基于北斗導航的人防應急指揮系統設計

安徽四創電子股份有限公司 吳 昊 唐述強 梁本仁 鄭智雄

基于北斗導航的人防應急指揮系統設計

安徽四創電子股份有限公司 吳 昊 唐述強 梁本仁 鄭智雄

文章介紹了北斗導航在人防應急指揮系統中的重要性。通過對人防信息化建設需求的分析和提煉，結合北斗導航的技術優勢，立足現代戰爭條件下人民防空與平時防災、處理突發事件等應急救援指揮的實際需求，著眼于平站結合、資源共享，設計了一套基于北斗導航的人防應急指揮系統。必將極大提升人防應急指揮手段的信息化程度及可靠性。

北斗導航；人民防空；信息化

引言

目前各省市人防已經建有較為完善的通信系統。但是，全省范圍內對所屬指揮所、車輛、人員基于位置的監控功能尚未完全建立[1]。雖然基于GPS和移動公網（GSM/GPRS/3G）等方式的位置監控應用在民用領域已經非常成熟，并且形成了巨大市場。但是，基于GPS和移動公網（GSM/GPRS/3G）等方式一方面在戰時是不可用的，另一方面在信息系統安全防護上也得不到保障。而北斗衛星導航定位系統是我國獨立自主研制的衛星導航定位系統，能夠實現覆蓋范圍內連續、實時、精確定位服務，同時，與GPS相比，它還具有安全可靠的雙向數據傳輸能力。因此，在新環境和新時代的要求下，迫切地需要利用北斗衛星導航定位系統及相關裝備資源建設人防北斗衛星導航定位系統[2]。

1.設計目標

基于北斗導航的人防應急指揮系統立足現代戰爭條件下人民防空與平時防災、處理突發事件等應急救援指揮的實際需求，著眼于平站結合、資源共享，構建全國和全省統一的北斗人防應急指揮系統[3]。

依托我國自主研制建設的北斗衛星導航定位系統，目標建成省級和市（縣）人防辦的各級人防指揮所、機動指揮通信車、信息采集車之間互聯互通、資源共享的北斗人防應急指揮系統。實現政策法規和標準規范完善配套，操作使用和維護管理能力達到規定要求，同時實現系統與人防指揮信息系統相關要素單元的互聯互通，并為人防信息基礎網絡、人防預警報知系統、人防防護救援系統、人防綜合保障系統等已有或者國家統一規劃建設的信息化系統，提供導航信息保障，實現基于北斗系統的導航定位、網絡授時、短報文通信等功能，并在人防戰備值班執勤、訓練演練和應急救援行動中實際應用[4]。

2.基于北斗導航的人防應急指揮系統總體設計（見圖1）

基于北斗導航的人防應急指揮系統由省級、市（縣）級人防基本指揮所、機動指揮所和人防專業隊等組成。系統間通過北斗衛星作為通信中繼，形成星型拓撲結構，并利用省人防辦、市（縣）人防辦之間已有人防通信網鏈路，實現全市衛星導航定位系統的互聯互通。系統是保障全市人民防空組織指揮、應急防災救援、戰備訓練、人防業務管理以及日常辦公等的重要支撐。總體框架圖如圖1所示，連接示意圖如圖2所示。

省級人防基本指揮所是系統的中心，通過北斗鏈路對下屬市（縣）基本指揮所、機動指揮所和人防專業隊進行統一調度指令下達和作戰時間的統一，同時基本指揮所通過北斗鏈路對轄區內機動指揮所和人防專業隊進行位置監控。市（縣）基本指揮所接收省級基本指揮所下發的作戰指令，對轄區內的各種終端進行定位監控、指揮導航、時間統一以及信息上報。機動指揮所是移動的指揮平臺，將接收上級指揮所的調度指令，按照基本指揮所的要求進行協調工作以及按照基本指揮所的指令進行導航和作戰時間的統一。

圖1　基于北斗導航的人防應急指揮系統總體框架圖

圖2　基于北斗導航的人防應急指揮系統連接示意圖

3.基于北斗導航的人防應急指揮系統功能

按照人防信息化建設和北斗系統應用的需要，基于北斗導航的人防應急指揮系統需要實現以下基本功能[5]：

3.1位置監控功能

省級人防部門可兼收所轄省、各市(縣)級移動單元的位置信息。市(縣)級人防部門可兼收所轄市(縣)級移動單元的位置信息。

3.2友鄰位置監控功能

系統具有同一省級人防部門內部移動單元之間友鄰位置監控以及同一省級但不同市(縣)級人防部門移動單元之間的友鄰位置監控功能。

3.3移動單元自主導航功能

移動單元在確定目的點后，可自主進行路徑規劃并按規劃路徑導航。

3.4地點指令導航

移動單元收到本級或上級地點導航指令后，將目的地經緯度信息提取出來并在地圖上顯示，通過選擇最短路徑、最優路徑等路徑規劃方式，規劃出到指定地點的線路，通過北斗RNSS定位進行路徑導航，以到達要求地點。路徑規劃時可設置必經點、規避點等信息。

3.5按下發路線指令導航

移動單元收到本級或上級路線導航指令后，將路線信息提取出來并在地圖上顯示，通過北斗RNSS定位進行路徑導航到達要求地點。

3.6上下及周邊指揮協同

在沒有其他寬帶通信的情況下，通過北斗導航系統短報文服務，實現指揮關系網內統一的指揮調度和簡單協同。

3.7時間統一

指揮所內通過北斗時統設備對服務器進行對時，各系統終端以服務器為準完成系統軍用標準時間統一。

在僅有北斗導航短報文信道，沒有其他有線網絡和無線網絡資源的情況下，作戰時間可通過北斗導航短報文功能進行分發，其中作戰時間分發需要同時發送的信息包含：作戰時間、對應的軍用標準時間以及作戰時間與軍用標準時間速度之比，從而完成作戰時間的上下統一。

4.基于北斗導航的人防應急指揮系統特點

本系統作為北斗衛星導航定位系統在人防領域的重要應用，在通信、導航、友鄰監控、信息分發管理等方面包含許多創新性的研究，其特點如下：

可實現大區域遠程實時監視，指揮無盲區。北斗衛星定位通信系統服務的區域包括了整個中國國土及周邊區域和海域，在此范圍內指揮調度無盲區，不受氣候、環境、時間等條件限制。為用戶提供真正的無縫指揮監控。

指揮調度實時性強。北斗系統指揮調度通信是通過衛星信道，只要是在中國國土范圍或周邊地區內，信息從發送到接收僅有秒量級的延時，可有效地保證指揮調度的實時性。

系統指揮調度可靠性高。北斗系統是我國完全自主并受到大力支持發展的衛星定位通信系統，完全掌握在我國政府和軍方手中，使依托北斗系統建立的指揮調度體系更加穩定、可靠。

另外，人防工程地點隱蔽、分布范圍大，部分設在通信基站少的城市郊區， 在日常管理和訓練工作中，經常出現無線集群、微波等通信方式因條件限制不能完全滿足通信聯絡要求的現實難題。利用北斗衛星導航系統建立的通信鏈路穩定可靠，能夠有效地解決這個突出問題。

人民防空組織指揮是對時效性要求非常高的行動，需要軍地各部門和各類人防專業隊之間行動協調一致。在人防各部門、各行動專業隊安裝北斗導航定位系統后，可利用北斗衛星導航系統提供的授時功能為其進行統一授時，在統一的時間基準下協調人防各類行動。北斗衛星導航系統還可實現各類系統之間精確的時間同步。可利用北斗衛星導航系統將人防所涉及到的空情接收系統，警報發放系統，指揮信息系統等不同類型的系統時間統一到軍用時間，減少系統之間的時間誤差，實現系統的無縫鏈接。

5.結束語

基于北斗導航的人防應急指揮系統能適應人防特殊性的需求，充分服務于人民防空作戰、人防演練和應急救援等實踐活動。依托北斗衛星導航技術，結合計算機網絡技術、移動通信技術、信息系統集成技術、空間地理信息技術、音視頻技術等多種技術，組建人防應急指揮體系，不僅能戰時用于實施防空襲組織指揮，平時應對和處置重大突發事件、各類災害事故應急指揮調度。在有線、無線網絡被毀的情況下，還可以依靠北斗衛星網絡與各級指揮所、指揮通信車輛以及專業隊伍或單兵進行通信、定位。系統能有效地將定位監控和文字信息互通延伸到第一現場，直接支持指揮機關獲取第一手現場信息，必將極大提升人防應急指揮手段的信息化程度及可靠性。

[1]宋博宇,黃建華,王曉芳,白英廣.“北斗系統”在人防信息化系統中的應用[J].微型機與應用,2012(12):4-5+9.

[2]李海軍.北斗導航系統與全球定位導航系統(GPS)的比較及優勢分析[J].信息系統工程,2014(6):141+147.

[3]劉喆,田亞素,周虎.北斗系統在應急救援系統中的應用[A]. 中國災害防御協會.中國突發公共事件防范與快速處置2008優秀成果選編[C].中國災害防御協會:,2008:2.

[4]梁本仁,吳昊,王偉.北斗衛星系統在人防信息化建設中的應用[J].電子世界,2015,24:186-188.

[5]康海霞,肖攀.北斗衛星定位導航系統在人防系統中的應用[J].中國新通信,2016,09:36.

吳昊（1981-），男，碩士，工程師，從事北斗導航、無線通信相關的技術研發工作。

唐述強（1964-）男，碩士，高級工程師，從事北斗導航、無線通信相關的技術管理工作。

梁本仁（1982-），男，碩士，工程師，從事北斗導航、GNSS算法相關的技術研發工作。

鄭智雄（1983-），男，碩士，工程師，從事北斗導航、無線通信相關的技術研發工作。