设计开发
基于北斗卫星导航系统
的中国农情信息速报系统设计
周筱靓杨惠明陈世品林一娟郑海鸿（福建农林大学林学院福建福州350000）
数字投本与质用
摘要：根据北平卫星导航系统，设计了一种对中国农情信息全天候采集、分新的系统。该系统通过北平导航卫量的报文信息服务，能够高递单高精度、实时地将不同时间、不同地区的农作畅种植面积、农作物生长情况、农作物产量预测与粮食生产估计等信息传送到地面并进行分析处理便于中四农情的统计、分析及预测。
关键词：中国农情信息北丰卫星导航报文信息
中图分类号:TN967.1
文献标识码:A
目前我国使用雷达遥感收集农情信息费用昂责，且收集到的信息不够精确。其中通感数据购买费用和地样采集成本较高，共占总费用的三分之二。提取农作物种植面积的最主要的数据源是美国陆地卫星TM/ETM遥感数据和水稽用雷达通感数据。如果主要数据源是TM等通感数据，则成本较高，而且获取农作物面积以TM遥感数据为主要数据源所得到的数据精度不高，尤其是对间作套作普通、品种繁多的秋粮作物。另外，雨天条件下，生长期的农作物对通感数据的接收率非常低。
在测绘工程、电信通讯、农林牧鱼、交通水利、抢险救灾、林区防火和公共安全等诸多领域，北斗卫星导航系统已得到了广泛应用，产生的社会效益十分明显。本文作者设想可利用北斗卫星导航系统建立一个能够快速，准确地将不同时闻、不同地区的农情信息速报
系统，以方便中国农情的统计、分析及预测。 1系统分析
根据北斗卫星导航系统具有定位，授时，收发报文消息的特点，本文作者提出了建立一种基于北斗卫星导航的农情信息采集系统见图1。
但是由于北斗卫星导航系统的民用报文服务的通信频道和报文长度是有限的以及存在丢包问题，限制了它的应用。系统采用"传输一一回应一一重传“机制，使报文信息可靠且安全地传输，在使携式数据采集终端输人农情信息，然后利用北斗导航定位短报文通信模块，将该讯息传递至地面数据接收中心，地面数据接收中心同时应答该报文信息，完成一次报文信息的通信，同时该中心对采集到的数据进行处理分析，并通过internet与各地授权用户分享处理后的信息。
1.1硬件平台搭建
根据ARM和WindoWsCE6.WINCE6.0)的BD-2船载定位终端硬件平台，所有部件将采用成熟电子元器件。该系统硬件包括BD-2导航模块、时钟模块、电源管理模块、数据通信接口和PVT(ARM)解算模块等。
BD-2导航模块主要由射频模块及加载了A/D模拟数字化中频信号的基带信号处理模块作为ADC的转换时钟，同时作为信号跟踪基准时钟输人到基带信号处理模块。基带信号处理模块进行信号的捕提、追踪、调制，从而输出原始观测量,PVT(ARM)解算模块主要由耗能极低的ARM9处理器，S3C2440,NANDFlash，SDRAM等
收移日期：2016-0405
文章编号:1007-9416(2016)06-0160-02
硬件构成。PVT(ARM)解算模块控制基带信号处理模块，并提取解算基带信号处理模块得到的观测量，得到解算结果，同时处理整个系统的运行。为实现综合导航，数据通信接口部分设计CAN总线接口、RS-485接口等。
1.2定位解算算法流程
设计硬件电路BD-2导航模块主要以北斗GPS导航基带芯片来进行基带信号处理，该芯片具有多频、精密的特点，可同时接收BD 2的B3和B1频点信号(本文主要是利用B1频点进行导航定位解算)，输出原始观测量，拥有并行数据总线接口(16bit)，通过该接口的 ARM微处理器S3C2440(32bit)可对HwaNavchip-1进行配置，得到集成电路、导航电文等反映工作状态的信息，通过ADS(ARMDe veloperSuit)对ARM进行调试，解算用户位置、速度，时间等信息。
根据伪距定位的最小二乘算法，通过伪距计算用户的位置：首先初始化用户位置，将其作为地球中心然后，计算用户与卫星之间的距离和信号传输时间；接着，根据地球自转效应修正卫星位置，并采用以用户为中心的坐标系更新卫星位置，接着，根据相关参数进行修正；最后通过送代运算得到DOP，并保存ECEF坐标系转导得到的CGCS2000坐标系结果。
北斗导献卫星
北斗导航卫星
9990 0000
北斗接慢端
费据
用产线
9090 北斗事送阵列构应报文
地面数提中心
用户能端
农田
图1农情信息采集系统结构
农田
作者简介周筱靓(1995一),女,江西吉安人,福建农林大学林学院生态学专业在读;杨惠明(1995一),男,湖南长沙人,福建农林大学林学院生
态学专业在读;林一娟(1995一)女,福建莆田人,福建农林大学林学院水土保持与荒漠化防治专业在读;郑海鸿(1996一),女,福建莆田人,福建农林大学林学院水土保持与荒漠化防治专业在读，
通讯作者：陈世品(1968一)，男，福建南平人,福建农林大学林学院制院长、制教校、硕士生导师，从事本硕课程的教学和树木分奠、林木
载培、好生植物资源开发利用、植物和植被监测等方面的工作。
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