淺談北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用

■劉睿 董名博 羅輝

（61206部隊遼寧大連116023）

淺談北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用

■劉睿 董名博 羅輝

（61206部隊遼寧大連116023）

衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)在國際上已成為繼互聯(lián)網(wǎng)、移動通信之后發(fā)展最快的新興產(chǎn)業(yè)之一。隨著北斗系統(tǒng)迅速發(fā)展，相應(yīng)北斗的應(yīng)用也滲透到各行各業(yè)。本文首先對北斗系統(tǒng)進(jìn)行了簡介，然后通過多個方向多個領(lǐng)域?qū)Ρ倍穼?dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用展開闡述。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)

我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（簡稱“北斗系統(tǒng)”）從正式運營、全面對民用用戶開放至今，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定，工作狀態(tài)良好，已在測繪、電信、水利、交通運輸、勘探和國家安全等諸多領(lǐng)域開始逐步發(fā)揮重要作用。

1 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)簡介

我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)分“三步走”：第一步，實現(xiàn)區(qū)域性導(dǎo)航系統(tǒng)，即北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)，為用戶提供全天候、覆蓋中國和周邊地區(qū)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)；第二步，在“十二五”前期完成發(fā)射12顆到14顆衛(wèi)星任務(wù)，組成區(qū)域性、可以自主導(dǎo)航的定位系統(tǒng)，即在2012年實現(xiàn)覆蓋亞太區(qū)域的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；第三步，2020年形成由30多顆衛(wèi)星組網(wǎng)具有覆蓋全球的能力，即高精度的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)自主創(chuàng)新，既具備GPS和伽利略系統(tǒng)的功能，又具備短報文通信功能。

目前，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已進(jìn)入第三步建設(shè)階段。北斗二號將為中國及周邊地區(qū)的軍民用戶提供陸、海、空導(dǎo)航定位服務(wù)，促進(jìn)衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)功能的應(yīng)用，為航天用戶提供定位和軌道測定手段，滿足導(dǎo)航定位信息交換的需要等。

同時，衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)在國際上已成為繼互聯(lián)網(wǎng)、移動通信之后發(fā)展最快的新興產(chǎn)業(yè)之一。北斗對國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用市場的貢獻(xiàn)率達(dá)到60%，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在重要應(yīng)用領(lǐng)域達(dá)到80%以上。隨著北斗系統(tǒng)迅速發(fā)展，相應(yīng)北斗的應(yīng)用也滲透到各行各業(yè)，已在測繪、漁業(yè)、交通運輸、電信、水利、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和國家安全等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，特別是在四川汶川、青海玉樹抗震救災(zāi)中發(fā)揮了非常重要的作用。接下來，本文主要從大眾應(yīng)用、執(zhí)法應(yīng)用、智慧農(nóng)機、交通物流、電力精確授時、應(yīng)急指揮救援、管線安全預(yù)警、駕考駕培等8個領(lǐng)域介紹北斗典型應(yīng)用情況。

2 北斗典型應(yīng)用情況

2.1 大眾應(yīng)用

2.1.1 北斗兒童定位

北斗平安校園服務(wù)平臺基于北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，通過提供實時位置信息，對兒童進(jìn)行全面安全防護。登錄手機APP，家長可進(jìn)行實時位置監(jiān)控、運動軌跡回放、安全區(qū)域設(shè)置等，隨時掌握孩子行蹤。遇到緊急情況時，孩子可觸發(fā)緊急呼救按鈕，確保危險在第一時間獲得響應(yīng)；同時，校園專業(yè)版具有豐富的消息通知及信息分享功能，可快速建立起家長與學(xué)校之間的溝通渠道

2.1.2 北斗老人關(guān)愛

北斗為老服務(wù)平臺，通過融合衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、遠(yuǎn)程健康監(jiān)測及傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為有特殊監(jiān)護需求的老人群體提供基于位置定位的遠(yuǎn)程健康監(jiān)護服務(wù)。老人攜帶智能定位手表，與北斗星使關(guān)愛老人服務(wù)平臺進(jìn)行綁定，家屬即可在手機上查詢老人實時位置、查看老人健康監(jiān)護（心率、血壓、體溫等檢測）數(shù)據(jù)、觀看老人運動歷史軌跡。

2.1.3 北斗一代短報文應(yīng)用

短報文通信功能是北斗系統(tǒng)最大的特色，北斗特有的短報文通信功能在移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的區(qū)域，依靠自有的獨立、可靠的位置服務(wù)系統(tǒng)，返回位置信息，提供及時的通訊服務(wù)。

北斗短報文通訊與移動通信的無縫融合，使得驢友在無通訊信號、無移動網(wǎng)絡(luò)、地理位置偏僻的區(qū)域，通過北斗手機伴侶，利用北斗一代短報文服務(wù)，發(fā)送衛(wèi)星包含地理位置的文字短信，在遇到危險時與外界進(jìn)行通信。

2.2 執(zhí)法應(yīng)用

北斗執(zhí)法調(diào)度指揮平臺融合了北斗導(dǎo)航定位、有線通信、無線通信、計算機軟件、網(wǎng)絡(luò)安全、多平臺互操作、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，實現(xiàn)了警務(wù)管理、視頻監(jiān)控、車輛定位、指揮調(diào)度、現(xiàn)場取證等功能，滿足了指揮中心與警務(wù)目標(biāo)的相互通信、管理調(diào)度和指揮控制的需求。通過在警務(wù)車輛安裝北斗4G視頻監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控中心可實時監(jiān)控執(zhí)法車輛位置及現(xiàn)場圖像，并實現(xiàn)對執(zhí)法車輛的遠(yuǎn)程調(diào)度與管理；通過警員配備北斗執(zhí)法記錄儀記錄執(zhí)法場景、規(guī)范執(zhí)法行為、掌握執(zhí)法警力實時位置，并實現(xiàn)對執(zhí)法人員遠(yuǎn)程指揮調(diào)度與取證管理；平臺從而實現(xiàn)對執(zhí)法車輛、警力遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度、統(tǒng)籌部署。在公安及城管領(lǐng)域，“北斗+移動4G”已經(jīng)成功應(yīng)用于多個大型項目中。

2.3 智慧農(nóng)機

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，充分利用北斗定位導(dǎo)航、地理信息系統(tǒng)、新一代互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)機設(shè)備監(jiān)控、農(nóng)田作業(yè)調(diào)度和農(nóng)場精細(xì)化管理，在確保信息安全的前提下，建設(shè)農(nóng)業(yè)信息綜合管理系統(tǒng)，進(jìn)行資源整合、開發(fā)利用和綜合管理，對農(nóng)戶、農(nóng)機手、農(nóng)機合作社以及上級主管部門都有重要的現(xiàn)實意義，引入北斗定位導(dǎo)航將成為助力打造現(xiàn)代化高效農(nóng)業(yè)的必要手段。

2.4 交通物流

在交通物流行業(yè)，北斗除了可提供對車輛位置進(jìn)行實時監(jiān)控、軌跡回放等基本服務(wù)外，還可根據(jù)行業(yè)自身特點提供油耗監(jiān)測、溫濕度監(jiān)測、實時視頻監(jiān)控、車輛調(diào)度、車隊分組管理、統(tǒng)計報表分析等個性化服務(wù)，滿足多樣化的客戶需求。

2.5 電力精確授時

授時系統(tǒng)是國家最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施之一，涉及國家信息安全和經(jīng)濟安全。 基于北斗的廣域信息大電網(wǎng)低頻振蕩在線分析和輔助決策、基于北斗的多點同步電量電壓失穩(wěn)預(yù)測及輔助決策，可大大提高電力系統(tǒng)廣域同步采樣的可靠性，基于廣域同步采樣數(shù)據(jù)可大大提高繼電保護裝置、故障測距裝置、變電站一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測裝置、安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、WAMS系統(tǒng)的算法的準(zhǔn)確性和應(yīng)用的廣泛性，為我國堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.6 應(yīng)急指揮救援

依靠北斗系統(tǒng)可快速可靠的了解災(zāi)區(qū)情況，以及引起的次生水情、雨情等各類災(zāi)情信息，保障防災(zāi)抗災(zāi)救災(zāi)指揮信息傳達(dá)，最大限度地減少災(zāi)害損失。利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的報文數(shù)據(jù)通信功能進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)具有不受地域限制，抗自然災(zāi)害能力強的特點。

通過建設(shè)一套功能齊全、性能可靠、技術(shù)領(lǐng)先的以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為主，結(jié)合通信衛(wèi)星及其他通訊手段為輔的綜合應(yīng)急指揮平臺，當(dāng)重特大災(zāi)害事故發(fā)生時，此應(yīng)急指揮平臺能夠?qū)崿F(xiàn)通訊、圖像、數(shù)據(jù)、位置信息的雙向傳輸及系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮調(diào)度，保證應(yīng)急救. 工作自上而下的指揮調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的暢通，提高在應(yīng)急現(xiàn)場指揮調(diào)度能力。

U666.134[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-290-1