一种远程遥控系统及其控制方法

技术领域

本发明属于通信设备领域，特别涉及一种远程遥控系统及其控制方法。

背景技术

当今社会，现有的通信系统随着社会的快速发展面对着极大的压力，尤其 是在远程事件的处理过程中，需要实时的掌握现场的状况，这时候图像、视频 监控、语音通信的地位尤其突出。例如，在破坏性的自然灾害面前，基础设施 包括通信设施、交通设施、电力设施等完全被毁，灾区在一定程度上属于孤城 的状态，所有的现场信息都需要实时的采集、发送、反馈同时现场也需要指挥 人员作出正确的决策。在所有的这些情况下，一种远程遥控的通信系统是至关 重要的。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种远程遥控系统及其控制方法，集成 度高，运输携带方便，适应范围广，且便于对现场设备进行远程管理、合 理调度。

一种远程遥控系统，包括指挥中心与现场控制子系统，所述现场控制 子系统包括主控制器、第一卫星模块、第二卫星模块、SOS模块，所述第一 卫星模块、第二卫星模块、SOS模块分别与所述主控制器连接；其中，

所述主控制器用于控制所述第一卫星模块、第二卫星模块对现场的设 备信息进行采集并传输至所述指挥中心，以及用于所述指挥中心根据所述 设备信息对现场进行远程遥控指挥；

所述主控制器还用于控制所述第一卫星模块、第二卫星模块为对方进 行远程维护与升级，以及对现场设备进行远程维护与升级；

所述第一卫星模块与第二卫星模块还进行无线连接，且互为备份，所 述主控制器还用于控制所述第一卫星模块与第二卫星模块执行以下协同工 作：

所述第一卫星模块的卫星信号的强度在第一预设值以下时，则所述主 控制器控制所述第二卫星模块对现场的设备信息进行采集与传输，

所述第二卫星模块的卫星信号的强度在第二预设值以下时，则所述主 控制器控制所述第一卫星模块对现场的设备信息进行采集与传输；

所述SOS模块用于对现场进行紧急遥控指挥。

进一步，所述设备信息包括以下一种或多种信息：

数据信息、语音信息、音、视频信息、位置信息。

进一步，所述第一卫星模块包括第一卫星天线、双工器、功率放大器、 低噪音放大器、第一调制解调器、语音模块；其中，

所述第一卫星天线与双工器连接，所述双工器用于保证所述设备信息 的接收和发射能同时进行；

所述双工器通过所述功率放大器、低噪音放大器与所述第一调制解调 器连接，所述第一调制解调器用于对所述设备信息进行转换；所述功率放 大器用于对发射的设备信息进行放大；所述低噪音放大器用于对接收的设 备信息进行放大；

所述第一调制解调器还分别与所述语音模块、主控制器连接，所述语 音模块用于所述指挥中心通过所述现场控制子系统与现场进行语音通信。

进一步，所述第二卫星模块包括第二卫星通信设备、第二卫星天线、 第二调制解调器、交换机、第二卫星基站；其中，

所述第二卫星通信设备分别与所述主控制器、第二卫星天线连接，用 于所述设备信息的接收与发送；

第二调制解调器通过交换机与现场设备连接，用于获取音、视频信息， 且所述第二调制解调器用于所述设备信息的转换；

所述交换机还与所述第二卫星基站连接，所述第二卫星基站用于实现 LTE网络信号覆盖。

进一步，所述主控制器还设有一个或多个设备接口，用于连接无线路 由模块，实现WIFI网络信号覆盖。

进一步，所述现场设备包括音、视频采集设备、数据采集设备、现场 处理终端。

进一步，所述设备接口包括以下一种或多种接口：

USB接口、RJ45接口、RS232接口。

进一步，所述系统还包括位置定位模块，其中，

所述位置定位模块包括GPS系统、北斗定位系统，用于获取现场设备的 位置信息。

一种远程遥控系统的控制方法，所述控制方法包括，现场控制子系统 的主控制器控制第一卫星模块、第二卫星模块、位置定位模块对现场的设 备信息进行采集并传输至指挥中心，所述指挥中心根据所述设备信息通过 所述现场控制子系统对现场进行远程遥控指挥；其中，

所述指挥中心还通过所述主控制器控制所述第一卫星模块、第二卫星 模块为对方进行远程维护与升级，或对现场设备进行远程维护与升级；

所述第一卫星模块与第二卫星模块互为备份，所述主控制器控制所述 第一卫星模块与第二卫星模块执行以下协同工作：

所述第一卫星模块的卫星信号的强度在第一预设值以下时，则所述主 控制器控制所述第二卫星模块对现场的设备信息进行采集与传输，

所述第二卫星模块的卫星信号的强度在第二预设值以下时，则所述主 控制器控制所述第一卫星模块对现场的设备信息进行采集与传输。

进一步，所述控制方法还包括紧急遥控指挥：

通过操作SOS模块，所述主控制器自动获取现场的设备信息并上传至所 述指挥中心，所述指挥中心立即执行紧急远程遥控指挥。

本发明公开的所述系统及其控制方法具有以下有益效果：

1、操作简单、各模块组网灵活、不受地理环境限制等优势，其中LTE 网络以及WIFI网络覆盖彻底解决了地面移动的盲区覆盖等通信问题，所述 系统通用性强，尤其是在抗震救灾、应急救援等应用中发挥巨大的作用。

2、本发明可将现场设备资源进行合理管理、调度，尤其在应急救援方 面，极大的提高救援效率，短时间即可将损失减小到最少。

3、所述系统全部国产化，不再受制于国外，同时本发明也将极大保障 了国家重要领域的信息安全。

4、所述系统集成度高，系统深度融合卫星通信系统、网络通信模块、 北斗定位系统、GPS系统，将彻底解决地域通信限制，同时采用GPS与北斗 定位系统联合定位，提高了定位精度，且该系统具有应用多样性，从而通 用性强。

5、所述系统能够实现通信信号的全面覆盖，且能够实现高质量视频传 输，适用于军队视频传输及远程指挥调度需求，将加快军队武器装备升级 换代，同时本发明也将深入推进军民融合。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从 说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其 他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获 得。

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，显而易见地， 下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例中的一种控制子系统的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中的天通S卫星系统与Ka卫星系统的协同工 作示意图；

图3示出了本发明实施例中一种远程遥控系统的结构示意图。

具体实施方式

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、完整地说 明，显然，所描述的实施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做出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中介绍了一种远程遥控系统，所述系统包括指挥中心与 现场控制子系统，所述指挥中心与所述现场控制子系统之间通过第一卫星 和/或第二卫星进行通信，所述现场控制子系统包括主控制器、第一卫星模 块、第二卫星模块、位置定位模块、SOS模块，所述第一卫星模块、第二 卫星模块、位置定位模块、SOS模块分别与所述主控制器连接；其中，所 述主控制器用于控制所述第一卫星模块、第二卫星模块、位置定位模块对 现场的设备信息进行采集并传输至所述指挥中心，以及用于所述指挥中心 根据所述设备信息对现场进行远程遥控指挥；所述主控制器还用于控制所 述第一卫星模块、第二卫星模块为对方进行远程维护与升级，以及对现场 设备进行远程维护与升级；所述第一卫星模块与第二卫星模块还进行无线 连接，且互为备份，所述主控制器还用于控制所述第一卫星模块与第二卫 星模块执行以下协同工作：所述第一卫星模块的卫星信号的强度在第一预 设值以下时，则所述主控制器控制所述第二卫星模块对现场的设备信息进 行采集与传输，所述第二卫星模块的卫星信号的强度在第二预设值以下时， 则所述主控制器控制所述第一卫星模块对现场的设备信息进行采集与传输； 所述位置定位模块用于获取现场设备的位置信息；所述SOS模块用于对现 场进行紧急遥控指挥。将卫星移动通信系统、定位系统一体化设计，从而 实现该远程遥控指挥系统对外提供卫星网络、定位、网络覆盖等综合业务。

所述设备信息包括以下一种或多种信息：数据信息、语音信息、音、 视频信息、位置信息。

所述远程遥控系统具备卫星通信系统，如图1所示，选取天通一号卫 星系统、中星16号卫星系统进行示例性说明，但本发明实施例中并不限于 上述两种卫星系统，其他通信卫星系统也适用于本发明。

具体的，所述天通一号卫星系统采用S频段，该频段信号传输损耗小、 雨衰小，可以实现地面终端设备的小型化，便于携带，同时保证通信质量， 可以说是卫星移动通信的黄金频段，在本发明实施例中将天通一号卫星系 统均称为天通S卫星系统。所述中星16号卫星系统是我国第一颗高通量宽 带卫星，可实现上行12Mbps,下行150Mbps高速网络传输，满足不同场景 高质量的视频传输服务，可将现场的场景实时视频传输到指挥中心，便于指挥人员及时做出合理的决策，以便提高对现场状况的处理效率；本发明 实施例中采用中星16号卫星系统的Ka波段实现对音、视频信息的传输， 从而本发明实施例中将中星16号卫星系统均称为Ka卫星系统。

如图1所示，所述现场控制子系统包括所述主控制器，所述主控制器 分别连接有所述天通S卫星系统、Ka卫星系统、GPS(Global Positioning System)系统、北斗定位系统、SOS(紧急救援)模块、显示模块以及4G 模块；其中，所述系统兼容所述GPS系统、北斗定位系统两种定位系统， 从而该系统能够实现联合定位，大大提高定位精度，不仅可为现场提供精 准的位置服务，便于应急设备管理、合理调度。

所述天通S卫星系统还包括天通天线、双工器、PA(Power Amplifier) 功率放大器、LNA(Low Noise Amplifier)低噪音放大器、天通S卫星调制 解调器、语音模块；所述天通天线与双工器连接；所述双工器通过PA功率 放大器、LNA低噪音放大器与所述天通S卫星调制解调器连接，所述天通 S卫星调制解调器还分别与所述语音模块、主控制器进行连接。其中，所述 天通S卫星调制解调器用于将所述接收到的天通卫星信号进行转换，进一 步，所述天通S卫星调制解调器通过PA功率放大器将转换后的天通卫星信 号发送给所述双工器，所述双工器通过所述天通天线将所述天通卫星信号 进行发射；所述双工器通过所述LNA低噪音放大器将接收的天通卫星信号 发送给所述天通S卫星调制解调器，所述天通S卫星调制解调器对所述天 通卫星信号进行解码，并发送至所述主控制器。所述天通卫星信号包括地 理位置信息、设备信息、现场应急救援信息等，所述天通一号卫星系统无 任何盲点，不受地形等因素影响，可以自上而下实现对海洋、山区和高原 等无缝覆盖，且还具有语音和短消息功能，进一步所述天通S卫星系统还 可以替代部分北斗定位系统的短信息功能，相比北斗系统实时性会更高， 可为宽敏感型应用，提供高质量的“准宽带”连接服务。

所述Ka卫星系统包括Ka卫星通信设备、调制解调器、工业路由器(相 当于工业交换机)、Ka一体化基站，其中所述Ka一体化基站还与所述工 业路由器连接，所述工业路由器与所述调制解调器连接，所述调制解调器 与所述Ka卫星通信设备连接，所述Ka卫星通信设备与所述主控制器连接。 其中，所述调制解调器实现对所述音、视频信息的转换，所述Ka一体化基 站实现了LTE(Long Term Evolution)网络覆盖，进一步，如图3所示，所 述调制解调器与所述Ka卫星通信设备之间通过Ka天线进行连接，其中所 述Ka天线包括Ka车载静中通天线、Ka便携卫星站天线、Ka船载动中通 天线、Ka车载动中通天线。

所述系统还包括音、视频监控设备、视频编解码器，所述音、视频监 控设备与所述视频编解码器连接，所述视频编解码器与所述工业路由器进 行有线通信连接，所述音、视频监控设备用于采集现场的音、视频信息； 所述视频编解码器对所述音、视频信息进行解码或编码，且所述解码或编 码后的音、视频信息通过所述工业路由器传输至所述主控制器。所述音视 频信息的传输主要通过所述ka卫星系统传输至所述指挥中心，指挥人员根据现场传过来的视频、图像及时做出正确的决策。

所述远程遥控系统还包括SOS模块、4G模块、显示模块，所述SOS 模块、4G模块、显示模块均与所述主控制器相连接，进一步，所述SOS 模块可以是一个SOS键，当出现紧急情况时，按下SOS键，则所述系统自 动将采集的救援信息通过所述天通S系统上传至所述指挥中心，指挥人员 则根据上报的救援信息立即进行远程救助，所述救援信息包括位置信息、现场联系方式等，所述系统通过救援键SOS实现了一键救援服务，大大提 高了应急救援效率。所述4G模块用于实现全网通通信信号覆盖。所述显示 模块用于对所述主控制器接收的设备信息进行显示或用于下发控制命令。

所述主控制器还包括一个或多个设备接口，所述设备接口可以包括 USB、RJ45，但不限于上述两种设备接口，其他设备接口例如RS232接口 也适用于本发明。

所述系统还包括无线路由模块、数据传输设备；所述无线路由模块与 所述设备接口连接，实现WiFi网络信号覆盖；所述数据传输设备与所述无 线路由模块连接，用于与所述主控制器实现数据交互。

所述现场设备主要包括照明设备、防护设备、侦查装备、应急电力等 救援设备，其中上述救援设备的信息也可通过所述远程遥控系统的天通S 卫星上传到指挥中心，以便于对应急设备进行统一、合理调配。基于上述 远程遥控系统，现场设备对使用人的要求会降低很多，如有使用或设备问 题，则相关技术人员可通过遥控系统对其进行远程协助，从而可实现短时 内，大部分人都可以作为专业人士投入到应急救援中。

所述现场设备与所述控制子系统可以通过有线通信连接或通过LTE网 络、WiFi网络或全网通通信进行无线通信，如图1所示。

如图2所示，该远程遥控系统实现了将卫星移动通信、北斗定位系统、 GPS导航一体化设计，其中，所述系统以所述天通S系统、Ka卫星系统通 信为主，所述天通S卫星系统和Ka卫星系统之间还进行连接，且互为备份， 所述天通S卫星系统的卫星信号的强度在第一预设值以下时，则所述主控 制器控制所述Ka卫星系统对现场的设备信息进行采集与传输，所述Ka卫 星系统的卫星信号的强度在第二预设值以下时，则所述主控制器控制天通S 卫星系统对现场的设备信息进行采集与传输；在所述天通S卫星系统通信 信号覆盖薄弱区域可用Ka卫星系统进行传输，而在Ka卫星系统通信信号 覆盖薄弱区域则可用天通S卫星系统进行数据传输，大大的提高了系统的 可靠性。

进一步，当所述Ka卫星系统出现故障时，现场救援将通过所述天通S 卫星系统进行数据传输和语音通信。同时所述系统还可以通过天通S卫星 系统对所述Ka卫星系统的设备进行远程升级、维护。上述两个卫星系统协 同工作且深度融合，满足了中国境内各种复杂地形的应急救援使用。

本实施例中，所述远程遥控系统基于Android平台设计，其中，上述所 述主控制器、第一卫星模块、第二卫星模块、位置定位模块、无线路由模 块、4G模块、SOS模块均设置在电气仓中，进一步，所述系统可提供最大 150Mbps高速率数据传输功能，还提供卫星电话、定位、接口数据的数据 传输、一键救援“SOS”等服务，从而该远程遥控系统集成度高，功能性强， 从而具有普适性。

如图3所示介绍了一种远程遥控系统的结构意图，所述天通组件为上 述天通S卫星系统，在此不再进行赘述，其中，所述天通S卫星与所述Ka 卫星均通过各自的通信链路分别与地面卫星信关站以及主控制器相连接， 进一步，所述地面卫星信关站通过互联网与指挥中心的指挥终端连接，所 述指挥终端包括手机终端、显示终端以及相关管理部门等。

本发明实施例中还介绍了一种远程遥控系统的控制方法，所述控制方 法包括，主控制器控制天通S卫星系统、Ka卫星系统、GPS系统以及北斗 定位系统对现场的设备信息进行采集并传输至指挥中心，所述指挥中心根 据所述设备信息对现场进行远程遥控指挥；其中，Ka卫星系统主要用于高 清视频，大容量数据传输，天通S卫星系统则是广域覆盖，主要用于语音、 定位，低速数据传输，两者存在互补，同时体积很小，操作简单。从而将 单宽带卫星Ka和自主设计广域覆盖的天通融合，不仅可快速开通设备，还 提高了所述远程遥控系统的可靠性。如果两者同时正常工作后，所述指挥 中心能够通过高质量的音、视频对现场进行遥控指挥，现场则可通过有线 或无线连接天通S卫星系统和Ka卫星系统与指挥人员进行互动，例如：对 伤员进行远程救助、应急设备调配等。

进一步，所述指挥中心还通过所述主控制器控制所述天通S卫星系统、 Ka卫星系统为对方进行远程维护与升级，或对现场设备进行远程维护与升 级。天通采用全向天线，开机后即可入网，后台人员通过天通S卫星系统 即可对Ka卫星系统的设备进行操作，例如：展开、远程手自动对星、远程 维护、远程升级；Ka卫星系统设备也可将自身信息，如位置信息、状态信 息等通过天通S卫星系统传输到后台，便于设备使用、维护等管理。

所述天通S卫星系统与Ka卫星系统还互为备份，所述主控制器还控制 所述天通S卫星系统与Ka卫星系统执行以下协同工作：所述天通S卫星系 统的卫星信号的强度在第一预设值以下时，则所述主控制器控制所述Ka卫 星系统执行现场设备信息的采集与传输；所述Ka卫星系统的卫星信号的 强度在第二预设值以下时，则所述主控制器控制所述天通S卫星系统执行 现场设备信息的采集与传输。卫星覆盖一般都是采用波束覆盖方式，在信 号较差区域，不满足正常的卫星通信，从而在天通S卫星系统覆盖薄弱区 域可用Ka卫星系统进行传输，而在Ka卫星系统覆盖薄弱区域则可用天通 S卫星系统进行数据传输，其中，所述Ka卫星系统可代替天通S卫星系统 传输数据、经纬度、语音、视频等信息，所述天通S卫星系统可代替Ka卫 星系统传输数据、位置、语音等信息。

所述控制方法还包括紧急遥控指挥：通过操作SOS模块，所述主控制 器自动获取现场的设备信息并上传至所述指挥中心，所述指挥中心立即执 行紧急远程遥控指挥。从而提高系统的紧急处理效率。

所述远程遥控系统集成度高，运输携带、集成方便，开通快捷，系统 不受地面系统的限制、受地形地物影响小特点，可适用于多种应急行业， 例如林业监控、巡防，海上资源监控、通信，石油、天然气采集、通信， 抗震救灾应急通信，水文、气象监控，导航、救援等。

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。