【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數據壓縮領域，更具體地，涉及一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法、發送方法及系統。
技術介紹
1、北斗衛星導航系統(簡稱北斗系統)可以為全球用戶提供高精度、高可靠性的導航定位、授時和短報文等服務。北斗短報文通信是北斗系統區別于其他全球衛星導航系統獨有的特色服務之一。目前北斗短報文技術日趨成熟，已開始應用于各個行業，如電力、遠洋通信、生態監測、航班追蹤、滑坡監測、應急救援及衛星定位數據播發等方面。
2、北斗短報文系統提供區域短報文和全球短報文兩種短報文通信服務。北斗區域短報文單次通信能力最高可傳輸1000個漢字，北斗三號全球短報文單次通信能力最高可傳輸40個漢字。
3、北斗短報文可實現點對點、多點對多點的雙向數據傳輸，且覆蓋范圍廣，通信無盲區，在各個重要領域中的應用逐漸增加，在海上遇險報警、海上安全信息播發、船岸信息交互等方面實現了廣泛的應用。但是由于衛星通信資源緊缺，北斗短報文系統存在報文長度與通信頻率受限等問題，短報文功能的應用受到一定限制。
4、高效的數據壓縮算法能夠有效提高北斗短報文系統的應用效率，更合理化的使用北斗衛星資源，增強短報文系統的海事服務能力。因此如何在有限的短報文容量內實現高效的數據壓縮，同時保證數據的完整性和實時性，是海事系統北斗短報文通信過程中所需要研究的重要課題。
5、通過上述分析，現有北斗短報文通信面臨的問題有：
6、(1)北斗短報文傳輸有限的數據容量限制了數據的傳輸量；
7、(2)北斗短報文通信頻率限制了數據的時
技術實現思路
1、本專利技術旨在克服上述現有技術的至少一種缺陷(不足)，提供一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法、發送方法及系統，用于解決在北斗短報文通信傳輸容量和傳輸頻率受限的條件下，如何保證數據的完整性和實時性。
2、本專利技術采取的技術方案是：
3、第一方面，提供一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法，用于對通過北斗短報文發送的數據進行壓縮，包括：
4、判斷數據是否為時序信息以及是否為自然語言信息；
5、若數據是時序信息，則采用lzw壓縮算法對數據壓縮；
6、若數據是自然語言信息，則采用huffman壓縮算法對數據壓縮；
7、若數據是時序信息和自然語言信息的混合信息，或者數據不是時序信息且不是自然語言信息，或者數據不明確是時序信息或是自然語言信息，則比較分別采用lzw和huffman壓縮算法對數據壓縮的壓縮比，選擇較小壓縮比的壓縮算法對數據壓縮。
8、優選地，數據為非遇險信息，非遇險信息比遇險信息具有更高優先級。
9、優選地，時序信息包括船舶位置信息、船舶狀態信息、歷史航跡信息的一種或多種；自然語言信息包括船與岸通信信息、船與船通信信息的一種或多種。
10、第二方面，提供一種基于北斗短報文的數據發送方法，包括：
11、判斷數據是遇險信息或是非遇險信息；
12、若數據是遇險信息，則將數據置于傳輸隊列；
13、若數據是非遇險信息，則采用如第一方面所述的一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法，對數據壓縮，將壓縮后的數據置于傳輸隊列；
14、遇險信息在傳輸隊列的優先級高于非遇險信息在傳輸隊列的優先級，按優先級發送傳輸隊列中的數據。
15、優選地，數據按照采樣頻率采樣得到，數據發送方法還包括：判斷若干個采樣周期采集的數據的種群方差是否穩定，若穩定則減少數據的采樣頻率，若不穩定則增加數據的采樣頻率；種群方差按以下公式計算：
16、
17、
18、
19、式中q為數據，p為數據q的總數據量；是整個數據集的全種群方差，pq是第q個數據集的數據量；是第q個數據的種群方差。
20、優選地，判斷若干個采樣周期采集的數據的種群方差是否穩定，若穩定則減少數據的采樣頻率，若不穩定則增加數據的采樣頻率，具體包括：
21、判斷若干個采樣周期卡方分布x2是否均小于閾值a是顯著參數，q-1是自由度；
22、若是，則減少數據的采樣頻率；
23、若否，則增加數據的采樣頻率；
24、卡方分布χ2按以下公式計算：
25、
26、優選地，減少數據的采樣頻率，具體為對數據的采樣頻率減少5％-15％；增加數據的采樣頻率，具體為對數據的采樣頻率增加5％-15％；若干個采樣周期，具體為3-8個采樣周期。
27、第三方面，提供一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮系統，用于對通過北斗短報文發送的數據進行壓縮，包括：
28、類型判斷模塊，用于判斷數據是否為時序信息以及是否為自然語言信息；
29、自適應壓縮模塊，用于若類型判斷模塊判斷數據是時序信息，則采用lzw壓縮算法對數據壓縮；若類型判斷模塊判斷數據是自然語言信息，則采用huffman壓縮算法對數據壓縮；若類型判斷模塊判斷數據是時序信息和自然語言信息的混合信息，或者數據不是時序信息且不是自然語言信息，或者數據不明確是時序信息或是自然語言信息，則比較分別采用lzw和huffman壓縮算法對數據壓縮的壓縮比，選擇較小壓縮比的壓縮算法對數據壓縮。
30、優選地，數據為非遇險信息，非遇險信息比遇險信息具有更高優先級。
31、優選地，時序信息包括船舶位置信息、船舶狀態信息、歷史航跡信息的一種或多種；自然語言信息包括船岸通信信息、船船通信信息的一種或多種。
32、第四方面，提供一種船舶海事終端系統，包括：
33、遇險判斷模塊，用于判斷數據是遇險信息或是非遇險信息；
34、如第三方面所述的基于北斗短報文的自適應數據壓縮系統，用于遇險判斷模塊判斷數據是非遇險信息時，對數據壓縮；
35、傳輸管理模塊，用于遇險判斷模塊判斷數據是遇險信息時，將數據置于傳輸隊列；遇險判斷模塊判斷數據是非遇險信息時，將自適應數據壓縮系統壓縮后的數據置于傳輸隊列；遇險信息在傳輸隊列的優先級高于非遇險信息在傳輸隊列的優先級；
36、數據發送模塊，用于按優先級發送傳輸隊列中的數據。
37、優選地，數據按照采樣頻率采樣得到，自適應數據壓縮系統還包括：
38、頻率調整模塊，用于判斷若干個采樣周期采集的數據的種群方差是否穩定，若穩定則減少數據的采樣頻率，若不穩定則增加數據的采樣頻率；種群方差按以下公式計算：
39、
40、
41、
42、式中q為數據，p為數據q的總數據量；是整個數據集的全種群方差，pq是第q個數據集的數據量；是第q個數據的種群方差。
43、優選地，頻率調整模塊，用于判斷若干個采樣周期采集的數據的種群方差是否穩定，若穩定則減少數據的采樣頻率，若不穩定則增加數據的采樣頻率，具體包括：
44、頻率調整模塊，用于判斷若干個采樣周本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法，用于對通過北斗短報文發送的數據進行壓縮，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法，其特征在于，所述數據為非遇險信息，所述非遇險信息比遇險信息具有更高優先級。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法，其特征在于，所述時序信息包括船舶位置信息、船舶狀態信息、歷史航跡信息的一種或多種；所述自然語言信息包括船與岸通信信息、船與船通信信息的一種或多種。
4.一種基于北斗短報文的數據發送方法，用于通過北斗短報文發送數據，其特征在于，包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于北斗短報文的數據發送方法，其特征在于，所述數據按照采樣頻率采樣得到，所述方法還包括：判斷若干個采樣周期采集的數據的種群方差是否穩定，若穩定則減少數據的采樣頻率，若不穩定則增加數據的采樣頻率；所述種群方差按以下公式計算：
6.根據權利要求5所述的一種基于北斗短報文的數據發送方法，其特征在于，判斷若干個采樣周期采集的數據的種群方差是否穩定，若穩定則減少數據的
7.根據權利要求6所述的一種基于北斗短報文的數據發送方法，其特征在于，所述減少數據的采樣頻率，具體為對數據的采樣頻率減少5％-15％；所述增加數據的采樣頻率，具體為對數據的采樣頻率增加5％-15％；所述若干個采樣周期，具體為3-8個采樣周期。
8.一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮系統，用于對通過北斗短報文發送的數據進行壓縮，其特征在于，包括：
9.根據權利要求8所述的一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮系統，其特征在于，所述數據為非遇險信息，，所述非遇險信息比遇險信息具有更高優先級。
10.根據權利要求8或9所述的一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮系統，其特征在于，所述時序信息包括船舶位置信息、船舶狀態信息、歷史航跡信息的一種或多種；自然語言信息包括船與岸通信信息、船與船通信信息的一種或多種。
11.一種船舶海事終端系統，用于通過北斗短報文發送數據，其特征在于，包括：
12.根據權利要求11所述的一種船舶海事終端系統，其特征在于，所述數據按照采樣頻率采樣得到，所述系統還包括：
13.根據權利要求12所述的一種船舶海事終端系統，其特征在于，頻率調整模塊，用于判斷若干個采樣周期采集的數據的種群方差是否穩定，若穩定則減少數據的采樣頻率，若不穩定則增加數據的采樣頻率，具體包括：
14.根據權利要求13所述的一種船舶海事終端系統，其特征在于，頻率調整模塊，用于
15.一種計算機設備，其特征在于，包括：
16.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至3任一項所述基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法或如權利要求4至7任一項所述基于北斗短報文的數據發送方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法，用于對通過北斗短報文發送的數據進行壓縮，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法，其特征在于，所述數據為非遇險信息，所述非遇險信息比遇險信息具有更高優先級。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于北斗短報文的自適應數據壓縮方法，其特征在于，所述時序信息包括船舶位置信息、船舶狀態信息、歷史航跡信息的一種或多種；所述自然語言信息包括船與岸通信信息、船與船通信信息的一種或多種。
4.一種基于北斗短報文的數據發送方法，用于通過北斗短報文發送數據，其特征在于，包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于北斗短報文的數據發送方法，其特征在于，所述數據按照采樣頻率采樣得到，所述方法還包括：判斷若干個采樣周期采集的數據的種群方差是否穩定，若穩定則減少數據的采樣頻率，若不穩定則增加數據的采樣頻率；所述種群方差按以下公式計算：
6.根據權利要求5所述的一種基于北斗短報文的數據發送方法，其特征在于，判斷若干個采樣周期采集的數據的種群方差是否穩定，若穩定則減少數據的采樣頻率，若不穩定則增加數據的采樣頻率，具體包括：
7.根據權利要求6所述的一種基于北斗短報文的數據發送方法，其特征在于，所述減少數據的采樣頻率，具體為對數據的采樣頻率減少5％-15％；所述增加數據的采樣頻率，具體為對數據的采樣頻率增加5％-15％；所述若干個采樣周期，具體為3-8個采樣周期。
<...【專利技術屬性】
技術研發人員：豐沛，劉麗嬌，盧紅洋，翁艷云，高雅，楊淙喜，張瑜，劉金丹，張廣忠，谷裕，陳家玉，龐雅暉，
申請(專利權)人：交信北斗科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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