阅读说明：本技术 一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯系统及通讯方法 (Iridium-based deep sea intelligent buoy data communication system and communication method ) 是由 姜涛 姚抒均 郑凯 耿明晨 刘儒 石学涛 于 2020-04-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯系统及通讯方法,该系统包括安装于浮标端的数据采集处理系统、铱星通讯机和岸基接收站；所述数据采集处理系统包括数据采集模块、数据处理模块和存储单元,用于浮标的数据采集、存储、加密、压缩和数据组包；所述铱星通讯机安装于浮标端,用于整个系统的数据传输；所述岸基接收站用于接收浮标端的铱星通讯机的数据发送请求,并根据请求生成公钥和与公钥匹配的私钥,公钥被发送回数据采集处理系统,进行加密数据报文,私钥用于解析被加密的数据报文。本发明所公开的系统及方法采用端对端非对称加密通道传输,不仅大幅度压缩了通讯数据量,也提高了数据的安全性能。(The invention discloses an iridium-based deep sea intelligent buoy data communication system and a communication method, wherein the system comprises a data acquisition processing system, an iridium communication machine and a shore-based receiving station which are arranged at a buoy end; the data acquisition and processing system comprises a data acquisition module, a data processing module and a storage unit, and is used for data acquisition, storage, encryption, compression and data packet of the buoy; the iridium communication machine is arranged at the buoy end and is used for data transmission of the whole system; the shore-based receiving station is used for receiving a data sending request of the iridium communication machine at the buoy end, generating a public key and a private key matched with the public key according to the request, sending the public key back to the data acquisition and processing system for encrypting the data message, and analyzing the encrypted data message by using the private key. The system and the method disclosed by the invention adopt end-to-end asymmetric encryption channel transmission, thereby greatly compressing the communication data volume and improving the safety performance of the data.)

一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯系统及通讯方法

技术领域

本发明涉及深海智能浮标技术领域，特别涉及一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯系统及通讯方法。

背景技术

深远海智能浮标数据是全球海洋环境观测网的技术支撑，对于掌握全球的气候变化及生态平衡具有重要意义。例如中北太平洋、南太平洋、南北极区海域的浮标，因其海况复杂，维护成本昂贵，同时加载的传感器较多、数据量大，通讯难度增加。

因北斗短报文通讯未覆盖全球，浮标仍需采用铱星等卫星通讯方式，铱星通讯卫星轨道低、信息损耗小、传输速度快成为浮标数据通讯的首选，但同时也存在通讯费用昂贵、实时性差和安全性能低的缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯系统及通讯方法，采用端对端非对称加密通道传输，不仅大幅度压缩了通讯数据量，也提高了数据的安全性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯系统，包括安装于浮标端的数据采集处理系统、铱星通讯机和岸基接收站；

所述数据采集处理系统包括数据采集模块、数据处理模块和存储单元，用于浮标的数据采集、存储、加密、压缩和数据组包；

所述铱星通讯机安装于浮标端，用于整个系统的数据传输；

所述岸基接收站用于接收浮标端的铱星通讯机的数据发送请求，并根据请求生成公钥和与公钥匹配的私钥，公钥被发送回数据采集处理系统，进行加密数据报文，私钥用于解析被加密的数据报文。

一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯方法，包括如下过程：

(1)安装于浮标端的数据采集处理系统实时采集浮标搭载的传感器数据，到达通讯时间时，数据采集处理系统通过铱星通讯机向岸基接收站发送通讯请求；

(2)当岸基接收站接收到通讯请求后，安装的软件生成公钥和与公钥匹配的私钥，公钥再发送回浮标端的铱星通讯机，进而到数据采集处理系统；

(3)数据采集处理系统根据公钥加密、存储并发送数据报文给岸基接收站；

(4)岸基接收站接收数据报文，并根据私钥解析、存储并显示数据报文。

通过上述技术方案，本发明提供的一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯系统及通讯方法具有成本低、功耗低、集成度高、易安装、误报率低等优点，为深远海浮标大数量传输和加密传输提供新思路，对深远海海洋浮标大数据量通讯传输安全具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例所公开的一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯系统示意图；

图2为本发明实施例所公开的一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯方法示意图。

图中，1、浮标；2、数据采集处理系统；3、铱星通讯机；4、岸基接收站；5、铱星；6、铱星地面站。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯系统，如图1所示，包括安装于浮标1端的数据采集处理系统2、铱星通讯机3和岸基接收站4。

数据采集处理系统2包括数据采集模块、数据处理模块和存储单元，用于浮标1的数据采集、存储、加密、压缩和数据组包。

铱星通讯机3安装于浮标1端，通过铱星5，用于整个系统的数据传输。本实施例中有2个铱星通讯机3。

岸基接收站4用于接收浮标1端的铱星通讯机3的数据发送请求，并根据请求生成公钥和与公钥匹配的私钥，公钥被发送回数据采集处理系统，进行加密数据报文，私钥用于解析被加密的数据报文。

本发明还公开了一种基于铱星的深海智能浮标数据通讯方法，如图2所示，包括如下过程：

(1)安装于浮标端的数据采集处理系统2实时采集浮标1搭载的传感器数据，到达通讯时间时，数据采集处理系统2给铱星通讯机3上电，通过2个铱星通讯机3向岸基接收站4发送通讯请求；

(2)当岸基接收站4接收到铱星地面站6发送过来的邮件时，岸基接收站4解析邮件，安装的秘钥软件通过铱星ID号校验后，生成公钥和与公钥匹配的私钥，岸基接收站4通过邮件将公钥再发送回浮标端的铱星通讯机3，进而到数据采集处理系统2；

(3)数据采集处理系统2根据公钥对浮标数据进行加密，加密完成后，将加密文件即数据报文存储到本地存储单元中，同时，通过铱星通讯机3发送数据报文给岸基接收站4；

(4)岸基接收站4接收数据报文，并根据此前生成的私钥解析数据报文，最后将解析的浮标数据存储在岸基接收站数据库，并通过显示界面实时显示浮标端数据信息。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。