北斗在公安警務中的應用

· 文|北京超圖信息技術有限公司 田銀枝

北京合眾思壯科技股份有限公司 劉丹

北斗在公安警務中的應用

· 文|北京超圖信息技術有限公司 田銀枝

北京合眾思壯科技股份有限公司 劉丹

公安部門采用北斗和GPS雙模衛星移動警務手持終端，硬件上考慮北斗芯片、半反屏幕和IP65等專業因素符合警員實際工作環境，軟件上采用地圖導航技術能滿足公安警力分布定位、現場執法處置、地圖目標監控、案件一鍵導航和指揮調度等核心應用需求。對于3G通信信號無法覆蓋的地方，利用北斗衛星的雙向短報文功能進行定位數據和現場文字信息的實時傳輸，實現了衛星定位和無線通訊的無縫覆蓋，以及警員位置信息的高安全保障。最后結合公安的實際應用總結了北斗技術的應用情況和建設成效。

北斗導航 移動警務 IP65 3G 無線通信

一、前言

1.背景和目的

隨著我國的城市化進程、“智慧城市”建設、和諧社會建設正在不斷加快，整個社會尤其是城市的安全管理任務越來越艱巨，隨著我國信息化的進一步推進，警務信息化也得到了進一步發展。在公共安全領域，越來越多的研發單位以多年的北斗多模衛星導航芯片、終端以及應用的研發資源積累，提供公共安全北斗多模導航終端的整體解決方案，集成自主研發的北斗芯片，研制北斗手持移動警務終端，并開發基于北斗兼容系統的云+端公共安全扁平化指揮應急系統，并通過公安部門開展試點應用。基于北斗的移動警務應用可為緊急和突發事件的處理提供信息依據，可避免重特大案件的發生，為突發案件的迅速偵破創造信息條件。適用于民警、交警、巡警、刑警、治安警等各類警務人員，讓公安干警辦案如虎添翼，有效提高公安系統信息化水平。

2.北斗與公安應用結合

（1） 隨著衛星定位技術的不斷提高和我國北斗衛星定位系統日益完善，衛星導航定位技術已進入我國國民經濟眾多領域中，并發揮了重要作用。我國北斗衛星導航定位系統在2012年達到亞太地區服務能力，2020年將實現全球服務的能力，目前國家也力推北斗的應用。但是，由于芯片、功耗等技術工藝上的差距，在智能手機市場的應用大多仍采用單一的美國GPS衛星導航系統。

警務移動終端是一種準軍事化的裝備，在導航定位上，應做到多系統兼容，發揮北斗系統的優勢。在產品性能上，要做到高穩定性與可靠性，且應使用自主研發生產的終端產品，保證網絡與信息安全。

（2）由于社會安全事件的突發性與應急處置的復雜性，對警務終端系統在定位、通信、信息快速處理等功能方面，以及設備的穩定性、可靠性、先進性方面提出了很高的要求。在公安指揮調度工作中，省、市、縣、鄉多層次、多警種的警務人員經常共同深入到第一線，但彼此無法掌握準確位置，工作效率無法提高；后方指揮機構無法掌握前方現場情況給予指揮調度，前方人員不了解總部的整體戰略和友鄰人員的情況等，都給警務工作帶來一些混亂，在一定程度上影響了公安指揮工作的質量和時效性。因此，應用先進可靠的警務終端，是指揮處置突發事件的保障，基于衛星導航的警務終端裝備有利于提高警務工作的質量與效率。

3.警務終端現狀和需求

目前，國家支持北斗產品應用推廣，尤其是公安行業更應該使用北斗產品，北斗導航定位系統是我國自主研制和建立的用于導航和定位的衛星系統，能保證公安用戶的使用安全，軍隊和武警將全部使用帶北斗功能的警務終端。

我國正在加快城市化進程和和諧社會的建設步伐，這使得公安部門面臨著更大的來自城市和整個社會的公共安全壓力，提高公安和武警的快速反應和綜合作戰能力成為公安部門的首要目標。而在技術方面，我國第二代身份證技術、第三代移動通信技術、適合手持產品使用的高性能CPU、大容量存儲技術等已經普及，北斗導航定位技術也已經進入廣泛推行和應用階段。

警務人員的工作環境和職務特點和其他行業不同，因此對警務終端產品有著特殊的要求，其中，最核心的要求包括：產品應該應用中國自己的北斗導航定位技術，保障信息的安全性；產品符合工業級三防標準，具有一定的防塵、防水、抗跌落能力，適應野外、戶外等相對惡劣的工作環境；屏幕能夠承受一定的刮擦、摔落和碰撞等意外損傷，并且在陽光下具有較好的可視效果；支持長時間續航的電源方案，滿足警務人員一天或更長時間的連續工作；產品不能太笨重，要減輕警務人員的攜帶負擔，同時工作時能靈活操作。

普通的民用消費類手機和平板電腦，雖然CPU等配置較高，也比較輕薄，但是不具備三防能力，屏幕在室外無法看清或可視效果差，功耗大，短時間內電池電量就被耗盡，產品不能在高溫、低溫等惡劣環境下工作，無法滿足警務人員的工作要求；傳統的警務終端產品，有一定的GPS定位能力，但沒有北斗定位能力，存在安全隱患，而且使用的大都是非專業的GPS定位模塊，定位精度較差，存在漂移嚴重現象，影響指揮中心對民警準確位置的獲取，不能實現高效指揮和調度，有的產品為軟件企業委托第三方加工生產，在整體設計、元器件選擇和產品穩定性等方面存在問題，這些都直接影響到產品的質量和使用壽命。

針對上述警務人員的工作特點和對警務終端產品的實際需要，基于北斗具備三防等功能的手持移動警務終端的研制及產業化推廣迫在眉睫。

二、系統設計

1.總體框架

基于北斗的移動警務終端的應用需要承載在公安的綜合指揮調度系統中進行使用。公安綜合指揮調度系統包括北斗導航終端和位置云架構的指揮調度后臺系統兩大部分，并可以同時承載3G通訊網絡和北斗衛星網絡，利用終端上的單兵作戰軟件和公安內網的地圖及情報系統來實現指揮調度功能。系統框架如圖1所示。

>> 圖 1 總體架構圖

2.北斗警務終端的設計

基于北斗的專業移動警務手持終端系列產品是專為公安民警開發的集移動電話、警務對講、掌上電腦功能和移動警務應用功能于一體的專業移動警務手持終端，適用于公安行業不同警種，如治安警、交警、刑警、社區民警、巡警、禁毒民警等。

北斗專業移動警務手持終端系列產品包括UG801、UG903、E775三款型號，滿足不同警種的業務需求。其中UG801采用4寸專業屏，設計小巧輕薄，并可套接二代身份證模塊，適合刑偵、治安、交警、反恐、禁毒等公安警員隨身攜帶進行人員查緝、偵查辦案、現場處置、無線對講、指揮調度等工作；UG903采用7寸屏設計，屏幕大，顯示內容多，可滿足社區民警進行片區調查、地址采集和日常辦公等用途；E775內置北斗一代短報文收發模塊，特別適合邊防民警在無網絡信號環境下進行衛星定位和信息傳輸使用。

移動警務手持終端的設備特性包括：

1）產品采用工業級三防設計（IP65-IP66），高抗損傷性和高耐久性，完全滿足野外惡劣環境的作業需要；

2）支持北斗/GPS雙模定位，收星靈敏穩定，定位精度高，無懼遮擋；

3）彩色高清觸屏、超寬可視角度、自適應光線反射調整顯示技術使其擁有卓越的顯示特性，強光下清晰可讀；

4）可根據公安系統業務要求屏蔽藍牙、WiFi功能，內置3G通信、RFID，可通過多種無線連接方式暢享語音通話及數據高速下載及傳輸；支持兩臺設備之間通過NFC近場感應自動識別并建立連接，實現數據傳輸；

5）主流Android 4.0操作系統，主頻1GHz高性能雙核CPU，1GB RAM大容量內存，設備運行更流暢；

6）大容量鋰電池供電，配以低功耗電源管理芯片，超長續航能力，兩塊標準電池可持續工作12小時以上；

7）支持以公安加密TF卡認證方式接入公安網，實時獲取公安網內各類大情報數據，安全可靠；

8）500萬像素雙攝像頭、自帶閃光燈，自動對焦，支持全景拍攝、視頻通話；實時獲取現場圖片信息，進行本地數據對比；

圖2為北斗警務終端設備圖片。

>> 圖2 北斗警務終端設備

三、北斗警務終端的應用

1.北斗實現雙星定位和通信鏈路保障

考慮到公安偵查指揮現場情況無線通信網絡的特殊性和復雜性，系統采用北斗/GPS雙模單警終端進行定位和通信的保障。

雙星定位:其中實時定位方面首先采用GPS定位，在沒有GPS衛星信號的情況下可以無縫轉換到北斗衛星定位，雙星定位保證定位信息完美覆蓋。

通訊互補:在數據通信鏈路方面也是首先選擇3G信號，單警終端可以選裝聯通3G（WCDMA）和電信3G（CDMA2000）模塊，定位信息和采集數據的實時回傳以及公安數據的下載主要依靠3G無線網絡，在無3G無線信號情況下，利用北斗衛星的短報文通道，把關鍵的定位數據和現場文字情況分包分塊的回傳到指揮中心的北斗指揮機上，再通過北斗指揮機和通信服務器的對接，把采集數據傳輸到指揮系統的數據庫中，同時對于后臺指揮調度的文字指令信息，也可以通過北斗指揮機實時地下發到單警終端上，實現應急情況下的實時通信保障。

短報文數據標準:信息編號,CRC校驗位是否為BCD編碼方式,是否有密鑰,發信時間,發信方地址,收信方地址,電文字節長度,電文內容。

2.公安現場指揮的單警導航作戰應用

單警導航作戰軟件是運行在公安干警北斗移動警務手持設備中的警用作戰系統，主要負責與指揮中心、與移動指揮車以及與身邊的警察進行信息傳遞和多方聯動。主要包括如下功能模塊。

終端自由導航:利用北斗導航終端設備實現智能聲控導航、二維三維立體顯示、3D實景顯示、周邊信息實時查詢等核心導航功能。

定位監控和戰友位置查看:利用北斗導航裝置，可以把位置上報給指揮中心，同時終端可以實時查看附近警員位置及詳細信息。

偵查小組建立和信息實時溝通:終端用戶可以建立不同的偵查組，實現消息指令收發、作戰指令實時接收和回復。指揮中心還可以推送給導航終端案件目標地信息，實現“一鍵導航”和協調作戰以及快速增援。

證據線索采集和實時上報:利用北斗導航裝置的定位芯片和攝像頭，實時記錄當前位置信息、周邊圖片、案件相關文字描述等多種信息，并且通過無線方式實時回傳到指揮中心，供領導作戰決策指揮和案件分析情報研判等工作。

在線語音查案和語音對講:通過一鍵呼和指揮中心進行語音通話，實時獲取案件和嫌疑人的相關重要資料。同時還能發起多方無線語音對講，實現一呼百應的功能。

圖3為北斗單兵導航作戰軟件圖。

>> 圖3 北斗單兵導航作戰軟件

四、結束語

在公安指揮領域，基于北斗/GPS雙模芯片設計的三防導航終端作為一線民警的手持單兵設備，開發基于智能操作系統的單兵作戰系統作為終端上軟件核心，再通過北斗/GPS/3G進行無線實時通信，通過位置云整合多地圖數據和大情報系統，整體構成了一個典型的“云+端”的創新應用工作模式，系統具有功能強大、無限擴展和在線實時信息處理等特點。

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[5]合眾思壯. “中國位置”上線，位置云體系實現從云到端[EB/OL]，2011（7）：29 .

>>>基金項目：科技部863計劃“導航與位置服務系統總體設計及系統集成”(No. 2012AA12A201)