基于ARM的卫星定位及呼叫系统设计

基于ARM的卫星定位及呼叫系统设计

宁可庆

宁可庆（北方工业大学信息工程学院，北京100144）

摘要：本文设计的卫星定位及呼叫系统的主要功能是通过GPS模块从卫星获取GPS数据,将其中的位置、时间、速度及卫星在线情况等信息通过液晶显示终端实时显示，并且定时或定距离通过铱星卫星通信模块SBD9601将这些信息上传至控制中心,同时通过SBD9601模块接收控制中心下发的控制命令，接收并显示控制中心下发的天气预报及新闻信息。当危险情况发生时，启动报警按键立即向控制中心上传收到的最新的位置信息。系统能够存储一定量的历史信息。

关键词：GPS；卫星通信；铱星SBD9601；ARM嵌入式系统

中图分类号：TN96文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）10-0142-02

0引言

随着科学技术的发展，人们活动领域日益扩大，为了提高野外作业、海上作业和偏远山区作业的人身和设备安全，本文设计了一款卫星定位及呼叫系统，用于接收指挥中心的信息，当危险情况发生时向外界报告自己的位置信息，以得到及时救援。

1铱星SBD9601通信模块通信原理

铱星的数据模块SBD9601是一种简单而有效的卫星网络传输模块，它能够实现移动设备和主控制中心的数据传输。SBD9601主叫消息可达205字节，被叫消息可达135字节，接续时间小于1分钟。SBD9601通信系统由控制器、SBD9601模块、铱星通信卫星、地面站、internet网络和控制中心组成，其通信过程是控制器通过AT+SBDWB/AT+SBDWT指令将信息发送至SBD9601的缓存中，再通过AT+SBDI指令将信息发送，地面站的SBD系统通过卫星收到信息后，利用与控制中心的特定通信协议，将信息送至指定的邮箱中；当SBD9601收到控制中心下发的信息时，会发出RING信号，同时接口有管脚产生持续时间5s的5V高电平，这时信息被放在缓存中，控制器通过AT+SBDRB/AT+SBDRT指令读取信息。

2硬件设计

卫星定位及呼叫系统由控制器、GPS模块、卫星通信模块、键盘和液晶显示终端五部分构成。控制器采用ARM7系列的工业级的AT91SAM7S64，接收GPS信息，通过液晶显示终端显示其中的经纬度、日期和时间、行驶状态以及GPS卫星状态信息。卫星通信模块采用铱星的SBD9601，通过按键控制或定时、定距离的三种方式经卫星通信模块向控制中心上传信息，也可以接收中心下发的新闻和天气信息，通过液晶显示端显示，按键可以翻阅历史信息和紧急报警。

GPS与控制器之间采用TTL电平的串行通信；9601与控制器之间采用232通信方式；LCD与控制器之间采用485通信，距离可超过几十米。

3软件实现

程序的主要功能是接收GPS数据、接收卫星下发的短信、定时或定距离发送经纬度信息以及通过键盘上发报警信息，最后显示相关信息在本地系统的LCD上。

3.1上行数据发送程序上行数据转换模块的主要功能是把接收到的GPS数据或是相关的状态信息转换成约定好的数据格式以便同监控中心的通信。数据格式如表1。

3.2上传数据的流程图卫星定位及呼叫系统能够定时或定距离的向控制中心上传最新的位置信息，报警信息的6个位为零；如果危险情况发生，通过报警按键立即发送位置信息，报警的6个位不为零。

3.3上传数据的子程序

3.4下行数据接收程序控制中心每天下发新闻、天气预报信息和控制信息，系统及时接收并通过显示终端显示。下行数据接收程序流程图如图5所示。第二位是Y，表示新闻；第二位是X，表示天气预报信息；第二位是Z，表示控制信息。

4总结

该系统融合了GPS全球定位技术，卫星通信技术和ARM嵌入式技术，属于一个交叉学科的工程项目。本项目选用工业级的ARM7芯片AT91SAM7S64作为处理器，并围绕它进行电路设计，使得该系统有很高的可靠性，并且能够适应比较恶劣的环境。本系统通过海上渔船和草原越野实地测试，测试效果很好。

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