GNSS接收天线可为GPS天线或北斗接收天线等一系列高轨卫星接收天线] 在一个具体的实施例中,当本申请的卫星通信设备进行工作时,卫星通信终端上设有的接地端口11与地线连接,保护使用者的人身安全,以及保证整个系统的安全运行。
[0048] 由于本申请的卫星通信设备包括上述的卫星通信终端,因此本申请的卫星通信设备所包含的卫星通信终端按照一定的通信协议通过输出接口将物体信息及定位信息等输出给上位机,从而使得即便在地面基站的移动网络信号差,甚至没有移动网络的情况下,依然可以通过GNSS定位模块电路和物联网收发模块电路,基于GNSS定位和卫星物联网实现数据采集、发送及通过上位机与外部设备进行通信,避免了现有卫星通信终端在地面基站的移动网络信号比较差,甚至是覆盖不到时无法进行数据采集、发送及通信的问题。
[0049] 以上仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
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