北斗卫星在电力应急通信的应用研究

张振杰 巩锐 冯万一

【摘要】 北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。

【关键字】 北斗卫星 定位 应用

一、北斗卫星导航系统

1、定位原理。北斗卫星导航系统是主动式双向测距二维导航，中心控制系统解算，供用户三维定位数据。其原理是采用三球交汇测星原理进行定位，以两颗卫星为球心，两球心至用户的距离为半径，可画出两个球面。另一个球面是以地心为球心，画出以用户所在位置点至地心的距离为半径的球面，三个球面的交会点即为用户的位置。

2、主要功能。（1）快速定位。系统能够覆盖我国全部国土，无通信盲区，为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务，定位精度接近GPS。（2）短报文通信。一次可传送多达120个汉字的信息；可提供群组呼通信及广播，数据存储备份，数据实时查询下载，数据多点分发等北斗增值服务功能。（3）精密授时。精度最高达10—20纳秒（双向）。

二、电力应急通信系统现状

为适应电网发展的需要和快速提高应对各种突发事件的处置能力，国网公司迅速启动了应急体系建设工作，在各网省公司都建设了应急指挥中心，以移动通信车为标志的应急通信系统建设也初具规模，国网系统的应急体系已经形成。

三、现有系统存在的缺陷

我国电力应急通信系统经过近几年的发展，已初具一定规模和应急指挥能力，但尚处于初级发展阶段，如应急通信车辆多为采用静中通天线，即在车辆处于静止状态后才能使用卫星通信系统搭建临时通信平台进行视音频的传输，而在车辆从离开驻地到达应急现场的过程中，处于信息盲区，指挥部的领导无法直接与赶往现场的应急人员通信，也无法获知车辆行进的轨迹、车辆在路途中的即时状况。

四、系统组成

电力应急通信系统远程辅助应用系统由北斗手持机、北斗车载终端、北斗指挥机、北斗民用通讯卡、北斗电力应急通信作业软件组成。

1、北斗车载终端——在车辆外出作业时会通过北斗卫星对自身位置进行实时定位并获取坐标数据，在由G网覆盖时会通过G网向指挥中心上传位置信息，在地面通讯全部中断时，会通过北斗短报文通讯向指挥中心上传位置信息；以及通过车载显示终端进行路径导航、接收并显示指挥中心发出的指令、本地上传文本数据、以及发出求救信号等；

2、北斗手持机——在救援人员外出作业（特别是离开救援车辆时）随身携带的设备；它不仅具备智能路径导航、实时定位、搜索同伴、语音通话（G网覆盖时）、北斗短信（利用北斗短报文）还能内置作业软件，方便将第一现场的勘查结果和作用情况进行实时上传，或在遇险时发出求救信号并协助救援；

3、北斗指挥机——可以与多个北斗手持机以及车载终端进行绑定，可以实时接收到手持机和车载终端上传的数据，实时将前端点位显示在GIS软件界面，还能统一管理和调度绑定的手持机和车载终端，在地面通讯中断时可以收发北斗短信；

4、北斗电力应急通信作业软件

五、工作原理

北斗卫星通信系统作为电力应急通信的辅助通信手段，在应急便携站或应急通信车载站在接到指挥部下达的指令后立刻出发，北斗卫星通信系统随即启动，前端抢险人员在没有到达应急现场之前，完全使用北斗卫星车载终端和手持终端以短报文的形式与指挥部保持双向信息交换，以80-120字节/次/分钟的准实时汇报行进过程中的天气状况、路况、车况、人员状况，并且指挥部的GIS地图上通过北斗终端的自动回传地理信息数据，实时显示出人员、物资、车辆行进的地点。

六、结论

基于北斗卫星的电力应急通信系统远程辅助应用系统解决了人员、车辆赶赴应急现场而地面网络又遭到严重损害、完全失去地面通信的特殊环境状况下的一种可靠通信方式，有效填补了应急抢险队伍自出发至抵达现场这段过程中通信、调度、指挥盲区的空白。

参 考 文 献

[1] 范楷.新一代应急指挥调度通信系统研究[J].通信技术，2011，44（03）：35-37，41.

[2] 胡中豫.现代短波通信[M].北京：国防科技出版社，2003： 1-42.