一种自组网环境下的车载卫星通信终端系统设计方法与流程

1.本发明涉及自组网通信和卫星通信终端应用技术领域，具体涉及一种自组网环境下的车载卫星通信终端系统设计方法。


背景技术：

2.自组织网络是移动通信和计算机技术结合的一种新型通信网络，自组织网络在区域范围内的移动终端之间组网灵活，且无需其它通信基站，即可实现终端用户之间相互的通信业务。但是，如果自组网内的终端用户离开了自组网网络覆盖的区域，则容易失去与其他移动终端进行通信的功能。


技术实现要素：

3.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种自组网环境下的车载卫星通信终端系统设计方法，本发明当自组网内的终端用户脱离了自组网通信覆盖区域时，车载通信终端能够自动实现自组网通信模式/卫星通信模式的平滑切换，通过启用卫星通信模式保障脱离了自组网的终端用户的正常通信功能，并且在卫星通信模式下的卫星通信管理后台能够协助前端卫星通信终端用户迅速返回其他终端用户所在的自组网通信区域，实现自组网通信区域内的终端用户之间互助需求下的快速到达目的。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：本发明提供了一种自组网环境下的车载卫星通信终端系统设计方法，包括以下步骤：（1）组建专用车载通信终端系统；（2）启动专用车载通信终端系统，初始化自组网通信模式，形成动态的车载自组网通信覆盖区域；（3）自组网/卫星模式切换模块实时侦测通信车辆，在通信车辆离开自组网通信覆盖区域时，则切换到卫星通信业务模块；（4）专用车载通信终端系统在卫星通信模式下，与专用卫星通信后台的专用数据计算服务器进行信息交互；（5）专用车载通信终端系统中的自组网通信模块，搜索到其它通信车辆的自组织网络信号，接入该自组织通信网路；（6）专用车载通信终端系统的自组网/卫星通模式切换模块检测到系统已经进入自组网通信模式，随后关闭卫星通信模块。
5.本发明进一步的设置为：在步骤（1）中，所述专用车载通信终端系统包括自组网通信模块、卫星通信模块和自组网/卫星模式切换模块。
6.本发明进一步的设置为：在步骤（1）中，所述专用车载通信终端系统的组建过程为：将自组网通信模块与自组网/卫星模式切换模块通过高速数据总线连接；再将卫
星通信模块与自组网/卫星模式切换模块通过高速数据总线连接。
7.本发明进一步的设置为：在步骤（2）中，包括以下步骤：通信车辆配备的专用车载通信终端系统初始开机，系统默认启动自组网通信模块；自动搜索邻近其它通信车辆自组网通信设备，进行自组织组网，形成车载自组网设备通信覆盖区域。
8.本发明进一步的设置为：在步骤（3）中，所述切换过程如下：通信车辆初始已经完成自组网通信组网，自组网通信模块记录当前通信车辆的位置数据，并通过高速数据总线传给自组网/卫星模式切换模块；每隔m秒钟更新位置信息数据，即给自组网/卫星模式切换模块发送一次数据，如此循环；自组网/卫星模式切换模块接收组网通信模块发送过来的位置数据信息，循环更新、并缓存最近一次时间的收到数据信息，用于表征当前通信车辆的位置经纬度数据；根据假定的n辆通信车组网，此时的自组网/卫星模式切换模块里缓存了n个位置数据信息，计算出n个数据之间的位置差，并选出两辆通信车辆之间位置差最大的数值；用该位置差最大的数值，在添加当前系统时间，与划分的w档信号强度的设定值进行比较，作为自组网通信系统当前的信号强度，当最大的数据值大于了k千米，并且超过了t个更新位置数据差的时间周期时，自组网/卫星切换模块切换卫星通信模式。
9.本发明进一步的设置为：在步骤（4）中，所述信息交互过程如下：当专用车载通信终端系统切入卫星通信模式时，在自组网/卫星模式切换模块中，保存着断开自组网通信模式时的n辆通信车的最后位置信息数据，以及断开的时间信息数据；通过与其它n-1辆车的相对位置信息，计算出以当前的通信车辆为原点，与最左边、最右边的通信车组成的三角形的区域的角度，以该三角形的角度为基础，结合最左边、最右边的通信车辆行进时形成的三角形扇面，计算确定其它自组网模式下通信车辆的行驶区域范围，并由自组网/卫星模式切换模块经高速数据总线传给卫星通信模块；卫星通信终端模块将三角形扇面的3个点数据，乘以断开自组网后已经过去的时间，则得到了当前的其它自组网通信车辆的位置数据，上报给专用数据计算服务器；专用数据计算服务器根据已知的其它车辆的前进方向的角度和前进的速度数据，再结合当前车辆前进的速度数据，循环计算二者的相对的位置，并下发给卫星通信模式下的通信车辆，实现卫星通信模式的车辆与自组网通信模式下的车辆之间的相对位置的更新计算，在追上其它通信车辆后，返回自组网通信模式。
10.有益效果采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：本发明当自组网内的终端用户脱离了自组网通信覆盖区域时，车载通信终端能够自动实现自组网通信模式/卫星通信模式的平滑切换，通过启用卫星通信模式保障脱离了自组网的终端用户的正常通信功能，并且在卫星通信模式下的卫星通信管理后台能够协助前端卫星通信终端用户迅速返回其他终端用户所在的自组网通信区域，实现自组网通信区域内的终端用户之间互助需求下的快速到达目的，即可以实现通信车辆在离开了自组网通
信区域覆盖范围后，通过自组网/卫星模式切换模块，实现通信车辆的卫星通信业务功能，保障通信车辆持续通信能力。
附图说明
11.图1为本发明一种自组网环境下的车载卫星通信终端系统设计方法中切换过程的示意图。
具体实施方式
12.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
14.实施例：如图1所示，本发明提供了一种自组网环境下的车载卫星通信终端系统设计方法，包括以下步骤：（1）组建专用车载通信终端系统。
15.进一步的，专用车载通信终端系统包括自组网通信模块、卫星通信模块和自组网/卫星模式切换模块。
16.进一步的，专用车载通信终端系统的组建过程为：将自组网通信模块与自组网/卫星模式切换模块通过高速数据总线连接；再将卫星通信模块与自组网/卫星模式切换模块通过高速数据总线连接。
17.在本步骤中，需要说明的是本发明所提供的自组网/卫星通信切换模块，其主要用于在自组网通信模式与卫星通信模式之间实现自动切换，从而避免通信车辆发生失联的风险。
18.（2）启动专用车载通信终端系统，初始化自组网通信模式，形成动态的车载自组网通信覆盖区域。
19.进一步的，包括以下过程：通信车辆配备的专用车载通信终端系统初始开机，系统默认启动自组网通信模块；自动搜索邻近其它通信车辆自组网通信设备，进行自组织组网，形成车载自组网设备通信覆盖区域。
20.在本步骤中，需要说明的是：在形成车载自组网设备通信覆盖区域时，当设备搜索其它设备进行组网的时候，超过设定时间（如5分钟）仍然组网失败，则系统开始启动卫星通信模式，防止无限制的死循环启动自组网。
21.（3）自组网/卫星模式切换模块实时侦测通信车辆，在通信车辆离开自组网通信覆盖区域时，则切换到卫星通信业务模块。
22.进一步的，切换过程如下：通信车辆初始已经完成自组网通信组网，自组网通信模块记录当前通信车辆的位
置数据，并通过高速数据总线传给自组网/卫星模式切换模块；每隔m秒钟更新位置信息数据，即给自组网/卫星模式切换模块发送一次数据，如此循环；自组网/卫星模式切换模块接收组网通信模块发送过来的位置数据信息，循环更新、并缓存最近一次时间的收到数据信息，用于表征当前通信车辆的位置经纬度数据；根据假定的n辆通信车组网，此时的自组网/卫星模式切换模块里缓存了n个位置数据信息，计算出n个数据之间的位置差，并选出两辆通信车辆之间位置差最大的数值；用该位置差最大的数值，在添加当前系统时间，与划分的w档信号强度的设定值进行比较，作为自组网通信系统当前的信号强度，当最大的数据值大于了k千米，并且超过了t个更新位置数据差的时间周期时，自组网/卫星切换模块切换卫星通信模式。
23.在本步骤中，需要说明的是：假定为5辆车实施组网，能实现2跳中继，单跳通信距离20千米，信号强度分优良中差4档，每5千米距离为一档，5辆通信车辆初始已经完成自组网通信组网，自组网通信模块记录当前通信车辆的位置数据，并通过高速数据总线传给自组网/卫星模式切换模块；每隔5秒钟更新位置信息数据，即给自组网/卫星模式切换模块发送一次数据，如此循环；自组网/卫星模式切换模块接收组网通信模块发送过来的位置数据信息，循环更新、并缓存最近一次时间的收到数据信息，用于表征当前通信车辆的位置经纬度数据；根据假定的5辆通信车组网，此时的自组网/卫星模式切换模块里缓存了5个位置数据信息，计算出5个数据之间的位置差，并选出两辆通信车辆之间位置差最大的数值；用该位置差最大的数值，在添加当前系统时间，与划分的4档信号强度的设定值进行比较，作为自组网通信系统当前的信号强度，当最大的数据值大于了2千米，并且超过了3个更新位置数据差的时间周期时（15秒），自组网/卫星切换模块切换卫星通信模式，从而实现车载通信终端的卫星通信业务功能，保障通信能力的稳定。
24.（4）专用车载通信终端系统在卫星通信模式下，与专用卫星通信后台的专用数据计算服务器进行信息交互。
25.进一步的，信息交互过程如下：当专用车载通信终端系统切入卫星通信模式时，在自组网/卫星模式切换模块中，保存着断开自组网通信模式时的n辆通信车的最后位置信息数据，以及断开的时间信息数据；通过与其它n-1辆车的相对位置信息，计算出以当前的通信车辆为原点，与最左边、最右边的通信车组成的三角形的区域的角度，以该三角形的角度为基础，结合最左边、最右边的通信车辆行进时形成的三角形扇面，计算确定其它自组网模式下通信车辆的行驶区域范围，并由自组网/卫星模式切换模块经高速数据总线传给卫星通信模块；卫星通信终端模块将三角形扇面的3个点数据，乘以断开自组网后已经过去的时间，则得到了当前的其它自组网通信车辆的位置数据，上报给专用数据计算服务器；专用数据计算服务器根据已知的其它车辆的前进方向的角度和前进的速度数据，再结合当前车辆前进的速度数据，循环计算二者的相对的位置，并下发给卫星通信模式下的通信车辆，实现卫星通信模式的车辆与自组网通信模式下的车辆之间的相对位置的更新计算，在追上其它通信车辆后，返回自组网通信模式。
26.在本步骤中，需要说明的是：本发明所提供的专用车载通信终端系统进入卫星通
信模式，可以进行正常的话音业务，所提供的专用数据计算服务器，采用docker容器技术，达到快速进行专用数据计算服务器部署的目的，并且docker易于扩容，提高计算能力快捷，专用数据计算服务器的作用，主要用来计算当前在卫星通信模式下的通信车辆的位置数据，并用简化的数据计算方法，估算出其它通信车辆的位置数据信息，以此帮助该通信车辆能够快速返回与其它通信车辆在如20千米的距离之内，以切换回自组网通信业务模式。
27.（5）专用车载通信终端系统中的自组网通信模块，搜索到其它通信车辆的自组织网络信号，接入该自组织通信网路。
28.在本步骤中，需要说明的是：通过与专用卫星通信后台的数据计算服务器的数据交互，能够使得卫星通信模式的通信车辆迅速返回自组网通信覆盖区域，并切换回自组网通信模式。
29.（6）专用车载通信终端系统的自组网/卫星通模式切换模块检测到系统已经进入自组网通信模式，随后关闭卫星通信模块。
30.在本步骤中，需要说明的是：当在出现有自组网模式下的通信车辆断开的情形，重复在步骤（1）-步骤（6）进行通信切换。
31.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。