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基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法及系统技术方案

技术编号:41686748 阅读:15 留言:0更新日期:2024-06-14 15:37
本发明专利技术公开了基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法及系统,该方法包括以下步骤:采集水文气象数据、精确定位数据及时间数据;对水文气象数据、精确定位数据及时间数据进行编码,将水文气象数据、精确定位数据及时间数据编码为一条原始短报文;对原始短报文进行加密,根据加密后的数据生成北斗短报文;使用北斗三号系统将北斗短报文发送至设定的接收端;接收北斗三号系统返回的反馈消息,根据所述反馈消息判断北斗短报文的发送状态;若发送成功,则进入空闲状态等待下一次发送指令;若发送失败,则在设定的时间后再次发送,重试指定的次数后,进入空闲状态等待下一次发送指令。本发明专利技术可安全传输水文气象数据,并简化接收端对数据的处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于短报文传输,特别涉及基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法及系统


技术介绍

1、北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system)是中国自主研发和建设的全球卫星导航系统。北斗三号系统由空间段、地面段、用户段3部分组成。空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成;地面段主要是北斗系统运行所需地面支撑服务系统;用户段是各类北斗终端设备,旨在为北斗终端设备提供高精度、高可靠性的定位、导航、授时和短报文通信服务。

2、北斗三号短报文系统不仅可以用于日常通信和紧急救援,还可以应用于交通运输、渔业、林业、气象和地质勘探等领域,实现对人、车、物等的定位、跟踪和监测。此外,北斗三号短报文系统还可以支持多种数据类型的传输,包括语音、图像等,为用户提供更加丰富的通信服务。作为北斗三号系统的重要应用之一,北斗三号短报文系统在提供紧急救援、物联网通信等功能方面发挥着重要的作用。相比于传统的移动通信方式,北斗三号短报文系统具有高可靠性、广覆盖、低成本等优势,尤其是在偏远地区或灾难情况下,更能够保证通信的安全和稳定性。

3、公开号为cn115865174a的中国专利技术专利申请公开了一种北斗短报文通讯传输气象站数据的方法、装置和设备,该技术方案的方法包括:采集气象数据和气象设备状态数据;对采集到的气象数据以及气象设备状态数据进行处理;采集模块,用于采集气象数据和气象设备状态数据;数据处理模块,用于将气象设备编号,并将每个编号的气象设备采集的气象数据以及自身的状态数据分别使用两个独立的子编号进行标注,数据处理模块内设置有判断气象数据和气象设备状态数据是否在预设的气象数据与气象设备状态数据阈值区间内的对比程序;数据压缩模块;用于将数据处理模块处理后的数据压缩。该技术方案未对短报文内容进行有效编码及加密,导致接收端数据处理复杂,也无法保障水文气象数据的安全传输。


技术实现思路

1、本专利技术提供基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法及系统,旨在解决接收端数据处理复杂及水文气象数据传输不安全的问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提出的传输方法,包括以下步骤:

3、s1:采集水文气象数据、精确定位数据及时间数据;

4、s2:对所述水文气象数据、精确定位数据及时间数据进行编码,将水文气象数据、精确定位数据及时间数据编码为一条原始短报文;

5、s3:对所述原始短报文进行加密,根据加密后的数据生成北斗短报文;

6、s4:使用北斗三号系统将所述北斗短报文发送至设定的接收端。

7、优选地,所述方法还包括步骤s5;

8、s5:接收北斗三号系统返回的反馈消息,根据所述反馈消息判断北斗短报文的发送状态;若已发送成功,则进入空闲状态等待下一次发送指令;若发送失败,则在设定的时间后再次发送,重试指定的次数后,进入空闲状态等待下一次发送指令。

9、优选地,所述加密包括对称加密及非对称加密。

10、优选地,所述对称加密包括aes、des及3des。

11、优选地,所述非对称加密包括rsa、椭圆曲线加密、diffie-hellman及dsa。

12、优选地,所述加密具体为:

13、生成一个随机的对称密钥;

14、使用所述随机的对称密钥加密原始短报文,生成第一密文;

15、使用与接收端私钥对应的公钥加密所述随机的对称密钥,生成第二密文;

16、将第一密文及第二密文进行拼接,作为发送至接收端的北斗短报文。

17、优选地,所述原始短报文的编码具体为:时间数据——8字节,精确定位数据——12字节;所述时间数据包括日期数据及时钟数据,分别使用4个字节;所述精确定位数据包括纬度数据及经度数据,分别使用6个字节。

18、优选地,所述北斗短报文包括报文长度、设备id、发信方id、收信方id、编码类型及原始短报文的密文。

19、优选地,所述北斗短报文的编码具体为:报文长度——2字节,设备id——2字节,编码类型——1字节,发信方id——6字节,收信方id——6字节;剩余空间为原始短报文的密文。

20、相应地,本专利技术还提出基于北斗三号短报文的水文气象数据传输系统,包括数据采集模块、定位模块、密钥处理模块、数据处理模块、数据发送模块及供电模块,被配置为执行上述的数据传输方法;

21、所述数据采集模块用于采集设定位置的水文气象数据,并将所述水文气象数据及数据采集时的时间数据传输至数据处理模块;

22、所述定位模块用于采集设定位置的精确定位数据,并将所述精确定位数据发送至数据处理模块;

23、所述密钥处理模块用于保存与接收端私钥对应的公钥,还用于生成随机的对称密钥,将公钥和对称密钥发送至数据处理模块;

24、所述数据处理模块将接收到的水文气象数据、精确定位数据及时间数据编码为北斗三号短报文格式,再使用对称密钥和公钥将编码后的数据加密,将加密后的数据传输至数据发送模块;

25、所述数据发送模块将加密后的数据通过北斗三号系统发送至设定的接收端;

26、所述供电模块为系统中其他模块供电。

27、与现有技术相比,本专利技术具有以下技术效果:

28、1.本专利技术提出的水文气象数据传输方法,对传输的数据进行编码,充分利用北斗三号短报文通信服务的传输空间,经过编码规划,可生成定位戳及时间戳于短报文内容正文中,同时最大化保留正文空间供水文气象数据使用;接收端接受短报文后,可直接在正文中解析出时间数据及精确定位数据,保证水文气象数据的准确性。

29、2.本专利技术提出的水文气象数据传输方法,对发送的北斗三号短报文进行加密,确保水文气象数据的安全传输和隐私保护,防止恶意攻击和未授权访问。

30、3.本专利技术提出的水文气象数据传输方法,采用对称加密结合非对称加密方法对传输的短报文进行加密,能够在保持较高的安全性的同时,有效地控制了密文的长度。由于对称加密算法的高效性,能够快速地处理大量数据,并由于对称密钥相对较短,因此在采用非对称加密算法时,可大大降低加密任务的性能要求,在偏远的采集端设备上可以快速高效地完成加密工作。

31、4.本专利技术提出的水文气象数据传输方法,采用重传机制,有助于提高通信的稳定性,即使在不稳定的环境中,通过多次重传,依然能够完成数据的可靠传输,可提高数据的可靠性和完整性。同时可以确保消息在有限的尝试次数内成功发送,避免了无效的尝试,节省了通信资源和带宽。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述方法还包括步骤S5;

3.根据权利要求1所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述加密包括对称加密及非对称加密。

4.根据权利要求3所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述对称加密包括AES、DES及3DES。

5.根据权利要求3或4所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述非对称加密包括RSA、椭圆曲线加密、Diffie-Hellman及DSA。

6.根据权利要求3所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述加密具体为:

7.根据权利要求1所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述原始短报文的编码具体为:时间数据——8字节,精确定位数据——12字节;所述时间数据包括日期数据及时钟数据,分别使用4个字节;所述精确定位数据包括纬度数据及经度数据,分别使用6个字节。

8.根据权利要求1所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述北斗短报文包括报文长度、设备ID、发信方ID、收信方ID、编码类型及原始短报文的密文。

9.根据权利要求8所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述北斗短报文的编码具体为:报文长度——2字节,设备ID——2字节,编码类型——1字节,发信方ID——6字节,收信方ID——6字节;剩余空间为原始短报文的密文。

10.基于北斗三号短报文的水文气象数据传输系统,其特征在于,包括数据采集模块、定位模块、密钥处理模块、数据处理模块、数据发送模块及供电模块,被配置为执行如权利要求1-9任一项所述的数据传输方法;

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【技术特征摘要】

1.基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述方法还包括步骤s5;

3.根据权利要求1所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述加密包括对称加密及非对称加密。

4.根据权利要求3所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述对称加密包括aes、des及3des。

5.根据权利要求3或4所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述非对称加密包括rsa、椭圆曲线加密、diffie-hellman及dsa。

6.根据权利要求3所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述加密具体为:

7.根据权利要求1所述的基于北斗三号短报文的水文气象数据传输方法,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:柯冉绚董志昆王笑然黄润昊
申请(专利权)人:集美大学
类型:发明
国别省市:

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