淺談北斗衛星導航系統應用

■劉睿 董名博 羅輝

（61206部隊遼寧大連116023）

淺談北斗衛星導航系統應用

■劉睿 董名博 羅輝

（61206部隊遼寧大連116023）

衛星導航與位置服務產業在國際上已成為繼互聯網、移動通信之后發展最快的新興產業之一。隨著北斗系統迅速發展，相應北斗的應用也滲透到各行各業。本文首先對北斗系統進行了簡介，然后通過多個方向多個領域對北斗導航系統的應用展開闡述。

北斗導航系統

我國自行研制的北斗衛星導航系統（簡稱“北斗系統”）從正式運營、全面對民用用戶開放至今，整個系統運行穩定，工作狀態良好，已在測繪、電信、水利、交通運輸、勘探和國家安全等諸多領域開始逐步發揮重要作用。

1 北斗導航系統簡介

我國北斗衛星導航系統建設分“三步走”：第一步，實現區域性導航系統，即北斗一號衛星定位系統，為用戶提供全天候、覆蓋中國和周邊地區的衛星定位系統；第二步，在“十二五”前期完成發射12顆到14顆衛星任務，組成區域性、可以自主導航的定位系統，即在2012年實現覆蓋亞太區域的北斗衛星導航系統；第三步，2020年形成由30多顆衛星組網具有覆蓋全球的能力，即高精度的北斗衛星導航系統實現自主創新，既具備GPS和伽利略系統的功能，又具備短報文通信功能。

目前，北斗衛星導航系統已進入第三步建設階段。北斗二號將為中國及周邊地區的軍民用戶提供陸、海、空導航定位服務，促進衛星定位、導航、授時服務功能的應用，為航天用戶提供定位和軌道測定手段，滿足導航定位信息交換的需要等。

同時，衛星導航與位置服務產業在國際上已成為繼互聯網、移動通信之后發展最快的新興產業之一。北斗對國內衛星導航應用市場的貢獻率達到60%，北斗衛星導航系統在重要應用領域達到80%以上。隨著北斗系統迅速發展，相應北斗的應用也滲透到各行各業，已在測繪、漁業、交通運輸、電信、水利、森林防火、減災救災和國家安全等諸多領域得到應用，產生了顯著的經濟效益和社會效益，特別是在四川汶川、青海玉樹抗震救災中發揮了非常重要的作用。接下來，本文主要從大眾應用、執法應用、智慧農機、交通物流、電力精確授時、應急指揮救援、管線安全預警、駕考駕培等8個領域介紹北斗典型應用情況。

2 北斗典型應用情況

2.1 大眾應用

2.1.1 北斗兒童定位

北斗平安校園服務平臺基于北斗衛星定位技術，通過提供實時位置信息，對兒童進行全面安全防護。登錄手機APP，家長可進行實時位置監控、運動軌跡回放、安全區域設置等，隨時掌握孩子行蹤。遇到緊急情況時，孩子可觸發緊急呼救按鈕，確保危險在第一時間獲得響應；同時，校園專業版具有豐富的消息通知及信息分享功能，可快速建立起家長與學校之間的溝通渠道

2.1.2 北斗老人關愛

北斗為老服務平臺，通過融合衛星定位技術、地理信息技術、遠程健康監測及傳感技術、物聯網技術，為有特殊監護需求的老人群體提供基于位置定位的遠程健康監護服務。老人攜帶智能定位手表，與北斗星使關愛老人服務平臺進行綁定，家屬即可在手機上查詢老人實時位置、查看老人健康監護（心率、血壓、體溫等檢測）數據、觀看老人運動歷史軌跡。

2.1.3 北斗一代短報文應用

短報文通信功能是北斗系統最大的特色，北斗特有的短報文通信功能在移動通信網絡覆蓋不到的區域，依靠自有的獨立、可靠的位置服務系統，返回位置信息，提供及時的通訊服務。

北斗短報文通訊與移動通信的無縫融合，使得驢友在無通訊信號、無移動網絡、地理位置偏僻的區域，通過北斗手機伴侶，利用北斗一代短報文服務，發送衛星包含地理位置的文字短信，在遇到危險時與外界進行通信。

2.2 執法應用

北斗執法調度指揮平臺融合了北斗導航定位、有線通信、無線通信、計算機軟件、網絡安全、多平臺互操作、地理信息系統等技術，實現了警務管理、視頻監控、車輛定位、指揮調度、現場取證等功能，滿足了指揮中心與警務目標的相互通信、管理調度和指揮控制的需求。通過在警務車輛安裝北斗4G視頻監控設備，監控中心可實時監控執法車輛位置及現場圖像，并實現對執法車輛的遠程調度與管理；通過警員配備北斗執法記錄儀記錄執法場景、規范執法行為、掌握執法警力實時位置，并實現對執法人員遠程指揮調度與取證管理；平臺從而實現對執法車輛、警力遠程監控調度、統籌部署。在公安及城管領域，“北斗+移動4G”已經成功應用于多個大型項目中。

2.3 智慧農機

在現代農業領域，充分利用北斗定位導航、地理信息系統、新一代互聯網等技術，實現農機設備監控、農田作業調度和農場精細化管理，在確保信息安全的前提下，建設農業信息綜合管理系統，進行資源整合、開發利用和綜合管理，對農戶、農機手、農機合作社以及上級主管部門都有重要的現實意義，引入北斗定位導航將成為助力打造現代化高效農業的必要手段。

2.4 交通物流

在交通物流行業，北斗除了可提供對車輛位置進行實時監控、軌跡回放等基本服務外，還可根據行業自身特點提供油耗監測、溫濕度監測、實時視頻監控、車輛調度、車隊分組管理、統計報表分析等個性化服務，滿足多樣化的客戶需求。

2.5 電力精確授時

授時系統是國家最關鍵的基礎設施之一，涉及國家信息安全和經濟安全。 基于北斗的廣域信息大電網低頻振蕩在線分析和輔助決策、基于北斗的多點同步電量電壓失穩預測及輔助決策，可大大提高電力系統廣域同步采樣的可靠性，基于廣域同步采樣數據可大大提高繼電保護裝置、故障測距裝置、變電站一次設備狀態監測裝置、安全穩定控制系統、WAMS系統的算法的準確性和應用的廣泛性，為我國堅強智能電網的建設奠定堅實的基礎。

2.6 應急指揮救援

依靠北斗系統可快速可靠的了解災區情況，以及引起的次生水情、雨情等各類災情信息，保障防災抗災救災指揮信息傳達，最大限度地減少災害損失。利用北斗衛星導航系統的報文數據通信功能進行防災減災救災具有不受地域限制，抗自然災害能力強的特點。

通過建設一套功能齊全、性能可靠、技術領先的以北斗衛星導航系統為主，結合通信衛星及其他通訊手段為輔的綜合應急指揮平臺，當重特大災害事故發生時，此應急指揮平臺能夠實現通訊、圖像、數據、位置信息的雙向傳輸及系統的統一指揮調度，保證應急救. 工作自上而下的指揮調度網絡的暢通，提高在應急現場指揮調度能力。

U666.134[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-290-1