加强交流合作,促进卫星应用
——“中国卫星应用大会公安卫星通信应用专业论坛”
为加强公安系统卫星应用交流,促进公安系统卫星技术应用,推动卫星产业发展,根据公安部科技信息化局2013年学术工作计划,在公安部科技信息化局的大力支持下,由江苏警官学院协办、《数字通信世界》杂志社承办的“中国卫星应用大会公安卫星通信应用专业论坛”,于2013年12月5日至6日在江苏警官学院成功举办。公安部科技信息化局通信保障总站站长古小燕主持了本次论坛开幕式和12月5日上午的会议。中国卫星应用大会主席杨千里、公安部科技信息化局副局长牛晋出席会议并致辞。公安部科技信息化局通信保障总站副站长仝京来、重庆市公安局巡视员唐昌勤、中国航天科技集团公司科技委常委郭建宁、江苏省广播电视总台发射传输台台长张卫伟、解放军理工大学通信工程学院教授/博导李广侠、中国东方红卫星股份有限公司总裁闫忠文、中国电子科技集团公司第二十八研究所所长助理阮增苗、江苏省公安厅信息通信处处长孔令驹、江苏警官学院院长吴跃章等嘉宾出席了本次论坛。来自全国65个城市的公安部门、相关科研院所和企业的260余名代表参加了论坛。
为了让广大读者更好地了解本次论坛的情况,本刊将有关演讲的要点摘录如下:
中国卫星应用大会主席杨千里:本次论坛是中国通信学会主办的中国卫星应用大会的一个专业论坛。卫星通信经过几十年的发展,卫星功能越来越大、越来越强,地面接收天线和终端越来越小、越来越轻。20世纪80年代,VSAT卫星开始出现,之后又出现了“动中通”。有人把“动中通”当作卫星的移动业务,这是不对的。国际电联把卫星业务分为卫星固定业务和卫星移动业务,卫星移动业务的频段是L,S波段,不是动中通用的Ku,Ka波段,因此,“动中通”其实就是利用卫星固定业务的频段进行移动中的卫星通信。之所以要对卫星移动业务和“动中通”进行区分,是因为牵涉到卫星地面天线的朝向伺服跟踪问题,“动中通”天线对星就存在很多困难。公安系统卫星通信非常关注“动中通”,因此,卫星天线的方向性就更应该关注,尤其是车辆在坑洼的路面行进中,卫星天线随着车辆颠簸摆动,卫星旁瓣对其他卫星的干扰问题更应该注意。近年来,我国航天领域的投入很多,进步很大。但是,我国卫星通信技术与国外发达国家相比还有很大差距,因此,我国卫星产业依然需要努力,缩短这个差距。将来我国S波段卫星(即移动通信卫星)发射成功之后,利用手机大小的卫星通信终端就可以通过卫星进行通信。另外,我国也将发射Ka波段卫星,有几十个波束,卫星宽带通信也将成为现实。美国还在研究光通信卫星,其容量达到惊人的四千多吉比特每秒,卫星传输更是高达二百多吉比特每秒,因此,卫星通信非常有发展前途的。但是,我国民用卫星发展不如其他国家,甚至没有印度卫星应用的普遍,这是因为我国地面光缆光纤通信发展太快了,光缆都进入家庭或农村,地面移动通信网络覆盖也非常广,很多偏远地区因为发展旅游的需要,也进行了地面网络的覆盖,普通手机就可以通信,这就使得卫星通信不得不在更加偏远地区或者海上等才有市场,市场经济下的卫星通信在我国发展得并不好。美国统计每年卫星产业大约有1500亿美元,而在我国通信产业中,卫星通信所占市场比例不到1%,虽然中国的卫星通信发展得不是很好,但中国的卫星通信是必不可少的。公安系统应用卫星很多,如公安应急通信、卫星导航应用等,因此现在要认真总结经验,进一步做好北斗系统以及未来宽带Ka卫星在公安系统应用的研究工作,大家一起努力,把公安系统信息化做得更好。
公安部科技信息化局副局长牛晋:近年来,公安系统卫星通信发展取得了长足的进步,但是我们和先进的卫星应用相比还有很大的差距。公安卫星通信也有一个演进的过程,最早我们引进卫星通信是用作补充地面电路,后来随着我国地面固网的飞速发展,这种应用基本上被淘汰了,最后就转入了应急通信应用。因此,现在公安装备的地面站,大部分都是机动的、车载的和船载的,在各种突发事件处置以及抢险救灾中,发挥了很好的作用。公安卫星通信车主要用于视频通信或传输图像,把前方现场图像传送到后方指挥部,为领导决策提供了重要依据。随着技术的发展,这些应用还要进一步的深化,组织这次论坛的目的就是搭建一个平台,来交流如何让先进的技术、先进的装备应用到公安系统。大家通过这次论坛探讨卫星新技术,了解卫星通信技术的新设备、新产品,丰富我们的知识,开拓我们的视野,促进和发展公安系统的卫星应用。
中国电子科技集团公司第五十四研究所天线伺服专业部副主任王俊义:动中通卫星天线应具有低轮廓、小体积、易隐藏特点,实现波束对卫星的自动跟踪,在低仰角下仍保持正常通信。二十多年来,动中通卫星天线从抛物面天线已经发展到低轮廓天线,其发展历程可以分为高轮廓、中轮廓和低轮廓天线。低轮廓天线有特殊赋形反射面和阵列天线两种形式,优点是轮廓低、机动性好、易安装、重量轻。在未来发展中,还将实现动中通与载体表面共形,减小平台的安装空间,尤其适合于机载、舰载等对隐身和动力学要求严格的载体。2010年至今,五十四所研制了多种等效口径的卫星通信平板阵列系列化产品,拥有多项自主知识产权。我所研制的Ku频段平板动中通天线CM60,视讯天馈一体化设计,采用两维相控波束扫描与机械扫描组合跟踪方式,双线极化,信号合成自动极化调整技术,交叉极化隔离度高,其综合指标在国内居领先地位。此外,五十四所研制的平板阵列天线在各个平台上得到了广泛应用。目前,开发多用途天线,增加带宽、缩小口径、使用新材料、集成设计,以及减少目标特征等已经成为业界发展的目标。所以,动中通天线未来应该朝着高性能、易共形、模块化、集成化方向发展。动中通天线技术发展趋势是:研制更宽频段天线;向Ka,EHF等高频段天线发展;向共形相控阵天线方向发展;研究低成本跟踪方式。
54所室外展区
54所室内展区
深圳光启高等理工研究院项目经理季金东:超材料(Metamaterial)是一种具有传统材料所不具备的超常物理性质的特种复合材料。它是通过在材料关键物理尺度上的结构有序设计,获得超出自然界固有的普通性质的超常功能材料,从而实现新颖的电磁物理现象。超材料技术(Meta-RF)是一种通过复杂电磁结构的设计精确控制、调制电磁波传播的突破性创新技术。它是一种针对应用需求对材料电磁特性进行逆向设计的技术。超材料技术能为用户带来超越电磁响应极限的卓越电磁性能产品。超材料领域现在正处于从科学研究到大规模应用的关键时期,类比于三十年前IC产业的方兴未艾。深圳光启的使命就是在全球率先创建超材料产业。为此,我们已在世界范围内申请了2300件超材料领域核心技术专利,占该领域专利申请总量的85%。将嵌有超材料微结构的介质板作为卫星天线的反射面板,在该平面上设计微结构排布,实现对电磁波的调制,进而对指定频段电磁波实现信号接收、发射功能。它的主要优点在于:体积减小,重量降低,易于折叠收纳。深圳光启警用卫通便携站平板天线系统箱式结构分为箱盖和箱体两部分,箱盖中装配有平板天线、射频系统、倾斜仪、极化转动装置;箱体中安装有天线控制系统、伺服跟踪系统等电气控制部件,以及通信和控制接口;馈源与其支架系统在拆卸后将置于箱体中的预留位置。
中国卫通集团有限公司市场总监刘冬云:我国现有应急通信系统普遍存在以下问题:一是应急通信系统不好用的核心问题并不是技术,而是由整个工程体系和信息体系不共享造成的,政府要下力气在体制上解决资源共享问题;二是系统建设没有统一规划、统一组织、统一实施,造成无法互联互通、设备型号不统一,使其维护使用困难;三是地面应急卫星通信系统建设与卫星资源使用没有统一设计和规划,造成系统干扰其他卫星或其他用户、卫星信道资源浪费等问题;四是仅把应急指挥车、便携站当成一个终端去建设,而没有站在系统和组网使用的角度设计,造成具体指标不能满足卫星使用要求,或者存在占功率使用、干扰使用等问题;五是普遍存在硬件建设与软件、应用建设脱节的问题,影响了整个应急通信系统的应用效能;六是应急通信终端的可靠性和质量与实际应用环境不符合,造成好看不实用。为此,建议卫星应急通信业务应用要考虑各种成本因素,要求卫星系统能随时提供服务。传输视频信号时,传输带宽较高(通常要达到2M),要求链路传输质量稳定,卫星系统建链快,QoS带宽保证能力强等功能;由于应急通信的各种业务通常都是在主站、节点站与远端小站之间进行,因此,为保障信号传递的时延要求,特别要强调主站与远端站之间通信应实现单跳通信,并且远端小站无需网管操作可自动实现与节点站或中心站的单跳通信,保证应急情况下网络结构的快速重构;由于应急现场工作的复杂性和人员配置的灵活性,不能要求在现场的人员具有很高的专业技能,因此,所配卫星设备应满足现场不需任何参数设置,开机即可自动进入指定的应急带宽工作的要求;小站天线要尽可能的小,易于便携、车载移动;终端站从设计到研制均要保证满足卫星使用要求;系统的建立要有利于减少运营成本;系统不仅有网络建设方案,还应从设计之时就考虑业务组织、应急通信业务预案、卫星链路协调等具体使用要求,并能够平滑扩容升级。
北京久华信信息技术有限公司副总经理刘于昕:组网型宽带移动通信系统与卫星系统的融合应用,可以达到重实战、多功能、适应未来的应急通信系统的融合应用发展趋势。目前,多种通信手段各有优劣,可以互为补充,相互融合;公网与专网要相互结合;通信专网中的地面传输系统与卫星通信系统相结合,才能构建现场应急宽带移动通信系统。公安系统现在以第一代、第二代无线图传系统为主,考虑到实用性、扩展性、先进性,要求部署组网型系统。为此,久华信推出了JoMobile NET同频组网型无线图传系统、JoMobile mesh无中心自组网应急通信系统、TD-LTE宽带无线接入系统,这三个系统还可以相融合,满足公安图传系统的需求。久华信的解决方案已经应用于山西、新疆、湖南、贵州各省公安系统,并在太原、拉萨、成都、乌鲁木齐、昌吉、晋城等城市组网。公司产品已经遍布全国31个省、自治区和直辖市,以及缅甸、巴基斯坦、南非等海外市场,广泛应用于公安、部队、安全、人防、地震、林业、边海防、电力等领域。
久华信展台
云南省公安厅科技信息化处副处长浦恩超:近五年以来,在云南省公安厅党委的领导下,按照公安部科信局的总体部署和有关要求,云南省公安厅科信处高度重视卫星通信工作。结合云南地处祖国边疆、山高谷深、经济欠发达等实际,大力推进公安卫星通信系统项目建设,广泛应用于公安实践和应急维稳等工作,取得了较好的工作成效。云南公安科信部门奋力开拓创新,多方筹集资金,以公安部统一规划的卫星网为依托,以全省公安信息通信专网、无线图像传输系统、350兆无线集群系统为基础,近五年来建成了以卫星通信手段为核心的公安应急通信保障体系,实现了以公安为主体,与内卫武警、公安边防、国家安全等多部门通信力量互相支持、整体联动的应急通信保障模式。云南公安将卫星通信网、公安专网做为应急通信保障的主要网络支撑,将“动中通”卫星车和可搬移卫星通信站做为应急通信工作的重要机动力量,依靠通信卫星,建立通信传输通道,实现异地间视频、音频、数据通信,主要应用于突发事件和大型活动应急通信保障任务。
云南公安卫星通信未来将从以下几个方面入手:一是结合云南实际,计划在滇东北、滇西北、滇西南、滇西、滇东南等五个片区逐步配备五套公安“动中通”卫星通信车,配之以全省各州市装备的可搬移式卫星通信站,不断扩大以点带面的卫星通信网建设。二是加快无人机图像传输系统建设,将我处购置的无人机与“动中通”卫星车有机结合,在车辆无法到达的区域,可采用无人机将现场图像传输至“动中通”,再通过卫星通道传输至各级指挥部。三是尽快建成北斗卫星定位系统与公安指挥调度平台对接,实现公安指挥调度及勤务保障工作。四是完善现用卫星通信系统,逐步实现卫星通信向宽带化、多元化发展,提升公安信息资源的综合利用水平和规模效益。卫星通信是公安通信的重要组成部分,也是在关键时刻、危难时刻最具公安通信特色的有力“武器”。云南公安科信部门将认真贯彻落实公安部科信局的部署要求,紧跟卫星技术发展步伐,持续推动云南公安卫星通信系统建设和应用工作向前发展。
协同通信集团有限公司总工程师何家富:我国应该构建卫星网络与地面网络相融合的天地一体通信保障系统,才能满足应急通信的需要。在这个系统中,卫星通信与地面通信是一个有机的整体,互相依托、优势互补,二者不是替代关系,而是互补关系,以达成卫星通信和地面通信使用效能最大化的目的。现有的技术条件成熟,资源充足,公安通信系统地面网已逐步满足了日常工作需求,但卫星系统、地面数字集群系统、BD/ GPS应用、视频监控与调度、应急指挥等系统仍相对独立,急需整合。整合现有通信手段,核心驱动是卫星网络,这是因为卫星通信覆盖范围广、通信距离远;不受时间、地点等因素限制;组网灵活、开通时间短、便于实现多址联接;通信成本与距离无关;非常适合大范围机动及广域协同通信;适合多种通信方式进行网络接入、系统联接。协同通信集团具有打造“天地一体通信系统”的综合优势,公司不仅具有高达12Gb/s数据传输能力的“协同一号”卫星,而且还具有动中通/静中通卫通系统设备系列化的高性能动中通天线、卫星Modem及主站系统、数字集群通信系统和综合数字交换与调度系统。
应急通信指挥车室外展示区
中国兵器工业集团北方通用电子集团有限公司民品发展部部长王晖:应用北斗系统可以提高公安警务服务水平,提高打击犯罪活动和处理突发事件的能力。公安北斗指挥控制平台汇聚了北斗、通信、网络、数据库、GIS等多种技术,在特殊工作区域,可以完成短报文终端之间的通信,以及短报文终端与其他通信终端间的通信,是应急通信的补充。统一时间基准,可以提升警务工作的精准性,提升采集信息的可信度,降低数据丢失可能性,消除安全漏洞。北斗网络授时系统通过北斗NTP授时设备,各设备将时间锁定到统一的时间基准上。北斗差分系统,实时定位可达到米级,满足高精度应用,提供精准警务活动保障。中国兵器北斗产业链覆盖了基础类产品、终端产品、系统集成与运营服务,可以满足公安系统北斗应用的需求。作为北斗卫星导航应用的国家战略团队,中国兵器工业集团将携手公安部科技信息化局,全力推进北斗卫星导航技术在公安领域的应用,为科技强警工作发挥更大作用。
合众思壮展台
北京合众思壮科技股份有限公司技术总监刘丹:使用美国的GPS作为主要导航定位手段,其所带来的安全隐患会危及到国家安全。从安全角度考虑,使用北斗替代GPS是重要一步,也是今后我国卫星导航定位领域发展的趋势和方向。另一方面,北斗有着GPS不可比拟的一项优势——短报文功能。由于公安业务涉及到我国的各个角落,在运营商的网络无法覆盖以及其他受周边环境影响而无移动信号的地区,北斗短报文功能将起到重要的应急通信功能。公安行业“云+端”综合指挥系统是一个集多级指挥调度、单兵警务通无线情报查询、北斗/GPS目标跟踪监控、PGIS和实景三维地图应用、移动侦查指挥和业务查询,以及3G无线视频监控回传为一体的系统工程。基于公安PGIS平台、大情报接口和公安无线VPN加密网络,搭建公安扁平化指挥系统,保证数据的安全、海量和鲜活,大大提高了公安侦查指挥过程中信息传递的效率和扁平化指挥的能力。总之,各类定位技术结合公安指挥实战需求是信息化发展的迫切任务;需要真正实现卫星导航和快速移动通信的相互结合,建立基于“云+端”的多级指挥体系,增强公安扁平化作战能力;着重实现“空中有图像、地面有监控、现场有警力、图上有定位,指挥有手段”的天地一体化指挥目标;基于北斗/GPS双模的定位技术和终端设备,将在公安系统重点推广;天地一体化定位、专业北斗终端和云计算技术是新技术发展趋势。
北京市公安局科技信息化部无线通信处处长王洪钊:1999年,北京市公安局建设了第一套350兆专网GPS定位系统,实现了对城区110巡逻车的定位,开启了我局指挥调度工作中的警用车辆定位监控应用模式。2007年,我局建设了警用卫星定位系统。系统实现了不同通信网络、各类警用定位目标位置信息的实时采集、整合和共享,确保了市局对全局警力部署的实时掌控。警用卫星定位系统已为勤务指挥部、情报信息中心、特警总队、交管局以及十六分县局等29单位的勤务指挥系统提供警用车辆、单兵民警定位信息服务。各级勤务指挥部门可在电子地图上对巡逻车、巡逻民警、社区民警、交警等警力进行实时监控和定位,根据事发地点就近调动部署警力,实现现场处置的快速反应,大大提高了指挥系统动态指挥、动态布警、动态掌控的快速反应能力。
为确保首都公安定位应用全天候安全可靠,按照市局领导指示精神,我局于2012年全国“两会”期间,率先开展了北斗卫星定位应用。2012年8月,依托我局现有警用卫星定位系统,将北斗定位数据与我局原有GPS定位数据整合,一并分发给各级勤务指挥部门,并在市局警务态势显示系统中进行展示,实现了市局勤务指挥部对GPS定位及北斗定位的巡逻车辆同步定位监控的工作目标。大力推动北斗卫星定位导航技术在公安警务工作中的应用,既是国家发展战略,也是公安机关所承担的维护国家公共安全的特殊使命所决定的。随着我国北斗卫星定位导航系统发展的日趋成熟,特别是美国“棱镜门”事件曝光后,市局领导高度重视警务车辆定位的可靠性、安全性,全面开展北斗定位应用势在必行。按照公安部、市局领导指示精神,为确保首都公安定位应用全天候安全可靠,综合考虑北斗导航定位系统的部署情况以及我局定位应用的现状,为尽快实现由GPS定位向北斗定位的平滑过渡,我局制定了相关发展规划。强力推进北斗定位终端的使用,全面升级我局警用卫星定位系统,开展基于北斗应用研究工作,积极探索扩大北斗定位导航技术应用范围。以北斗卫星导航技术为切入点,利用其定位、导航、授时功能,积极探索其在指挥调度、交通管理、视频监控、行业管理等方面的充分应用。
苍穹数码展台
北京苍穹数码测绘有限公司仪器事业部总经理宋舟:北斗卫星交通运输调度监控系统是将北斗卫星系统特有的优势与当今先进的计算机网络、GIS系统、智能交通系统及物流监控管理等技术相结合的、基于我国北斗导航系统建立的卫星导航定位信息服务平台,可为企业提供实时、高效、可视化的移动目标的指挥、调度与监控。车辆监控系统是智能交通系统(ITS)的重要组成部分,它是把定位技术、地理信息技术和现代通信技术集成在一起的高科技系统。其重要的功能是将定位系统获得的车辆的位置、时间、状态等信息,实时的通过无线通信链路传送至监控终端,并在具有强大地理信息查询功能的电子地图上进行移动目标运动轨迹显示,以及对目标的准确位置、速度、运动方向、车辆转台等用户感兴趣的参数进行监控和查询。公安北斗车辆监控指挥系统由空间卫星定位系统、地面的公安车辆监控指挥平台,以及平台与公安指挥系统和公安专用地图平台系统接口、无线数据通信系统、车载终端五个部分组成。车辆位置监控系统是公安车辆指挥监控系统的主要应用之一。一旦出现紧急情况,可以迅速通过本系统调动、指挥管理车辆进行处置,快速查找离事发地点最近的管理车辆在最短的时间内到达出事地点,提高遇险救援的快速反应能力。
中信网络有限公司北京卫星通信分公司总经理张燕:中信集团和中信卫星公司是国内最早为公共安全提供服务的卫星运营商,在国家公共安全和信息安全建设领域拥有近20年的服务经验。公司目前的在轨卫星有亚洲3S、亚洲4号、亚洲5号和亚洲7号,覆盖50多个国家和地区、全世界2/3的人口,为众多国际和区域广播电视运营商、新闻传媒机构、电信和宽带运营商、政府、企业提供卫星通信服务。此外,亚洲6号卫星、亚洲8号卫星计划在2014年上半年发射,目前已经完成部件组奘以及连接通信载荷和卫星平台,现正进行真空舱测试和震动测试,预计在2014年初两颗卫星会进入最后准备付运階段,2014年上半年使用美国SpaceX的Falcon 9火箭在美国Cape Canaveral送上太空。多年来,中信卫星公司和国家安全部、公安部、边防、消防等重要部门和机构在卫星通信技术领域展开全方位合作,提供卫星转发器资源和卫星服务的相关支持。从上世纪九十年代起开始租用亚洲系列通信卫星,用于满足公安部话音网及应急通信网的卫星传输需求。在长期的合作过程中,公司为公安部提供了全方位卫星服务。目前,公安部全国所有的卫星通信系统均工作在亚洲卫星的转发器上。在长期的服务中,亚洲卫星与众多安全部门或公众服务机构建立了良好的合作关系。多年来,中信卫星为客户提供优质的卫星资源,支持了大量公共安全和重大通信保障业务,公安部、国家气象局、水利部、地震局、中央电视台等多个国家部委的应急卫星通信专网都长期工作在亚洲卫星上。
北京航天控制仪器研究所(航天13所)高级工程师阮盛隆:惯性导航系统(INS)是一种通过高精度的陀螺和加速度计,测量运动载体的角速率和加速度信息,经积分运算得到运动载体的速度、位置、姿态和航向等导航参数的自主式导航系统。激光惯导技术应用于动中通以后,彻底解决了“动中通”卫星信号被遮挡时以及载体在大动态情况下丢星、难以实现行进中对星和盲区对星等技术难题。“动中通”在移动过程中,由于其姿态和地理位置发生变化,会引起原来对准卫星的天线偏离卫星指向,导致通信中断,因此必须对载体的这些姿态变化进行隔离,使天线不受影响并始终对准卫星。要保证“动中通”在高速运动中很好地保持通信,就要求天线跟踪伺服系统性能优良,保证天线始终对准卫星(信号被遮挡的情况下也如此),避免天线波束指向偏移,甚至通信中断,并对邻星产生干扰,因此对“动中通”的天线跟踪伺服系统的工作性能及技术指标具有非常严格的要求。惯性导航系统因其优异的性能和技术指标充分满足这一要求而被应用到“动中通”系统中,使“动中通”真正实现了人们预期的愿望。
中国电子科技集团公司第二十八研究所副主任崔自峰:从公安系统通信安全来考虑,应重新思考卫星定位在公安领域的应用,帮助公安建立全新的基于北斗的作战体系化应用。必须将北斗定位信息与移动通信、北斗短报文通信、公安信息网等通信手段结合,通过信息化手段统一管理定位终端,与更多的业务信息融合,形成专属的情报态势信息,为指挥调度、勤务管理等业务服务。时间统一也是信息化系统运行的基础,利用北斗时间作为配准,统一全警的作战时间;运用北斗授时、网络授时和系统授时,实现公安信息网内信息化设备的自动对时。通过终端装备,获取北斗定位和时间,记录警员的上勤、下勤的时间和位置信息;支持现场执勤警员的日常勤务报备,重大活动勤务报备;指定警员的巡逻路线和区域,提供久停提示、越界告警等功能。公安北斗体系化应用实际上是通过北斗系统,统一全警的作战时间和定位装备管理,形成支撑指挥和管理的态势信息,可服务于件指挥调度、任务保障、勤务管理、车辆管理、行为印证等日常公安业务,也可服务于多警种合成作战、跨区域联合作战等重大任务。有利于打破各业务部门独立或定制方式建设与配置卫星定位系统的格局;有利于解决警力和装备资源定位信息的共享,快速响应业务需求的变化;有利于实现卫星定位终端装备型号的整体规划、有序推进和统一管理。
28所室外展区
南京中网卫星通信股份公司副总裁郝建强:近年来卫星应急通信发展迅速,实施了小型化、宽带、互联互通、动中通等,但需求之间也存在矛盾。CDMA在宽带小型化应用中有着突出的优势;它的多址方式载波功率谱低,邻星干扰小,特别适用于小口径天线;抗干扰能力强;自干扰系统,存在远近效应;频谱利用率低。UltraSAT(USAT)是一种高性能超小口径终端卫星通信系统,使用0.2米至0.6米的天线,提供双向话音、高速数据、视频和其他一些基于IP的通信业务,适合于便携式、移动式和固定式的卫星通信应用。便携式CDMA卫星电话系统是指工作于静止轨道卫星转发器Ku,Ka频段,采用CDMA多址方式构建的卫星话音通信网。组网方式有星状、网状等。终端便携轻巧,可广泛应用于交通运输、抢险救灾、新闻采访、科考探险、公安和军事等应急和特殊通信领域。一个典型的星状网系统由通信卫星、中心站与远端站组成,主要承担话音通信任务。远端站将话音业务汇集到中心站,中心站采用时分复接方式复接以后,统一高速下发到各远端站,其优势是可以提高系统的带宽利用率,同时简化系统的复杂度和远端站的复杂度。高增益双模运动平台卫星通信系统采用了多种现有技术和新技术,如“动中通”天线技术、超材料天线罩技术、准同步CDMA扩频技术、双模通信终端技术、智能伺服跟踪技术、卫星与无线通信融合应用技术、集中监控管理技术等。
南方中网室外展示区
南方中网室内展台
北京海莱特科技有限公司技术总监邹锦渝:近年来,自然灾害和群体事件等突发事件频繁发生,而突发事件时建立有效通信面临几大难点问题,如事件现场发生地点不确定、基础网络和电力供应瘫痪、事件现场地形复杂、事件现场电磁环境复杂,以及多种业务需要同时双向展开等。因此,应急现场通信网络系统必须满足能够在第一时间快速展开,具备携行特性,可以不依托于基础网络和市电供应;必须能够适应应急现场复杂的地形和电磁环境,支持多种业务的宽带通信。NETNode IP无线网格网系统是多节点非固定IP网格网,是在非视距环境下用于连接移动中的小型团队的最佳方案。连接16个节点组成7.8Mb/ s带宽、长距离、非视距、安全加密的无线网络。海莱特公司的产品主要有无线传输、卫星通信、北斗终端三大部分,具体产品有NETNode无线网格网,SOLO点对点图传,SkyEdge II高性能VSAT平台,GLT-1000卫星调制解调器,StealthRay低轮廓动中通天线,Wavestream Ka/Ku/C波段SSPA,公安执法车北斗管控终端等。
海莱特展台
解放军理工大学通信工程学院教授/博导李广侠:2000年以来,各标准化组织史无前例地加大了宽带卫星系统相关的标准化工作,包括国际电信联盟(ITU)、欧洲标准化组织(ETSI)、美国电信工业协会(TIA)、因特网工程任务组(IETF)、数字视频广播组织(DVB)、卫星实验室(Satlab)等,其中系统性较为完整的有:DVB-RCS,IPoS,DOCSIS-S。2009年以后,由于采用处理转发器星上载荷过重且新技术无法得到及时应用,因此宽带卫星通信系统又重新采用了透明转发器。宽带卫星通信也可以采用自有技术体制,但必须考虑信关站、多波束和频率复用。信关站(或关口站)是宽带卫星通信的接入结点;多波束是宽带卫星通信的高增益和终端小型化的保证;频率复用是宽带卫星通信的高容量高呑吐率的手段。目前,主要采用Ku频段的卫星通信系统,有中心站、区域站、固定站及移动站;组网方式有星状网和网状网。如果是采用Ka宽带卫星通信系统,则要解决天线和射频更换;中心站、区域站与信关站的配置;固定站不同波束互通及频率配置;移动站的波束切换。如果是采用Ku宽带卫星通信系统,则要解决中心站、区域站与信关站的配置;固定站不同波束互通及频率配置;移动站的波束切换。与国外相比,我国宽带卫星通信的发展还有不小的差距,一方面体现在卫星平台制造、射频、终端小型化等技术方面还相对比较落后,另外一方面则体现在市场推广、运营模式方面还不十分成熟。可以预见,卫星通信的价格平民化、业务宽带化、终端小型化是发展的必然趋势,随着技术的发展和政府应急能力方面的投入不断加大,相信今后一定会有很大的发展空间。
中兴通讯股份有限公司云计算及IT产品部技术总监刘谦:H.264编码包含几个层次:Baseline,Extended,Main,High Profile(HP)。HP是最先进,效率最高的编码方式,节省网络带宽60%以上。中兴视讯产品全面支持HP,可实现512kb/s的720P活动视频效果,支持1M带宽下实现的1080p活动视频效果。2013年初,国际电信联盟(ITU)已经批准了下一代新视频标准,即高效率视频编码(High Efficiency Video Coding),这一标准旨在把高质量的网络视频带到甚至是低带宽的网络中。最新标准H.265技术,被命名为HEVC。该标准的核心目标,是在H.264的基础上将压缩效率提高一倍,即在保证相同视频图像质量的前提下,视频带宽减少50%。中兴H.265产品在美国Infocomm展览会上全球首家发布。中兴智能抗丢包方案可有效克服网络丢包。中兴通讯设备支持丢包补偿LPC技术,不开启FEC下可以自动抵抗网络3%丢包,并可实现和不同厂家互通。在网络丢包严重的情况下,可开启FEC专有技术,支持20%以内丢包对系统没有影响,30%丢包时视频会议仍可正常进行。此外,中兴解决方案还具有良好的网络适应性并获第三方测试证明,自动升降速技术方案可以最大化适应网络变化,同时具有完善的安全加密机制。
北京蓝卫通科技有限公司卫通事业部技术总监杨全胜:建设一套优良的通信系统对业务的开展和功能的实现具有重大的意义。要想系统长期安全稳定的运行,系统的维护起到至关重要的作用,任何一个细节的问题都可能造成系统的瘫痪,因此系统维护也是至关重要的内容。作为一个通信系统,日常运行维护的目的就是使设备故障对业务造成的损失降低到最小。这包括以下三个方面:常规维护,包括开机自检、自环测试、关键部件的备份等;故障维护,对故障的检测、定位、隔离;反应性维护,完成对故障的隔离后,修理或更换发生故障的单元(软件或硬件)。如果进行了修理,要验证设备的好坏;如果进行了替换,要验证软件和硬件版本的一致性。北京蓝卫通科技有限公司成立于1998年6月,是一家专业从事卫星通信和远程医疗产品开发与服务的高新技术企业,是国内卫星通信行业最具规模的专业技术服务企业。形成了一支具备技术研发、业务销售、方案设计、项目施工、售后服务等综合能力的专业化团队。
苏州科达科技股份有限公司视讯解决方案部市场总监殷建仁:科达可视化指挥系统可以高效利用卫星带宽,专用卫星视讯协议,下行利用卫星组播,上行按需分配带宽,支持H.264 high profile编解码,更低带宽就能实现高清视频,节省30%以上带宽,更好的码流平滑控制,星地混网,自动识别终端的传输类型,除了点对点呼叫,还可以进行多点的指挥会商。“端到端”实现1080p60,图像更加清晰、画面更加流畅;支持1080p60高清画面合成、码流适配、视频录播、电视墙解码等媒体处理;提供摄像机、视频终端、MCU、录播服务器、电视墙服务器高清产品。最高支持H.264 HP下8Mb/s @1080p60,图像更加细腻。经过多年的积累,科达已拥有超过6000个客户,遍布全国31个省市自治区和300多个地市,涉及120多个行业。其中,70%的客户集中在政府、军队、金融、交通、能源等领域。庞大的客户群使科达产品获得了广泛的部署与应用,很多重要活动都通过科达产品实现了现场图像传输、内部沟通及应急指挥保障。
电信科学技术第一研究所市场营销部副总经理叶旭昇:我所生产的平板型“动中通”天线是新一代卫星自动跟踪通信天线,既具备更高的跟踪精度和更快的捕获过程,又可传输容量更大/速率更快的数据信息。本系统俯仰方向0°~90°的视场及预留的Ku/Ka双频段工作能力也为今后升级换代、更严酷场合的应用留出了足够的空间。手提式平板天线具有自主的专利技术,将优良电性能的平板天线面及“一键通”智能控制模式相结合,完美地实现了平板天线的智能化、小型化、箱式化。产品面向低速率业务应用,是新闻采集、野外应急、科考探险、情报收集及远程传递的可靠手段。S频段卫星应急通信系统SCT600I是我所近年自主研制的卫星通信系统,它是由一个中心站和多个微型远程终端站组成的星状网络。应急通信指挥车是依托我所多年来在卫星通信、无线通信、社会应急联动领域的技术积累,以自主产品为核心、具有较好灵活性、扩展性,适应不同用户的特殊需求。我所生产的便携指挥平台作为移动指挥中心的一个有效补充,当应急指挥车无法到达第一现场时,工作人员可携带该平台在现场进行指挥调度和开展工作。该平台具备音视频通信、数据传输、图像回传等众多功能。我所的北斗多模通信系统具备报文回传、定位导航功能,兼容BD1,BD2,GPS多种定位方式,并可将定位信息回传至指挥中心的GIS系统内进行图像显示。
电信一所展示区
北京华力创通科技股份公司产品市场部副总监路骏:我国的北斗二代导航系统在网络覆盖范围、终端系列化和小型化,以及与通信网络的有效融合方面尚存在许多不足。现在,北斗一代区域导航系统,虽然具备短报文通信和定位功能,但是存在支持通信业务少、终端体积大、网络容量小等短板,远远满足不了我国日益增长的全球化、无缝覆盖的通信与导航应用需求。我国自主建设的卫星移动通信系统尚缺少天地一体、通导一体、大容量、小型化的系列化终端做应用支撑,缺乏信息服务和挖掘平台提供集信息、定位、应急等一体化服务。华力创通针对中国卫星移动通信系统(CSM)技术体制研发核心IP与基带处理芯片,芯片集成北斗二代卫星导航功能,兼容地面GSM/GPRS/EDGE(GGE)通信功能,支持产业和技术体制长期演进。现已完成了芯片工程批试制,通过了入网测试,达到批量生产条件;开展了产业化应用研究,完成卫星移动通信基带处理芯片与地面3G/4G基带处理芯片SIP封装集成和芯片化终端解决方案设计。
北京欧远致科技有限公司总经理储亮:应急通信还包含很多通信手段,如无线数字单兵、超短波集群通信、短波通信、公网通信、视频会议等多种业务接入手段。应急无线通信作为应急通信的重要组成部分,与卫星通信相辅相成,在应急通信中发挥了重大作用。北京欧远致(ORANGE)应急可视化指挥调度系统将卫星通信及其他各种通信手段有机地结合到一起,实现了指挥员与现场工作人员的远程可视化指挥调度,为应急通信提供了有力保障。北京欧远致科技公司自主开发与卫星通信相结合的可视化指挥调度系统,是基于多网融合、多业务融合、多种通信技术融合的应急通信系统,真正实现了沟通无极限。该系统把应急通信中各独立系统有机结合在一起,实现各系统之间的互联互通;实现多级指挥中心之间的协同指挥;实现远程可视化指挥调度。应急无线可视化指挥调度系统应用方式主要有与卫星结合的应用、与警用集群相结合的应用、独立成系统在应急通信中应用三种。
江苏北斗卫星应用产业研究院有限公司总工程师沈飞:江苏北斗卫星应用产业研究院推出的基于北斗的公安执法指挥调度系统,利用2G/3G/4G移动通信技术、北斗卫星定位技术(兼容GPS)、地理信息技术(GIS)、传感技术等高新技术,通过各种技术的融合应用、高度集成,使各项技术在监控调度管理系统中发挥出最大效用。该系统功能包括位置监管、警务管理、调度管理、视频监控、报表管理、警车管理、预案管理,可以很好地满足公安执法调度的需求。北斗一代手持机BDI-5D05,在移动通信中断的情况下,利用北斗短报文双向通信功能,可实现北斗通信覆盖范围内任何地点的无缝通信连接;防水防尘等级可达IP65,满足在恶劣环境下使用的需求;支持SOS一键求助,具备连续位置上报功能;大容量电池设计,提供更为持久的待机时间。北斗一代车载终端采用一体式、小型化、密闭式设计结构,内置北斗模块和GPS模块,具备北斗一代卫星的数据通信功能,可灵活组成不同的网络。同时,具有防水、防潮、防盐雾等特点,特别适合无人值守及严酷环境下使用,在突发事件应急通信、指挥、调度,地质灾害监控传输、监测等方面发挥重要作用。北斗一代指挥终端是为了便于上级指挥机关进行指挥、监控而研制的北斗用户机产品。它除了具有普通型用户机的所有功能外,还可以监收其下属用户机的定位、通信信息,并可以向下属用户通播指挥信息。适应固定指挥所、移动指挥所、方舱等多种场合安装使用。
新疆维吾尔自治区公安厅科技信息化处处长王军林:北斗导航卫星系统应用是国家的一项战略举措,新疆作为公安部选定的区域示范省区,按照北斗导航卫星系统公安应用示范项目建设总体规划,在部协调领导小组的指导下,积极推进北斗系统应用工作。在以“新疆公安云”和“八大平台”为核心的新疆公安信息化基本框架下,就北斗导航卫星系统的应用开展了一个方案编制、三大工程建设、三大基础库建设、两项应用测试。通过召集相关警种、部门、州市地公安局多次研究论证,于2011年8月制订了《北斗导航卫星系统公安应用示范项目新疆区域示范建设方案》,确定了以科技强警为指导,以提升信息化应用能力为根本目的。
一是开展警用地理信息平台建设。目前公安厅和全区15州、市、地公安局全面完成平台建设并开始落地应用,实现北斗/GPS双模卫星定位信号的接入调用和展示,“全疆一张图”的建设为北斗系统的应用提供了良好的环境。
二是开展移动警务系统建设。为基层、一线民警开展移动办公办案、执勤执法提供随时随地的信息查询、信息比对、信息采集、可视化指挥、快速响应的支撑保障,实现了公安业务向社会面的无限延伸。
三是开展350兆数字集群系统建设。目前,系统建设工作已大部分完成,38000部350兆数字集群终端将于今年年底前实名制配发至全区民警使用。
“三大基础库”即全区公安组织机构代码库、人事信息库、标准地址库。按照国家和公安部相关标准和要求,组织机构代码库和人事信息库依托行政管理业务办公平台来建设,标准地址库依托警用地理信息平台来建设,并建立一套采集录入、维护管理的相应工作流程和机制,最终“三大基础库”的所有数据实时推送到“综合资源库”,供其他平台和系统调用。
开展“两项应用测试”工作,一是开展了北斗定位在“网格化”巡逻防控工作中的应用;二是开展了北斗定位在“一体化指挥通信综合调度平台”中的应用。
下一步,我们将在公安部北斗导航卫星系统公安应用示范工作协调领导小组的组织、指导下,学习借鉴先进地区的经验做法,继续组织好我区5.8万部/台北斗终端的培训和运行管理工作,推动移动警务和350兆数字集群系统在基层实战中的应用,开展好北斗系统在我区的“区域示范”应用工作,为我区公安工作和反恐维稳发挥出应有的作用。
在展示区,中国电子科技集团公司第五十四研究所、中国电子科技集团公司第二十八研究所、北京久华信信息技术有限公司、北京海莱特科技有限公司、北京华胜天成信息技术发展有限公司、协同通信集团有限公司、苏州科达科技股份有限公司、南京中网卫星通信股份有限公司、电信科学技术第一研究所、北京苍穹数码测绘有限公司、无锡华信雷达工程有限责任公司、河北安旭专用汽车有限公司、上海杰盛无线通讯设备有限公司、北京臻迪科技有限公司、北京航天科工世纪卫星科技有限公司、诺达卫星通信系统(北京)有限公司、北京合众思壮科技股份有限公司、中兴通讯股份有限公司进行了产品展示和讲解。
与会代表反映,这次会议不但从理论上提高了认识,而且还能看到许多新产品,是理论与实际结合的一次会议。本次论坛的成功举办,对我国公安科技信息化建设有积极的意义。
(本刊编辑部)