利用衛(wèi)星的水情測報系統(tǒng)有許多獨特優(yōu)勢，如區(qū)域、成本、效率、可靠性等。論文介紹了Inmarsat-c的性能特點及其在懷柔水庫水情測報系統(tǒng)中典型應用，它為我國水情測報及其他環(huán)境、氣象、油田、交通等領域的應用開辟了新的途徑、很值得關注。
完成單位：北京通訊與導航系統(tǒng)有限公司（中國交通通訊指揮中心下屬公司）
使用控制器型號：LP3100/LP3500
數(shù)據(jù)采集點：38點
通訊方式：海事衛(wèi)星
主要測點：
1. 庫區(qū)水位（投入式水位傳感器）
2. 雨量（雨量計）
3. 風速（部分）
供電方式：太陽能極板+蓄電池
安裝位置：測井旁測量室或柱上
一、系統(tǒng)概述
水情自動測報是采用現(xiàn)代科技對水文信息進行實時遙測、傳送和處理的專門技術，是有效解決江河流域及水庫洪水預報、防洪調度及水資源合理利用的先進手段。它綜合了水文、電子、電信、傳感器和計算機等多學科的有關最新成果，用于水文測量和計算，提高了水情測報速度和洪水預報精度，改變了以往僅靠人工測量水情數(shù)據(jù)的落后狀況，擴大了水情測報范圍，對江河流域及水庫安全度汛和電廠經濟運行以及水資源合理利用等方面都能發(fā)揮重大作用。
海事衛(wèi)星(Inmarsat)水情自動測報系統(tǒng)是利用海事衛(wèi)星通信為通信媒體的測報系統(tǒng)。目前，我國已經建成的水情測報系統(tǒng)共有幾百個，其中99%都采用了超短波，這些系統(tǒng)對于短距離、地勢較平坦的地區(qū)來說發(fā)揮了很大的優(yōu)勢。但是，超短波通信的局限性在于會因高山的阻擋而影響通信，為此不得不增加中繼站。這樣系統(tǒng)的設備投資、土建投資和運行維護費用都會相應增加。因此，對于流域面積較大、地勢復雜的水域來說，采用超短波通信傳送水情信息遇到了很大的困難，有時需要經過4-5級的中繼才能把水情信息送到控制中心，這樣也降低了系統(tǒng)的可靠性。
二、Inmarsat-C通信介紹
1 Inmarsat簡介
Inmarsat即國際移動衛(wèi)星組織（原名國際海事衛(wèi)星組織），是一個提供全球衛(wèi)星移動通信業(yè)務的政府間合作機構。創(chuàng)建于1979年，總部設在英國倫敦，目前擁有87個成員國。Inmarsat初創(chuàng)時旨在為海上用戶提供移動通信業(yè)務服務，隨著業(yè)務的發(fā)展，目前它已經成為世界上唯一為陸海空用戶提供全球衛(wèi)星移動公眾通信和遇險安全通信的業(yè)務提供者。Inmarsat面對不同的用戶提供Inmarsat-A、B、M、C、Mini-M及Aero等多種衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
2 北京船舶通信導航公司和北京海事衛(wèi)星地面站簡介
中國是Inmarsat創(chuàng)始成員國之一，Inmarsat中國簽字者為交通部北京船舶通信導航公司（Beijing Marine Communication and Navigation Company）。作為中國向國際移動衛(wèi)星組織負責的唯一經辦機構，北京船舶通信導航公司負責在中國經營和管理Inmarsat業(yè)務。負責向用戶提供從終端設備入網啟用、通信服務、系統(tǒng)集成、技術支持到帳務結算的一條龍服務，建設和運營北京海事衛(wèi)星地面站。北京海事衛(wèi)星地面站自一九九一年正式運轉至今，已經能夠提供幾乎所有Inmarsat業(yè)務，包括Inmarsat-A、B、M、C、及Mini-M型標準業(yè)務。一九九八年，北京船舶通信導航公司投巨資對Inmarsat-C站進行了升級改造，業(yè)務能力得到完備和增強。北京海事衛(wèi)星地面站
強大的技術支持和網管陣容為陸?？沼脩籼峁?4小時不間斷的全球、全天候的衛(wèi)星移動通信服務。
3 Inmarsat-C業(yè)務介紹
Inmarsat-C系統(tǒng)是一個以存儲轉發(fā)方式（Store & Forward）向用戶提供雙向全球衛(wèi)星移動數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，其通信速率為600bit/s。Inmarsat-C通信系統(tǒng)由三部分組成，既空間段、衛(wèi)星地面站和用戶終端?？臻g段包括通信衛(wèi)星、網絡協(xié)調站和網控中心。衛(wèi)星地面站為衛(wèi)星和陸地網之間的連接樞紐。Inmarsat擁有和運營空間段，制定通信技術規(guī)程。各國簽字方擁有和運營衛(wèi)星地面站，負責面對用戶提供服務，制定收費標準。Inmarsat-C用戶終端體積小、重量輕，全向性收發(fā)天線。用戶終端的能耗很低，可以使用蓄電池、太陽能等電源，尤適合邊遠地區(qū)使用，且設備費用經濟。世界上任何有實力的生產廠家都可按照Inmarsat制定的技術指標生產用戶終端，但須經Inmarsat測試獲得類型批準后方可投入市場銷售，目前世界上有很多廠家生產Inmarsat-C用戶終端。
Inmarsat-C終端的通信方式有兩種：電文方式和數(shù)據(jù)報告方式。電文方式是利用信息信道傳送大批量數(shù)據(jù)的一種存儲轉發(fā)業(yè)務。采用電文方式傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)到達地面站后要重新打包，然后轉發(fā)給接收方，需要的傳輸時間比較長，通常要五、六分鐘，若地面站當時的業(yè)務繁忙則傳輸時間會更長一些。但電文方式傳送數(shù)據(jù)，由于采用了錯誤校驗、信息重發(fā)和收妥確認等技術手段，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃员容^高。
電文方式一次最多可傳送數(shù)據(jù)32K字節(jié)。數(shù)據(jù)報告方式是利用信令信道傳送小批量數(shù)據(jù)，一次最多傳送32個字節(jié)。數(shù)據(jù)報告方式分為兩種，一是移動終端到陸地用戶數(shù)據(jù)報告方式，經由地面PSDN或PSTN網；另一是移動終端到移動終端的數(shù)據(jù)報告方式。數(shù)據(jù)報告方式傳送時間比較短，從發(fā)送端到接收端為40秒左右，非常適合于要求傳輸數(shù)據(jù)快、傳送信息量小的稀路由用戶，如無人監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集的應用，非常適用于水文測報、輸油輸氣管理監(jiān)控、地震、森林及海洋等領域數(shù)據(jù)監(jiān)控。
4 Inmarsat-C數(shù)據(jù)報告業(yè)務介紹
4.1通過PSTN或PSDN網的數(shù)據(jù)報告方式
該方式將一組用戶所有的終端作為遙測站，中心控制站由一臺計算機完成，整個系統(tǒng)賦予一個網號，遙測站之間用成員號（Member No.）加以區(qū)分。中心控制站與衛(wèi)星地面站之間通過PSTN或PSDN陸地網連接。遙測站發(fā)來的信息經衛(wèi)星地面站，通過PSTN或PSDN網直接傳遞給中心控制站，也可由中心控制站撥號到衛(wèi)星地面站去取遙測站發(fā)來的信息。
4.2 移動終端到移動終端的數(shù)據(jù)報告方式
移動終端到移動終端的數(shù)據(jù)報告業(yè)務的工作方式是將一組用戶，如：一個水利部門所有遙測站和監(jiān)控中心站組成一個網，分配給它們一個數(shù)據(jù)網號（DNID），此網中所有終端都有各自不同的成員號（Member No.），其中有一個或兩個終端可設為主站（中心監(jiān)控站），其余終端為從站（遙測站），每個網絡最多可容納255從站，如果一個網的容量不夠，可申請使用多個網號，每個衛(wèi)星地面站的網號資源可達65536個。從站可定時自動地向主站控制中心發(fā)送數(shù)據(jù)，每次可發(fā)1至3包，各個包捎帶數(shù)據(jù)量分別為8、12、12字節(jié)，共32個字節(jié)。主站可向網中所有從站發(fā)送數(shù)據(jù)或控制指令，也可以向網中某一從站發(fā)送數(shù)據(jù)或控制指令。通過PSTN或PSDN網的數(shù)據(jù)報告方式的特點是地面站與中心控制站間不是通過衛(wèi)星鏈路連接，而是通過PSTN或PSDN有線網連接。移動終端到移動終端的數(shù)據(jù)報告方式的特點是所有通信均不經過陸地網，通信不受陸地網的限制，對于陸地網不發(fā)達的地區(qū)使用這種組網方式比較合適，如西藏、新疆等地區(qū)。兩種方式的通信如圖2.4.2-1所示：
