随着经济的发展和人民生活水平的提高,参与野外徒步旅行和作业的人员越来越多,随之带来野外人员遇险情形增加。当前常用的手机、卫星电话、对讲机等野外通信终端由于通信信号覆盖受限、功耗大、无生命体征检测等原因存在通信可靠性低、电池续航能力不足、缺少针对野外场景的个性化服务等问题。野外人员遇险时,如能及时发出求救信号、准确报告遇险位置,则能极大提高救援效率和成功率。因此开发一款通信可靠、电池续航能力强的野外救援终端具有很好的实用价值。本论文的主要研究工作是救援终端软件的设计与实现。通过对救援终端软件的需求分析和评估,并对主流物联网无线通信技术和定位技术的对比研究,论文选用窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)作为终端主要通信传输技术,北斗二代作为终端定位和辅助传输技术。针对终端成本、功耗、体积等需求,论文选用基于ATSAMD20J18A单片机为主控的硬件设计方案,终端软件在单片机芯片上运行。在终端软件的数据发送与接收、功耗控制、双模通信等功能和性能需求详细分析与研究基础上,针对终端硬件平台,本文对当前软件设计方案的不足进行优化,设计了软件系统设计方案。基于该方案,研究和设计了终端数据发送过程,终端数据接收过程,基于NB-IoT和北斗短报文的双模通信切换控制,基于各硬件模块的工作模式和软件实现进程的低功耗动态进程组调度等详细设计流程。最终在ATSAMD20J18A单片机上进行编程实现,并与终端硬件完成系统集成。课题搭建了由系统平台、NB-IoT现网、北斗现网、救援终端样机构成的测试验证平台。测试结果表明,本文设计的救援终端软件能实现数据采集与解析处理、精确定位、一键求救、信息上报和故障提示的业务功能。NB-IoT和北斗短报文双模通信切换成功率达到97.33%,通信成功率达到95%以上。终端设备在正常工作与待机模式下,续航7天左右。