探討北斗系統在航空護林中的應用

唐寶成

摘要：航空護林體系一般是指在護林過程中，用飛機來對林區進行監控，以及通過飛機來撲滅森林火災。這樣就可以更好地降低森林火災的危害，達到保護森林的目的。當下隨著我國科學技術的發展，我國的航空護林系統已經日漸成熟。相對于以前來說，有了質的飛躍。航空護林系統基礎設施也越來越完善，在較大的森林區，國家已經設置了航空護林站以及相應的雷達站和基建站。本文就對我國航空護林系統的應用情況進行分析，促進我國航空護林體系的發展。

關鍵詞：北斗系統；航空護林；應用研究

當下隨著我國北斗系統的發展，我國衛星定位系統已經越來越先進，并且很好的運用到了護林系統中。由于我國的林區一般位于地勢較為復雜的山區，就給我國航空護林工作的開展帶來了不便。隨著北斗衛星的研發，我國的衛星定位系統已經有了質的飛躍，現在北斗衛星系統可以為航空護林飛機提供導航服務，對航空護林工作的開展有極大的推進作用。

1 航空護林發展現狀

航空護林指利用飛機完成護林飛行、撲滅森林火災等，實現使用航空手段來保護森林，是森林防火的重要組成部分[1]。我國在航空護林體系的發展已越來越成熟，航空護林站、雷達站、基站等基礎設置建設也初具規模，但是同時還是存在著一些問題。

第一，缺乏對護林飛機位置的實時監控。航空護林具有工作區域大、低空飛行、遇到復雜地理環境或火災、能見度低等特點，易造成護林飛機通信受山體遮擋而阻斷、航線偏離等情況，給航空護林工作帶來困難。第二，缺乏數據的有效交換。飛行人員獲取情報數據、氣象數據、離線數據等重要數據具有滯后性、單一性，影響航空護林任務的準確性。第三，缺乏根據飛行計劃、航線計劃的精準導航。在極端環境下，通信阻斷、能見度低的情況下，飛行人員無法有效完成護林任務。

2 北斗系統在航空護林中的優勢

北斗系統（BeiDou navigation satellite system，BDS）是我國獨立自主建設和發展的全球衛星導航系統，北斗系統提供免費、持續、穩定、可靠的定位與導航服務[2]。首先，北斗系統是由我國獨立研發的，國際環境的變化不會影響到北斗定位服務的可靠性和安全性，為我國森林防火工作帶來持續的安全保障。其次，北斗系統定位精度高、運行穩定，抵抗極端環境的能力也十分突出。再次，北斗系統提供短報文通信。在航空護林工作中，北斗系統的報文通信可以有效幫助護林飛機和護林站的數據交互[3]。

3 北斗終端系統應用

在護林飛機中使用北斗終端系統，提供穩定的定位、導航、數據通信等服務，為航空護林工作提供可靠保障。下面將詳細介紹北斗終端系統在航空護林中的應用。

3.1 系統概述

北斗終端系統是為航空護林飛行人員提供的便攜式終端系統。飛行人員使用該終端系統進行實時定位，通過北斗的短報文通信方式將定位數據發送到護林站，護林站就可以根據飛機的實時位置和其他數據信息進行監視和調度。

3.2系統功能設計

北斗終端系統主要提供的功能包括北斗定位服務、導航服務、數據服務等，解決航空護林中出現的通信阻斷、偏離航線、數據滯后等問題。

3.2.1 北斗定位服務

北斗終端系統通過北斗衛星獲取實時的定位數據。定位服務主要包括以下幾方面的功能：第一，為飛行人員提供實時的位置數據，在終端的地圖上顯示飛行的當前位置和歷史軌跡線，讓飛行人員可以獲取當前的位置信息，可以更明確地計劃與實施護林任務；第二，為北斗終端的導航功能提供位置數據，導航是基于離線地圖、航線設定和實時位置的，其中實時位置的獲取對于導航功能至關重要；第三，定位信號會不斷地傳遞給護林工作站，空管人員就可以在監控設備上監控不同護林飛機的實時位置和飛行軌跡，更好地進行任務的分配和調度。

3.2.2 導航服務

北斗終端設備通過衛星定位、離線地圖、飛行任務實現飛行中導航功能。飛行人員通過導航點經緯度、位置代碼、名稱等檢索方式查詢導航點，檢索后以列表形式顯示導航點信息，點擊需要執行任務的導航點位置，開始導航。導航系統與護林站提供的指揮服務相結合，協同配合完成航空護林任務。飛行人員可以根據護林任務設定航空護林路線，這樣，即便是在與護林工作站通信暫時阻斷的情況下，也可以繼續航空護林任務。

3.2.3 數據同步服務

北斗設備終端軟件提供了與護林站之間的數據同步服務。主要包括情報服務數據同步、氣象服務數據同步、離線服務數據同步。一是情報服務數據同步。可同步的情報數據包括護林站最新擬定的飛行計劃、航線代碼、航線高度、航線起止點、救援信息等相關的飛行計劃情報，機場狀態、位置、周圍障礙物等相關的機場信息情報，空域名稱、代碼、類型、范圍、狀態等相關的空域信息情報，飛行人員傳遞的實際起飛、落地、鳥情等飛行數據情報等。這些情報數據的同步，為飛行人員及時掌握飛行計劃變更、火情緊急任務、飛行安全等提供有力保障。二是氣象服務數據同步。三是離線服務數據同步。

4 發展前景及展望

北斗系統在航空護林上的作用非常重要，借助北斗系統能夠實現精準的定位，增強飛行航線任務的準確性，保障護林飛機與地面護林站之間的數據同步，有效地解決了航空護林作業中出現的通信阻斷、偏離航線、數據滯后等問題，保證了航空護林作業的順利完成，為我國森林資源的保護工作提供了有力支撐。隨著北斗系統的逐步完善和發展，相信其在航空護林領域的應用會越來越廣泛，在進一步促進現代化的航空護林中會有更大的作為。

參考文獻

[1]浦同省.三維GIS航空護林系統的建立與運行效益分析[C].國家林業局、廣西壯族自治區人民政府、中國林學會.第2屆中國林業學術大會——S7新形勢下的森林防火問題探討論文集.國家林業局、廣西壯族自治區人民政府、中國林學會，2009：60-61.

[2]蔡喜福.滇西北地區建設全功能航空護林站的可行性研究[C].國家林業局、廣西壯族自治區人民政府、中國林學會.第2屆中國林業學術大會——S7新形勢下的森林防火問題探討論文集.國家林業局、廣西壯族自治區人民政府、中國林學會，2009：85-86.

[3]肖飛，張景忠，廉明起，等.利用航空護林飛機進行空中中繼通信的探討[J].森林防火，1998（1）：42-43，45.

（作者單位：加格達奇航空護林站）