申请等指令，通过软件管理后台从航标管理中心后台服务器得到相关航标状态参数查询信息，从而达到检测北斗航标终端数据正常与否的目的。
②3G/4G/局域网方式查询：在岸基或3G/4G信号良好情况下，用户可采用3G/4G通信模块或WIFI局域网，通过制定专用的北斗航标检测查询指令，通过软件直接访问航标管理中心后台服务器得到相关航标状态参数，用于检测北斗航标设备功能是否正常。
3 设备研制
（1）研制内容
便携式北斗航标检测仪研制内容分为便携式北斗航标检测仪的硬件开发与软件开发，以及航标数据中心的后台管理软件的开发工作。其中，硬件开发包括北斗短报文收发模块、电源管理模块、北斗/GPS通信模块、通信管理单元以及串口WIFI透传模块等开发内容，软件开发则包含终端软件开发与后台软件开发，终端软件开发主要为便携式北斗航标检测仪提供良好的人机交互操作界面，而后台软件开发则主要是提供Web服务、数据库服务、数据应用服务以给操作用户提供相应的数据接口、存储、查询、转发及应用等服务。
（2）系统组成
便携式北斗航标检测仪主要由主机和显示终端两部分组成，主机和显示终端之间通过无线WIFI进行数据交互，下图2所示。①为便携式北斗航标检测仪主机，②为便携式北斗航标检测仪显示终端（手机或pad）。
（3）系统工作原理
如图3所示，内置大容量可充电式锂电池组为系统及各模块提供标准12 V电源，MCU通过串口分别与北斗短报文模块、北斗/GPS定位模块进行收发数据，针对不同的指令或信息内容进行打包或解包，再通过系统内部作为SERVER模式、具有透传功能的WIFI模块的不同端口与显示终端进行无线数据通信，在显示终端的人机界面上操作APP相应功能区域，即可进行设置、发送相关查询指令或阅览相关查询信息等操作。
（4）系统软件
便携式北斗航标检测仪软件，如图4所示，包括终端APP软件和后台软件，其中终端APP软件安装于显示终端（手机或PAD），具有北斗航标检测、系统配置、模式切换、综合显示等功能，通过操作App界面相应功能区及设置相关IP及端口配置，即可实现相應的功能显示及查询，见图5。
后台软件为用户提供一套管理后台应用、服务、参数配置、数据查询的人机交互界面。可接收到的北斗报文、便携式终端请求响应状态、设备通讯状态及便携式终端在线列表进行查询，通过对上述数据的查看可以及时了解目前系统的工作状态，便于在问题出现时进行排查、解决。后台服务主要由Web服务、数据库服务、数据应用服务等三大部分组成，见图6。
4 设备特性
（1）本检测设备高度集成，采用内置电池，功耗小，便于户外携带作业
便携式北斗航标检测仪主机集成了定位、通讯、控制处理等模块，并内置电池来给设备进行供电，体积小、容量大（可持续供电24 h）、安全可靠，可解决海上供电困难的问题。北斗航标检测仪主机底座有磁性可吸附在船舶甲板上，以保证卫星信号接收良好，本设备外配显示设备，用户可通过无线方式和主机进行数据交换来提供操作使用。
（2）设备采用双串口&WiFi透传通讯模块设计
便携式北斗航标检测仪系统采用双串口&WIFI透传模块设计，其中串口0和串口1通道分别工作在TCP Server与UDP Server模式下，依次链接北斗短报文模块、北斗/GPS授时定位模块，两通道间数据收发相互独立、互不干扰。在AP模式下，通过在显示终端设置各通道模式下的服务器地址、对应端口号以及设定通道数据波特率，就可方便地在便携式北斗航标检测仪主机与显示操作终端建立起可用的WIFI 链接，WiFi理论无遮挡覆盖范围为200 m。
（3）系统开发了APP终端软件，根据现场信号情况智能判断检测模式，操作便捷可靠
为了便于用户操作使用，系统开发了用于卫星信号和工作数据监测的APP软件，并根据现场卫星、3G/4G等信号强度选择相应的检测模式（北斗短报文模式和4G模式）。使用北斗短报文模式APP会自动连接检测设备主机WIFI网络，通过主机发送查询指令查询并获取目标北斗航标终端的工作状态;使用3G/4G/局域网模式APP通过网络访问后台服务器，实际上不需要通过主机中转而直接获取目标终端的工作状态，操作方便，检测效率更高。
5 应用与展望
随着便携式北斗航标检测仪的成功研制以并投入使用，不仅能够完美解决北斗航标终端使用周期中性能和运行状态检测的问题，对北斗航标终端后期的巡检和维护检测也可提供方便快捷的支持，从而保障北斗航标终端正常、稳定的运行，很好地促进了北斗航标设备在海事航保的推广应用。同时在现有检测功能基础上，将逐步拓展北斗船台、北斗示位标等海事北斗设备的检测功能，进一步提升检测设备的通用性，为海事北斗全面深化应用奠定基础。
参考文献
[1] 洪大勇. GPS全球定位系统技术及应用[M].厦门：厦门大学出版社，1998.
[2] 吴崇善.正确认识和应用“北斗一号”导航定位系统（二）[J].当代通信，2004.
[3] 刘晓，等.基于单片机采集GPS数据系统的设计.青岛科技大学学报，2006，2.
作者简介：
陈国伟，高级工程师
岳添韵，助理工程师
任虹，高级工程师
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