北斗短报文使用方式

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前言

之前实习的时候做过一个项目接触到了北斗短报文的开发，项目是要监测高原地区的工人们的身体情况，保证工人们如果出现高原病现象可以第一时间得到救治。这里需要使用lora网关收到工人手表发送的数据，然后使用北斗短报文发送到插了北斗卡的北斗终端。开发北斗让我学会了具体项目中接收与发送数据的全流程。

一 开发准备

开发时需要准备好硬件

• 北斗三号短报文模块或一体机：这是核心设备，内部集成了射频、基带和主控，对外通过串口通信。常见型号包括金维集电DM229、博纳雨田T8650、容辉物联GM10等。一体机（如华力创通HBD6100）内置天线，开箱即用；模块则需要自己设计外围电路-1。
• 北斗短报文卡：类似SIM卡，插入模块的北斗卡槽，每张卡有唯一的用户地址码，用于标识你的终端身份-1。
• 主控设备：树莓派、RK3568工控板或任意带UART的Linux主机。如果只是开发调试，用USB转串口线连接电脑即可。
• 天线：北斗天线需朝向南方（我国境内），且顶部无明显遮挡-5。
• 电源：北斗模块发射瞬间电流可达1.5A~2A，必须使用能提供足够功率的电源，建议12V/1A以上-10。

这里我使用的是开发好的一体机，可以使用RS232或者RS385接口来连接我的主机，只需要给连接的串口发送命令就可以实现通信。我使用的是RS232连接，使用的主机有DB9连接扣，把线插入就可以使用了。串口参数通常为115200波特率、8位数据位、无校验、1位停止位(8N1)。

二 指令发送

北斗使用的是标准NMEA风格指令，格式为 $指令内容*校验和\r\n，通过串口直接发送。校验和是 $ 和 * 之间所有字符的异或值。

其中 CCTCQ 是发送核心，格式为：

CCTCQ,接收卡号,频点,是否需回执,编码方式,内容,上报周期

例如 CCTCQ,15950041,2,1,3,A4B2E2CAD4,0。编码方式 3 为混编模式，内容需以 A4 开头并跟 GB2312 编码的 HEX 字符串。

使用python发送数据如下

import serial, time

def nmea(body):
    cs = 0
    for c in body: cs ^= ord(c)
    return f"${body}*{cs:02X}\r\n".encode()

ser = serial.Serial("/dev/ttyS0", 115200, timeout=0.4)

# 1. 读卡
ser.write(nmea("CCICR,0,00")); time.sleep(2); ser.read_all()

# 2. 查信号
ser.write(nmea("CCRMO,PWI,2,0")); time.sleep(3); ser.read_all()

# 3. 发送（内容 "你好" → A4C4E3BAC3）
content = "A4" + "你好".encode("gb2312").hex().upper()
ser.write(nmea(f"CCTCQ,15950041,2,1,3,{content},0"))
time.sleep(6)
print(ser.read_all().decode("ascii", errors="ignore"))

三 实际发送流程

北斗短报文发送的需要三个步骤：

首先是读卡，需要这张卡是可用的才可以使用，然后是检测波束状态，需要可见波束数 ≥ 3，即至少能同时看到 3 颗北斗卫星的波束，同时最强信号 ≥ 45，这样才可以使用，在测试过程中需要把北斗放到室外开阔的地方，这样信号会好一点。

接收部分是插了北斗卡的终端，北斗发送数据的时候会指定接受的卡号，输入后北斗就会给这个卡号发送信息，这个特定的卡号就可以接收到数据。

四 开发情况

北斗有自己的软件可以使用，使用软件发送数据比较轻松，就像使用串口助手一样，只需要点击就可以发送数据，读取卡号，测试信号。想要获取到发送的数据可以登录北斗的网站，输入卡号，就可以获取到发送的数据，不过这里的数据一般都是经过加密的，需要解密后才可以获取到实际的数据。

实际开发中硬件调试和软件调试部分花了比较多的时间，北斗的RS232和RS485接口不是都将而已使用的，同一时间只能用一个接口，所以如果在使用485后想要使用232，就要发送指令修改，如果没有修改成功这两个都不能用了，这边研究了很久才发现这个问题，一开始以为是软件发送数据的问题，结果连硬件都没弄好。最后寄回去让厂家帮我们直接改成了最后要使用的232接口才能使用。

软件主要是之前没有使用过lora网关和NMEA风格的指令，摸索了比较久，好在最后借助AI成功完成项目。

五 总结

北斗短报文实际使用需要有三步：读卡 → 测信号 → 发送，每一步都有它的意义。跳过读卡，卡不在线发送必失败；跳过测信号，信号差时发送成功率极低，还浪费宝贵的卫星信道资源。

北斗短报文对遮挡非常敏感，实际部署时一定要把天线放在室外开阔处。

总的来说，北斗短报文的开发门槛不算高，协议清晰，指令简洁。真正的难点在于硬件调试和信号环境。只要把这两块搞定，剩下的就是按流程写代码的事了

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