北斗短報文起源于北斗一號,2003年以來,從北斗一號開始,北斗就采用基于RDSS體制為用戶提供短報文通信服務,北斗二號仍然繼承了這一體制和服務。而北斗三號在兼容RDSS體制的基礎上,利用3顆GEO衛星,采用廣義RDSS體制和RNSS+短報文通信體制,升級了短報文通信服務。還可以通過星間鏈路實現全球短報文通信。目前,北斗全球短報文通信業務已經開通。
全球短報文通信示意圖
這里的RDSS體制就是上文提到的有源定位體制,RNSS就是無源定位。前面提到,有源定位體制需要接收機向衛星發射信號,因此,北斗一號就可以像國際通信衛星一樣完成通信任務。而到了北斗三號,我們在定位體制上進行了創新。現在用戶仍可以采用廣義RDSS體制進行定位,接收機接收一顆GEO衛星播發的RDSS信號和RNSS1信號,同時接收至少一顆MEO或IGSO衛星的RNSS2信號。接收機通過測量兩個RNSS信號之間的時間差,然后將該參數通過GEO衛星發送給主控站。主控站利用這些參數可進行用戶機位置計算和雙向定時。用戶機可通過GEO衛星可與主控站進行雙向報文通信。除此以外,用戶也可以利用北斗導航星座的RNSS信號進行用戶位置解算以及單向授時。僅利用一顆GEO衛星的雙向數據傳輸能力,進行雙向報文通信。
廣義RDSS體制與RNSS體制 短報文通信體制
北斗三號的短報文通信進行了升級擴展。通信能力大大提升。目前,北斗三號的區域短報文通信服務單次短報文最大長度為14000比特,大約相當于1000漢字,全球短報文通信服務利用14顆MEO衛星實現覆蓋全球的報文通信服務,單次短報文最大長度為560比特,大約相當于40個漢字。終端發射功率可降低到3W以下。短報文通信成功率也很高,根據評估,區域短報文通信成功率優于99.6%,全球短報文通信成功率優于96.46%。
短報文通信作為一種天基通信方式,它具備了衛星通信的所有優點,如全天候、全域廣覆蓋、可靠性高等。快速響應能力,短消息通信時延約為0.5s,點對點通信時延為1~5s;通信抗干擾強,同時采用S/L波段衛星傳輸,可穿透平流層和對流層,可保證極端天氣條件下的通信; 設備要低、設備價格低、性價比高。短報文的這些特點使其應用非常廣泛,在一些4G信號無法保證通訊的區域,北斗可以做到穩定持續地傳輸數據,因此也被廣泛應用于環境勘探、環境監測等活動中。
來源: 北斗科普