北斗卫星定位导航系统在人防系统中的应用

康海霞 肖攀

【摘要】 分析了北斗卫星定位导航系统的现状，介绍了北斗卫星定位导航系统在各级人防单位中的应用，探讨了整套系统的功能框架结构及系统组成，最后对整个系统的安全进行了设计。

【关键词】 北斗导航 定位 功能框架结构 人防系统

一、前言

北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的卫星定位与通信系统，是国际上除美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS之后第三个独立、完整的卫星导航系统。

北斗卫星导航试验系统不仅能够提供定位服务，其独特的RDSS定位方式还提供了GPS所不具备的服务功能——短报文通信，这一功能使北斗系统成为可以独立构成覆盖区域内的监测，监控、调度指挥系统。而GPS则必须借助另外的通信系统来完成这些功能。这在通信不畅的地区，尤其是边远地区、海洋地区，比GPS更具有优势。基于北斗卫星导航定位的人防应急指挥系统能适应人防特殊性的需求，充分服务于人民防空作战、人防演练和应急救援等实践活动。

二、系统框架结构

2.1框架结构

人防卫星导航定位系统由国家、军区、省、市人防指挥中心以及各种北斗导航定位终端组成。各中心基于北斗卫星实现相互之间的通信和调度，如下图所示。

2.2系统组成

人防卫星导航定位系统由省人防办北斗卫星指挥平台、各市人防办北斗卫星指挥平台、区县人防办北斗卫星应用终端和各级车载型用户机、手持型用户机、时统系统设备、基础地理信息平台、定位导航数据库、电子地图、人防北斗应急指挥软件等组成。

2.3应用模式

人防专业队伍指挥管理是人防卫星导航定位的典型应用场景，人防专业队伍指挥管理的业务流程主要包括判断态势、定下决心、制定方案和组织实施几个环节。卫星导航定位系统的应用主要集中在组织实施环节，对于省/市人防指挥机构主要包括统一作战时间、下达任务、监控行动和调整方案等过程，对于人防专业队伍主要是统一作战时间、接收任务、实施行动和反馈情况等过程。统一作战时间基于北斗卫星导航系统提供的军用标准时间进行，各级指挥机构用北斗用户机提供的时频信息统一各级指挥信息系统的时间，并且按照上级指挥机关下达的指令统一设置作战时间。

三、关键技术及解决途径

3.1位置报告更新率的提高

位置报告更新率是指在一个指挥监控系统中，指挥机关对下属单位位置数据获取的时间间隔，也可以说是单位时间内获得的位置数据的个数。一般来说，位置报告更新率越高，指挥机关对下属单位位置的了解实时性就越好，对实际位置了解的准确程度也越高。在基于北斗卫星导航系统RDSS服务的指挥监控系统中，有两个因素制约着位置报告更新率的提高。

1）由于RDSS方式通信带宽的限制，对每一个用户的服务频度也有限制，如工作于RDSS方式的普通级别北斗用户机的服务频度为60秒一次。这样对采用RDSS监控方式的指挥机来说至少60秒才能获得一次下属单位的位置。如果出现当次定位不成功则上级获得下属单位位置的时间比60秒还要长。

2）对一个用户来说，每一次请求RDSS服务只能选择一种服务方式，要么是定位服务，要么是通信服务。当用户机请求通信服务时，则不能够定位。此时采用RDSS监控方式的上级指挥机也就无法获取下属单位的位置。只有当下级用户机请求定位服务时才有可能获得下级单位的位置。

3.2提高位置报告更新率的技术途径

1）改变仅依靠RDSS方式的监控模式

采用RDSS方式的监控模式有其优点，就是实现方式简单，又不额外占用北斗导航卫星RDSS信道的带宽。北斗卫星导航区域系统建成以后，不仅可以提供RDSS服务。还可以提供RNSS服务，因此就为提高位置报告更新率创造了条件。对于一般单位，仍然可以采用RDSS监控方式。而对于重点监控对象单位，这个单位的用户机可以改变工作模式，RNSS方式定位+RDSS方式报告位置的工作模式，利用RNSS定位方式，可以每秒定位一次，而每一次RDSS服务都是报文通信服务，进行位置报告。这样基本上可以保证上级指挥机关每60秒获得一次下属单位的新位置。

2）利用其它通信手段

人防指挥系统中装备有多种通信设备，如卫星通信，短波、超短波无线通信、网络通信、移动通信等，这些通信手段的带宽远远大于北斗卫星导航系统RDSS服务的带宽。因此可以考虑利用这些通信手段来提高位置报告更新率。解决途径有2点：①在人防信息化系统的通信系统设计中与考虑与人防北斗卫星导航定位的连接问题；②设计一套人防北斗卫星导航定位系统位置及其他数据（报告、命令等）利用人防通信系统进行传输的通信协议，实现快速、准确地数据传输。

参 考 文 献

[1]赵琳，丁继成，马雪飞.卫星导航原理及应用[M].西北工业大学出版社，2011.

[2] 康向阳，中国的GPS-北斗导航系统[J].天津航海，2007年 01期：23-25