基于北斗短報文通信的裝備遠程保障平臺*

唐慶輝　邊少鋒　李厚樸　胡彥逢

(1.海軍工程大學導航工程系　武漢　430033)(2.北京衛星導航中心　北京　100094)

基于北斗短報文通信的裝備遠程保障平臺*

唐慶輝1,2邊少鋒1李厚樸1胡彥逢1

(1.海軍工程大學導航工程系武漢430033)(2.北京衛星導航中心北京100094)

摘要基于北斗短報文通信功能，設計了一種炮兵裝備遠程保障技術方案。該方案綜合計算機、軟件技術等多媒體信息技術，構建了炮兵遠程保障平臺總體框架和炮兵裝備用戶、專家平臺和指揮中心三個子系統平臺框架。對于提高我國炮兵裝備遠程保障能力，提升部隊戰斗力具有重要的意義和推廣應用前景。

關鍵詞北斗短報文通信; 炮兵裝備; 遠程保障

Class NumberU662.9

1引言

北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation System，BDS)是我國自主研制的全球衛星導航系統，是全球四大衛星導航系統之一。北斗系統具有快速定位、短報文通信和精密授時三大功能，其中，北斗的短報文通信功能是北斗獨有的功能，其他衛星導航系統并不具備該功能[1～2]。

隨著北斗通信理論研究的逐漸深入以及北斗通信應用市場的日益強大，基于北斗報文通信技術的應用已經涉及到了很多領域，包括電信、測繪、公路交通、水利、鐵路運輸、勘探、漁業生產、國家安全和森林防火等。盡管全球定位系統具備發展早、價格低、技術成熟的優勢，但是北斗衛星集定位、導航、通信于一身的特點和國家大力發展獨立自主衛星系統的必然性，使得國內相關軍工、民用企業加大了基于北斗應用的開發力度[1～8]。

軍事應用方面，炮兵武器裝備是作為武器裝備之一，有“戰爭之神”的之名。現代條件下的作戰消耗大，技術保障復雜，時效性高，對后勤和技術保障的依賴性更大。

傳統的炮兵裝備維修保障分析工作通常是在發生故障之后，由工程技術人員到現場服務完成，這種方式費時費力、信息化程度低，不僅無法高效及時地提出最優的維修方案，而且由于工程技術人員數量有限，有時很難做到及時安排人員赴部隊開展維修保障，從而造成時間、資源、人力的巨大浪費，使得炮兵裝備整體的戰斗能力下降[9～10]。因此本文針對炮兵遠程保障的特點，借助我國BDS系統獨有的短報文通信功能，構建基于BDS的炮兵遠程保障平臺，以提高我國炮兵遠程保障的效能。

2北斗短報文通信功能

短報文通信是北斗導航系統區別于其他導航系統所特有的功能。它具有工作穩定、抗干擾能力較強、系統建設方便、使用維護簡單、通信費用低廉等系列優點。北斗系統能夠不依賴任何其他通信手段而很容易實現系統組網，還可同時進行數據通信，因而特別適用于不能進行常規通信的地區和場合。北斗民用終端目前能夠達到一次傳輸39個漢字，通信頻度60秒/次。北斗衛星導航系統是全球首個在定位、授時之外具備報文通信為一體的衛星導航系統。

短報文可實現點對點雙向通信，亦可進行一點對多點的廣播傳輸，可以為許多應用提供技術平臺。在廣播傳輸中，用戶機發送短報文到指揮端機，后者通過串口與服務器連接并且以如C語言等通信服務對數據進行解析處理，然后通過短信網關轉發至普通手機等終端，以及通過運動商提供的通信服務可實現手機等終端向用戶機發送短消息的功能。北斗短報文通信示意圖如圖1所示。

圖1　北斗短報文通信系統示意圖

3炮兵遠程保障技術平臺搭建

北斗衛星通信網絡中的短信息通信非常符合炮兵裝備遠程保障要求。利用北斗導航定位系統的雙向通訊功能，建立炮兵裝備遠程保障平臺體系，實現裝備的故障診斷與保障管理，將從根本上改變我國炮兵裝備保障管理現狀。遠程保障平臺由三級構成：炮兵裝備用戶、專家平臺和指揮中心。

通過北斗衛星導航系統，將炮兵裝備用戶、遠程專家和指揮中心構成三級保障體制。炮兵裝備用戶與炮兵裝備用戶間、炮兵裝備用戶與遠程專家和指揮中心間可實現實時互通，當炮兵裝備在執行任務中遇到故障時可通過短報文傳給指揮中心，同時將相關數據由指揮中心傳遞給遠程專家，遠程指導用戶排除故障。其系統總體框架如圖2所示。

圖2　系統總體框架

3.1炮兵裝備用戶終端設計方案

炮兵裝備配備由普通型北斗接收機和終端機(由平板電腦和相應軟件構成)組成的遠程用戶終端機，其組成框圖如圖3所示。

圖3　炮兵裝備用戶終端組成

在遭遇故障時，炮兵裝備用戶通過遠程用戶終端機將故障情況、所在位置等相關信息編譯壓縮成通訊數據，向指揮中心發送保障申請。在和遠程專家平臺建立聯系后，將設備故障狀態、關鍵故障點測量數據、診斷分析過程壓縮成通訊數據，廣播到所有遠程專家平臺。

3.2專家平臺設計方案

專家平臺配置指揮型北斗接收機，接收機在原有軟件基礎上配置專用程序及所有裝備的故障診斷專家系統，設置在修理廠、院校、生產廠家和科研院所，其組成框圖如圖4所示。

遠程專家平臺接收指揮中心傳達的遠程診斷指令，接收指定炮兵裝備用戶終端機傳遞的遠程診斷信息，掌握維修情況障，并將指導信息傳遞給炮兵裝備用戶，指導排除故障。同時將監控數據發送到指揮中心，使指揮中心及時掌握保障動態情況。

圖4　專家平臺組成

3.3指揮中心設計方案

指揮中心接收炮兵裝備用戶的保障管理信息，并根據實際需要，綜合調配各保障單位通過專家平臺進行遠程保障，同時還可以動態監控保障情況。指揮中心設置在機關指揮室，其組成框圖如圖5所示。

圖5　指揮中心組成

4結論

將計算機技術、故障診斷系統、北斗衛星定位通信技術有機結合起來，建立遠程保障平臺體系，實現裝備保障指揮的遠程化、自動化和數字化。該方法可以加強機關對炮兵裝備保障的控制和管理，為遠程故障診斷提供了一種新的技術途徑。下一步將就北斗短報文的軟件開發和演示論證開展研究。

參 考 文 獻

[1] 劉基余.北斗衛星導航系統的現況與發展[J].遙測遙控,2013,34(3):1-8.

[2] 譚述森.北斗衛星導航系統的發展與思考[J].宇航學報,2008,29(2):391-396.

[3] 王煙青,袁仕繼,張英杰,等.北斗系統在遠距離通信保障任務中的應用[J].四川兵工學報,2013,34(12):8-9.

[4] 何嗣隆,葉方舟,王遠飛.北斗RDSS在海洋工程數據傳輸中的應用[J].華東師范大學學報(自然科學版),2014,4(20):173-179.

[5] 甘志強,陸土金,李大君,等.北斗衛星通信在南海海洋氣象觀中的應用[J].氣象水文海洋儀器,2015,32(1):70-74.

[6] 陳俊,張雷,王遠飛.基于北斗和GPS的森林防火人員調度指揮系統[J].軟件,2012,33(2):27-30.

[7] 梁俊斌,鄧雨榮,郭麗娟,等.基于衛星物聯網的輸變電設施遠程監控研究與應用[J].電力建設,2013,34(9):6-9.

[8] 凌海軍,蔣巍,季衛松.基于北斗短報文實現位置共享的方法[J].農業網絡信息,2015(9):78-79.

[9] 李小全,詹海洋,程懿.面向任務的炮兵行動指揮控制建模仿真[J].火力與指揮控制,2014,39(8):34-37.

[10] 任鑫,崔濟溫.我軍保障裝備與主戰裝備一體化建設的思考[J].裝備學院學報,2015,26(5):12-16.

Equipment Remote Support Platform Based onBeiDou Short-message Communication

TANG Qinghui1,2BIAN Shaofeng1LI Houpu1HU Yanfeng1

(1.Department of Navigation Engineering，Naval University of Engineering, Wuhan430033)(2.Beijing Satellite Navigation Center, Beijing100094)

AbstractBased on function of BeiDou short-message communication, it designs a artillery equipment remote technical support scheme, with multimedia information technology integrated such as computer, software technology. It establishes the overall framework of artillery equipment remote technical support, and three subsystems including artillery equipment users, experts and command center. It will be of great importance and application prospect to improve the artillery equipment remote support capability, enhance battle effectiveness.

Key WordsBeiDou short-message communication, artillery equipment, remote support

*收稿日期：2015年12月12日,修回日期：2016年1月27日

作者簡介：唐慶輝，男，碩士研究生，研究方向：衛星導航技術及應用。邊少鋒，男，博士，教授，研究方向：大地測量與衛星精密定位技術。李厚樸，男，博士，講師，研究方向：衛星導航技術及應用。胡彥逢，男，博士研究生，研究方向：衛星導航技術及應用。

中圖分類號U622.9

DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2016.06.026