基于RDSS的指挥终端指挥管理的方法及指挥终端

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体地说，涉及一种基于RDSS的指挥终端 指挥管理的方法及指挥终端。

背景技术

北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行，并与世界其他卫星导航系统 兼容共用的全球卫星导航系统，对我国的国家安全、经济建设、科技发展和社会 进步具有重要的战略意义。在国家政策的推动下，基于北斗卫星导航系统的产品 和应用系统将实现爆发式增长。北斗卫星导航系统由空间部分、地面控制管理部 分及用户终端三大部分组成。作为北斗卫星导航系统的业务组成部分，RDSS(即 卫星无线电测定业务)的服务范围包括我国及周边地区，具备有源定位、报文通 信和精密授时功能。

北斗卫星导航系统的指挥型用户终端(指挥终端)可以利用RDSS的报文通 播和位置报告功能实现有限数量普通用户终端的指挥和监控。现有的传统指挥型 用户终端最多可进行200个下属普通用户终端的指挥管理，无法支持更多的指挥 管理。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于RDSS的指挥终端指挥管理的方法 及指挥终端，用以支持更多下属普通用户终端的指挥管理。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于RDSS的指挥终端指挥管理的方法， 包括：

将捕获的接收信道与多个SIM卡进行匹配；

如匹配成功，则基于匹配成功的SIM卡信息读取所述接收信道的用户信息并 启动对该用户信息对应的用户终端的监控。

根据本发明的一个实施例，将捕获的接收信道与多个SIM卡进行匹配进一步 包括：

将捕获的接收信道的信道信息分解为第一支路信息和第二支路信息；

基于所述第一支路信息获取该接收信道对应的用户终端的ID；

基于所述用户终端的ID与多个SIM卡中的特定SIM卡进行匹配。

根据本发明的一个实施例，读取所述接收信道的用户信息进一步包括：

读取所述特定SIM卡中的SIM卡信息；

基于所述SIM卡信息判断所述用户终端与所述指挥终端的关系；

如所述用户终端属于所述指挥终端的下属终端，则基于所述第二支路信息和 所述SIM卡信息获取所述用户终端的用户信息。

根据本发明的一个实施例，所述SIM卡信息包括：所述SIM卡标识、所述 SIM卡对应的用户终端ID、所述SIM卡所在的指挥终端与其下属的用户终端关 系及对应的加解密钥。

根据本发明的一个实施例，当同时获取多个用户终端对应的信道信息时，对 多个用户终端的信道信息进行并行处理。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于RDSS的指挥终端，包括：

SIM卡板，其包括集成的多个可独立工作的SIM卡；

信号处理板，其与所述SIM卡板连接，

其中，所述信号处理板与所述SIM卡板配合用于将捕获的接收信道与多个 SIM卡进行匹配，如匹配成功，则所述信号处理板基于匹配成功的SIM卡信息读 取所述接收信道的用户信息并启动对该用户信息对应的用户终端的监控。

根据本发明的一个实施例，将捕获的接收信道与多个SIM卡进行匹配进一步 包括：

所述信号处理板将捕获的接收信道的信道信息分解为第一支路信息和第二 支路信息；

所述SIM卡板基于所述第一支路信息获取该接收信道对应的用户终端的ID；

所述SIM卡板基于所述用户终端的ID与多个SIM卡中的特定SIM卡进行匹 配。

根据本发明的一个实施例，所述信号处理板读取所述接收信道的用户信息进 一步包括：

所述信号处理板读取所述特定SIM卡中的SIM卡信息；

所述信号处理板基于所述SIM卡信息判断所述用户终端与所述指挥终端的 关系；

如所述用户终端属于所述指挥终端的下属终端，所述信号处理板基于所述第 二支路信息和所述SIM卡信息获取所述用户终端的用户信息。

根据本发明的一个实施例，在所述SIM卡板和所述信号处理板之间设有并行 扩展接口，用以实现对各个SIM卡的并行处理。

根据本发明的一个实施例，所述指挥终端放置所述SIM卡板处设置有滑轨， 以方便所述SIM卡板在所述指挥终端中进行插拔。

本发明的有益效果：

本发明通过多张SIM卡并行处理多个接收信道的数据，突破采用一张SIM 卡的指挥终端对下属普通用户终端数量的限制，并能够实时监收所有下属普通用 户终端的上报信息。同时，本发明还可将较大数据分割后，通过不同的SIM卡向 下属普通用户终端分发传输，从而实现大容量集群式指挥管理。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书 中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过 在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明的一个实施例的指挥终端结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的方法流程图；

图3是图1中的指挥终端使用流程图；以及

图4是根据本发明的一个实施例的SIM卡操作原理图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何 应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实 施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的 各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1所示为根据本发明的一个实施例的指挥终端结构示意图，以下参考图 1来对本发明进行详细说明。

如图1所示，该指挥终端包括SIM卡板和信号处理板。其中，SIM卡板包括 集成的多个可独立工作的SIM卡；信号处理板与SIM卡板连接，其中，该信号 处理板与SIM卡板配合用于将捕获的接收信道与多个SIM卡进行匹配，如匹配 成功，则信号处理板基于匹配成功的SIM卡信息读取该接收信道的用户信息并启 动对该用户信息对应的用户终端的监控。

目前，传统指挥终端只设置有一张SIM卡，一张SIM卡最多可进行200个 下属用户终端指挥管理，无法支持更多用户终端的指挥管理。在本发明中，将多 张可独立工作的SIM卡集成在一个卡板上工作，该卡板设置在一个指挥终端上， 每张SIM卡均可进行200个下属用户终端指挥管理，多张SIM卡从而实现支持 更多用户终端的指挥管理。同时，将多张SIM卡集成在一个SIM卡板上，实现 相同下属用户终端的指挥管理，可以降低指挥终端的制作成本、维护和管理难度。

在本发明的一个实施例中，在SIM卡板和信号处理板之间设有并行扩展接口， 用以分别实现对各个SIM卡的并行处理。具体的，如图1所示，该并行扩展接口 采用复杂可编程逻辑器件CPLD制成。基于CPLD强大的逻辑处理能力和大量的 I/O接口，分别实现对多个SIM卡的控制。如图1所示，每个SIM卡至少与CPLD 上的3个接口连接，用以实现对各个SIM卡的时序控制、复位控制和数据传输， 还可以实现对多个SIM卡的并行处理，以提高指挥终端的数据处理效率。

针对多用户终端集群管理的应用需求，信号处理板实现RDSS大容量集群式 指挥管理通过现场可编程门阵列FPGA和数字信号处理芯片DSP处理解算实现。 设计中FPGA可采用CycloneⅤ系列的EP2C70-F672芯片，DSP可采用 OMAPL138BZWYD3。在多张SIM卡集成管理设计中，为了有效提升空间利用率， 同时方便SIM卡装取，将多张SIM卡集成在SIM卡板上。SIM卡板通过底板和 扩展接口和信号处理板互连。指挥终端放置SIM卡板处设置有滑轨，以方便SIM 卡板在指挥终端中进行插拔。

基于北斗卫星通信数据采用扩频技术进行不同卫星的区分，在本发明中，对 应捕获到的每个卫星的接收信道，其中对每个SIM卡设置特定的扩频码，不同的 扩频码与不同的接收信道进行匹配，从而识别相应SIM卡对应的指挥终端才可进 行指挥通信。具体的，信号处理板将捕获的接收信道的信道信息分解为第一支路 信息(I路信息)和第二支路信息(Q路信息)。接下来，SIM卡板对第一支路 信息进行解扩，以获取第一支路信息中包含的该接收信道对应的用户终端的ID。 最后，信号处理板基于用户终端的ID与多个SIM卡中的特定SIM卡进行匹配， 该特定SIM卡包含有与特定的用户终端对应的信息，从而确定SIM卡与用户终 端的匹配对应关系。

SIM卡与用户终端的匹配成功后，信号处理板读取特定SIM卡中的SIM卡 信息，信号处理板基于该SIM卡信息判断述用户终端与指挥终端的关系，如用户 终端属于指挥终端的下属终端，信号处理板基于第二支路信息和SIM卡信息获取 所述用户终端的用户信息。

另外，在该SIM卡板中还包括并行扩展接口的周边设备。具体的，如图1中 与CPLD连接的驱动芯片，与驱动芯片连接的用于指示驱动程序运行的LED指 示灯，用于连接调试CPLD的仿真器的仿真器接口。SIM卡板和信号处理板间的 扩展解扩采用32针的603015型连接器作为扩展接口。SIM卡板还设置有向其中 的各元件提供电源的电源转换芯片。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于RDSS的指挥终端指挥管理的 方法，如图2所示为根据本发明的一个实施例的方法流程图，如图3所示为图1 的指挥终端使用流程图，以下参考图2和图3来对本发明进行详细说明。

首先，在步骤S110中，将捕获的接收信道与多个SIM卡进行匹配。具体的， 在该步骤中，信号处理板对捕获的接收信道上的卫星数据进行基带信号处理为第 一支路信息(I路信息)和第二支路信息(Q路信息)，其中，第一支路信息和 第二支路信息均包含有用户终端的ID信息。接下来，SIM卡板先对第一支路信 息进行解扩，获取其中的用户终端的ID信息。然后，SIM卡板基于该用户终端 的ID与多个SIM卡中的特定SIM卡进行匹配。所谓轮询方式是总信道对所有装 有SIM卡的指挥终端进行通信，总站向指挥终端发询问命令，指挥终端收到该命 令后才可利用信道

在与多个SIM卡进行匹配之前，需要对指挥终端中的SIM卡进行初始化操 作，其初始化过程包SIM卡复位及自检，对应的SIM卡操作原理图如图4所示。 通过控制SIM卡中的send_flag标志位来实现对于SIM卡的各种操作。

首先，Send_flag在初始化中被设置为0xff，然后基于不同的设置需要，改变 Send_flag的自检、加密、复位等参数，来实现相应的操作。SIM卡的设置参数包 括以下几种。

a)SIM卡指令函数(SIM_Card_Command())

函数：voidSIM_Card_Command(char*pBuffer,intlen,charcommand,unsigned shortcommand_len,BD1_SIM_Card_Info_Struct*pSIMInfo)

输入参数：Command：命令类型；*pSIMInfo：SIM卡信息结构体。

输出参数：*pBuffer：要发送的数据；Len：发送数据长度。

功能：根据命令类型，将传送给FPGA的数据内容组帧。

b)计算校验和函数(Get_Check_Code())

函数：charGet_Check_Code(char*pBuffer,intlen)

输入参数：*pBuffer：计算校验和的数据；Len：数据长度。

功能：计算将要传送给FPGA数据的校验和。

c)检查校验和函数(is_Check_Right())

函数：charis_Check_Right(char*pBuffer,shortbuffer_len)

输入参数：*pBuffer：计算校验和的数据；Len：数据长度。

功能：判断从FPGA接收到的数据的校验和是否正确。

d)判断接收数据类型函数(SIM_Parse_Report())

函数：voidSIM_Parse_Report(char*pBuffer,shortbuffer_len,BD1_SIM_Card _Info_Struct*pSIMInfo)

输入参数：*pBuffer：从FPGA中接收的数据；buffer_len：接收数据长度。

输出参数：*pSIMInfo：SIM卡信息结构体。

功能：判断接收数据类型函数并更新SIM卡信息结构体中的数据。

e)接收SIM卡自检信息解析(SIM_Parse_Self_Check())

函数：voidSIM_Parse_Self_Check(char*pBuffer,shortbuffer_len,BD1_SIM_ _Card_Info_Struct*pSIMInfo)

输入参数：*pBuffer：从FPGA中接收的数据；buffer_len：接收数据长度。

输出参数：*pSIMInfo：SIM卡信息结构体。

功能：若接收信号为开机自检返回信号，则进入函数并更新SIM卡信息结构体 中的数据。

f)接收SIM卡译码信息解析(SIM_Parse_Decode_Info())

函数：voidSIM_Parse_Decode_Info(char*pBuffer,shortbuffer_len,BD1_SIM _Card_Info_Struct*pSIMInfo)

输入参数：*pBuffer：从FPGA中接收的数据；buffer_len：接收数据长度。

输出参数：*pSIMInfo：SIM卡信息结构体。

功能：若接收信号为译码的返回信号，则进入函数并更新SIM卡信息结构体中 的数据。

g)接收SIM卡编码信息解析(SIM_Parse_Encode_Info())

函数：voidSIM_Parse_Encode_Info(char*pBuffer,shortbuffer_len,BD1_SIM _Card_Info_Struct*pSIMInfo)

输入参数：*pBuffer：从FPGA中接收的数据；buffer_len：接收数据长度。

输出参数：*pSIMInfo：SIM卡信息结构体。

功能：若接收信号为编码的返回信号，则进入函数并更新SIM卡信息结构体中 的数据。

h)接收SIM卡永久锁定信息解析(SIM_Parse_Forever_Close())

函数：voidSIM_Parse_Forever_Close(char*pBuffer,shortbuffer_len,BD1_

SIM_Card_Info_Struct*pSIMInfo)

输入参数：*pBuffer：从FPGA中接收的数据；buffer_len：接收数据长度。

输出参数：*pSIMInfo：SIM卡信息结构体。

功能：若接收信号为永久锁定的返回信号，则进入函数并更新SIM卡信息结构 体中的数据。

i)接收SIM卡重发指令信息解析(SIM_Parse_Wrong())

函数：voidSIM_Parse_Wrong(char*pBuffer,shortbuffer_len,BD1_SIM_Card _Info_Struct*pSIMInfo)

输入参数：*pBuffer：从FPGA中接收的数据；buffer_len：接收数据长度。

输出参数：*pSIMInfo：SIM卡信息结构体。

功能：若接收信号为重发指令的返回信号，则进入函数并更新SIM卡信息结构 体中的数据。

j)接收SIM卡自毁命令信息解析(SIM_Parse_Destroy())

函数：voidSIM_Parse_Destroy(char*pBuffer,shortbuffer_len,BD1_SIM_Card _Info_Struct*pSIMInfo)

输入参数：*pBuffer：从FPGA中接收的数据；buffer_len：接收数据长度。

输出参数：*pSIMInfo：SIM卡信息结构体。

功能：若接收信号为自毁命令的返回信号，则进入函数并更新SIM卡信息结构体 中的数据。

接下来，在步骤S120中，如匹配成功，则基于匹配成功的SIM卡信息读取 接收信道的用户信息并启动对该用户信息对应的用户终端的监控。

具体的，SIM卡信息包括：SIM卡标识、SIM卡对应的用户终端ID、SIM卡 所在的指挥终端与其下属的用户终端关系及对应的加解密钥。其中，SIM卡标识 用于对不同的SIM卡进行区分；SIM卡对应的用户终端ID用于标明该SIM卡用 于处理哪个用户终端的数据；指挥终端与其下属的用户终端关系用于标明该SIM 卡所在的指挥终端用于控制其下属的哪些用户终端；指挥终端与其下属的用户终 端对应的加解密钥分别与各个用户终端对应，并且不同的用户终端的加解密钥不 同，这样就可以实现一台指挥终端处理多个用户终端。

具体实现时，该SIM卡对应的用户终端ID可以确定该SIM卡进行处理的用 户终端，只有当接收信道接收的该ID的用户终端时，该SIM卡才进行工作。SIM 卡匹配成功后，可获得其唯一的SIM卡标识，由此可以确定唯一对应该接收信道 的用户终端的SIM卡。指挥终端与其下属的用户终端关系标明了指挥终端可以监 控管理的下属用户终端的范围。指挥终端与其下属的用户终端对应的加解密钥表 示不同的用户终端与指挥终端之间具有不同的加密和解密密钥，从而实现指挥终 端与各个下属用户终端的安全通信。当同时获取多个用户终端对应的信道信息时， 信号处理板可以对多个用户终端的信道信息进行并行处理，可以避免单张指挥卡 服务频度的限制，导致指挥连续性较差。

对应图3，对指挥终端初始化后，对SIM卡信息进行自检，准备就绪后再判 断是否为集群式指挥范围内的指挥机，如是属于本次集群式管理的指挥机，则通 过该接收信道读取用户信息，其后，启动通道跟踪捕获，进行本次指挥通信，完 成本次指挥功能。

本发明采用集群式指挥终端设计，需要将多张SIM卡集成管理，有效地提升 空间利用率，使得硬件成本没有增加，而单位时间数据传输量成倍增加。同时采 用单独的电路板安装SIM卡，方便使用过程中指挥卡装取。在使用时，根据传输 需求，选择合适的通信频度来完成文件或图片数据的传输。采用大资源FPGA和 DSP进行解算，有效提高了指挥型用户集群式管理，提高了定位、通信等业务应 用频度。

本发明通过多张SIM卡并行处理多个通信信道的数据，突破采用一张SIM 卡的指挥终端对下属普通用户终端数量的限制，并能够实时监收所有下属普通用 户终端的上报信息。同时，本发明还可将较大数据分割后，通过不同的SIM卡向 下属普通用户终端分发传输，从而实现大容量集群式指挥管理。通过对信号处理 板和SIM卡板的软件控制，可以实现对分片用户终端数据接收时延可控，并对分 片数据连续编号，以有易于数据重组，从而实现大容量集群式指挥终端指挥管理 的方法。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明 而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人 员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节 上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所 界定的范围为准。