一、问题描述

1、设备基本信息

  设备H/HG2型通信北斗。设备应用于预测主机（主站）与气象传感器（分站）之间的通信。设备位置1号点。设备安装于2022年。

2、问题现象

  设备能够正常上电，串口能够正常通信。但是不能够自发自收。利用测试软件读取系统自检时，反馈信息中提示入站非抑制、静默状态。

二、问题定位

  汇美公司在北京与位于南沙的用户机进行互相通信。发现位于南沙的用户机接收短报文正常。位于南沙的北斗用户机发送短报文提示成功，但是位于北京的用户机没有收到。

1、邮寄样机

汇美公司邮寄了共四种北斗用户机。

1. 同型号的北斗二代用户机。
2. 使用了另一公司基带芯片的北斗二代用户机。
3. 汇美公司生产的北斗二代、北斗三代通用的北斗用户机。
4. 其他单位的北斗三代区域短报文用户机。

2、测试样机

  用户在收到以上四种用户机后进行测试。

第一种用户机和第二种用户机

  其中第一种用户机和第二种用户机使用北斗二代通信信号，测试时能够接收位于北京的用户机发来的消息，不能将消息发送至位于北京的用户机。且不能自发自收。

第三种北斗用户机

  第三种北斗用户机能够使用北斗二代通信系统和北斗三代通信系统。通过插入不同的北斗智能终端卡来切换不同的通信系统。测试时，同一位置，同一用户机插入不同的北斗智能终端卡测试后发现使用北斗二代通信系统不能自发自收，使用北斗三代通信系统能够自发自收。

第四种用户机

  第四种用户机只能使用北斗三代区域短报文服务。自发自收能够使用。

3、整改

  根据分析，北斗二代用户机在此处（1号点）不能正常工作，而北斗三代用户机在此位置能够正常使用。汇美公司通过变更用户机内部配置。将此次汇美公司邮寄的北斗用户机安装至预测系统中。

  经过测试后，验证预测系统能够正常工作。后续开始分析北斗二代用户机在此点位不能正常工作的原因。

三、机理分析

1、服务范围

  用户机应用时，1号点位于北纬8.6度附近，北斗短报文服务范围为北纬10度到55度的区域。所以1号点位超出服务区。后续测试人员携带设备去往6号点进行测试。6号点位于北纬10.2度附近，位于服务区边缘。测试时能够自发自收，但是成功率低。

  针对以上测试结果，符合在服务区外北斗用户机不能正常工作，在服务区边缘时北斗用户机能够使用，但是通信成功率低的现象。

  在服务区边缘时，卫星接收天线接收信号处于低俯仰角状态。接收灵敏度较低，容易造成接收失败。北斗用户机在发射时需要更高的功率，现象与北斗用户机实际测试相符。

2、发送功率需求

  北斗二代与北斗三代相比，北斗三代的卫星的接收灵敏度较高。成功率能够比北斗二号更高。所以在1号点位时第三种北斗用户机（汇美公司生产，可在北斗二代通信系统和北斗三代通信系统之间切换）使用北斗二代通信系统时不能收发，使用北斗三代通信系统时可以自发自收。

北斗卫星导航系统发展报告（4.0版）中文版

四、问题复现

  用户已将9台北斗二代用户机及1台北斗三代用户机寄回汇美公司，用户机在北京测试均能正常收发。此时判断北斗用户机在南沙不能正常使用与环境有关。

五、整改计划

1、调整安装角度

  北斗用户机的天线在不同的俯仰角下，发射的ERIP值不同。当北斗用户机指向接收卫星时，可以使用户机最大的发射功率传递至卫星天线。

  调节天线的俯仰角与方位角。调节角度如下。位置信息基于1号点。

优点

1. 不更改用户机硬件，只改变安装方式。
2. 用户可以自行测试。

缺点

1. 北斗短报文服务由三颗卫星提供。只能指向其中一颗卫星。
2. 安装支架需要变更。
3. 调整用户机的俯仰角、方位角需要知道北斗用户机的准确位置，有可能不能提供。
4. 调整用户机的俯仰角、方位角对调试人员有一定要求。尤其是方位角。

2、提高用户机发送功率

  用户机在服务区外和服务区边缘不能使用，最终原因为发送到卫星上的信号强度不够，造成卫星不能正常接收。可以通过提高北斗用户机的发送功率来做补偿。

优点

1. 验证时可以直接使用10W发射功率的北斗用户机。不需要更改客户的用户机。

缺点

1. 10W的用户机总参已经不允许使用。存在风险。
2. 北斗用户机只能在南沙使用，不能在大陆使用。否则会由于功率太高被限制。
3. 北斗二代高功率用户机存量比较少，不易找到。

关于排查整治北斗二号RDSS用户功率超标终端的通知

http://beidouchina.org.cn/tongzhi/4846.html

六、验证

1、验证时所需要的设备

1. 发射功率为10W的北斗用户机一台。
2. 汇美公司生产，可在北斗二代通信系统和北斗三代通信系统之间切换的北斗用户机一台。
3. 北斗二代智能卡一张。
4. 北斗三代智能卡一张。
5. 测试用笔记本一台。
6. 测试用电源一台。

2、验证步骤

  在1号点与6号点分别进行通信测试，记录指向卫星与水平安装时的成功率，测试时操作方法按照H/HG2通信北斗进行测试。并记录表格。

七、补充解释

1、入站抑制的问题

  根据测试，卫星并未播发入站抑制的信息而用户机提示入站抑制。进行入站申请时，并未提示入站抑制，而是发送成功。后续根据和芯片的基带厂家沟通，暂时认为是软件处理逻辑有可能有问题。但是由于源代码暂时无法查看，所以无法进行判断。

2、与其他厂家设备对比的问题

  其他设备的厂家在相同位置可用，而汇美公司的设备不可用。在测试过程中，存在自发自收能成功的时候。所以认为不是不能自发自收，而是通信成功率很低。

  由于天线的特性。即使俯仰角和方向角不变，设备按线缆为旋转轴做横滚旋转，天线增益也会略有不同。北斗用户机安装位于服务区外，安装时细微的差异也可以影响通信成功。所以通过调节安装方向也可能恢复使用。

3、2022年可用但现在不可用的问题

  北斗卫星系统的的最后一颗GEO卫星在2020年6月进行发射。后续无缝切换至新的卫星提供北斗短报文服务。具体切换时间，暂时没有查到。卫星的姿态和天线的调整也可能影响北斗用户机的使用。尤其是在卫星的服务区边缘时影响效果最明显。