基于移動(dòng)定位技術(shù)的人影火器安全射界應(yīng)用研究

阿地里江·玉蘇甫江

摘 要：人影火器安全射界設(shè)定是人影火器安全作業(yè)的重要方法。如何通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)和提高安全射界的技術(shù)是當(dāng)前一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。該文通過(guò)討論火器安全射界的特點(diǎn)與所遇到的技術(shù)問(wèn)題，探討通過(guò)應(yīng)用移動(dòng)定位技術(shù)提高安全射界的設(shè)定水平。

關(guān)鍵詞：火器安全射界 移動(dòng)定位技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：F062.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）07（c）-0059-02

人工影響天氣技術(shù)是當(dāng)前防止自然災(zāi)害的一種普遍應(yīng)用技術(shù)，在保障我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮著重要作用。人工影響天氣技術(shù)有多種多樣，通過(guò)火器技術(shù)實(shí)現(xiàn)人工影響天氣是其中一種普遍應(yīng)用的技術(shù)。其主要包括高炮和人影火箭兩種方式，此兩種方式在我國(guó)各省都得到了普遍應(yīng)用，是主要的人影防災(zāi)應(yīng)用技術(shù)?；鹌骷夹g(shù)在人工影響天氣的應(yīng)用必然涉及到安全使用問(wèn)題，合理安全地使用火器是火器技術(shù)在人影減災(zāi)方面的重要工作。高炮、人影火箭的作業(yè)安全射界一直是人影火器應(yīng)用的探索問(wèn)題。文章是通過(guò)探討應(yīng)用通訊設(shè)備的移動(dòng)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)更安全的火器作業(yè)安全射界設(shè)定。

1 火器作業(yè)安全射界的特點(diǎn)及問(wèn)題

火器作業(yè)安全射界是人影火器作業(yè)中正確使用火器，保證安全實(shí)現(xiàn)人影防災(zāi)應(yīng)用的一個(gè)技術(shù)。其主要實(shí)現(xiàn)在火器作業(yè)時(shí)，保證在火器作業(yè)影響范圍內(nèi)無(wú)安全事故的發(fā)生。不僅僅是一個(gè)火器作業(yè)影響面積的問(wèn)題，還包括對(duì)影響范圍內(nèi)的生物體、設(shè)備等因素的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)安全作業(yè)。通常人影火器的安全射界包括火器作業(yè)影響面積、面積內(nèi)影響因素等主要條件?；鹌髯鳂I(yè)影響面積主要根據(jù)火器特點(diǎn)和影響其作業(yè)范圍的天氣因素設(shè)定。安全射界內(nèi)影響因素包括：是否有生物體、各種設(shè)備以及建筑物?；鹌髯鳂I(yè)因影響范圍大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)人眼確定安全環(huán)境，故需要多方面的確定。一般情況下，火器作業(yè)選擇在人員、建筑物以及設(shè)備應(yīng)用稀少的環(huán)境，需要提前做好安全射界的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。在實(shí)際應(yīng)用中基本可以實(shí)現(xiàn)安全射界的正常使用。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人員和設(shè)備移動(dòng)范圍增大、移動(dòng)速度加快，突發(fā)破壞安全射界的情況正不斷加強(qiáng)，安全射界的確定不斷被影響。原先使用的提前的、靜態(tài)的設(shè)定方式已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前火器的安全作業(yè)。如何更有效地、動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)安全作業(yè)射界的設(shè)定是目前一直困擾火器作業(yè)的一個(gè)主要影響因素。

2 移動(dòng)定位技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用

近些年，我國(guó)的移動(dòng)通訊技術(shù)得到了快速發(fā)展，移動(dòng)通訊已經(jīng)在我國(guó)得到了普遍發(fā)展，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活不可缺少的技術(shù)。我國(guó)移動(dòng)通訊設(shè)備使用人數(shù)已經(jīng)達(dá)到6億人，移動(dòng)設(shè)備的基站建設(shè)覆蓋范圍已經(jīng)實(shí)現(xiàn)所有經(jīng)濟(jì)活動(dòng)區(qū)，一個(gè)龐大的通訊網(wǎng)建立形成。

隨著我國(guó)移動(dòng)通訊設(shè)備的普及，移動(dòng)定位技術(shù)也得到了普遍的應(yīng)用。移動(dòng)定位是指通過(guò)特定的定位技術(shù)來(lái)獲取移動(dòng)手機(jī)或終端用戶的位置信息（經(jīng)緯度坐標(biāo)），利用位置信息定位對(duì)象的位置的技術(shù)。目前定位技術(shù)主要有兩種，一種是基于GPS的定位；一種是基于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)的基站的定位。基于GPS的定位方式是利用手機(jī)上的GPS定位模塊將自己的位置信號(hào)發(fā)送到定位后臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)定位的?；径ㄎ粍t是利用基站對(duì)手機(jī)的距離測(cè)算來(lái)確定手機(jī)位置的。

移動(dòng)定位技術(shù)是一種低廉、成熟的技術(shù)。在我國(guó)各行各業(yè)得到了普遍應(yīng)用。人工影響天氣技術(shù)也將基于移動(dòng)通訊網(wǎng)的人影技術(shù)應(yīng)用研究作為重要的研究方向，目前在很多方面得到了很好的應(yīng)用。應(yīng)用移動(dòng)定位技術(shù)解決目前火器作業(yè)安全射界的應(yīng)用是一個(gè)重要的解決當(dāng)前問(wèn)題的手段。

3 火器安全射界和移動(dòng)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法

安全射界問(wèn)題中最主要的影響因素是非作業(yè)人員突然出現(xiàn)在安全射界范圍內(nèi)。如何提前獲取非工作人員移動(dòng)信息，以及確定安全射界是主要問(wèn)題。移動(dòng)定位技術(shù)應(yīng)用可解決此問(wèn)題。移動(dòng)通訊設(shè)備現(xiàn)在是人們的必備工具，利用設(shè)備的通訊需要定位需求，主動(dòng)獲取非工作人員在安全射界的信息現(xiàn)在在技術(shù)上已完全可以實(shí)現(xiàn)。

非工作人員與設(shè)備的定位主要是利用其手機(jī)進(jìn)行定位，主要應(yīng)用蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的無(wú)線定位。主要的定位方法有兩種：基于時(shí)間的定位和基于場(chǎng)強(qiáng)的定位。

3.1 基站基于時(shí)間的定位

通過(guò)移動(dòng)設(shè)備的無(wú)線信號(hào)傳播到多個(gè)基站的到達(dá)時(shí)間（TOA）或時(shí)間差（TDOA）來(lái)確定手機(jī)的位置。TDOA算法是它不是直接利用信號(hào)到達(dá)時(shí)間，而是用多個(gè)基站接收到信號(hào)的時(shí)間差來(lái)確定手機(jī)位置。一般有兩種形式：第一種形式是利用手機(jī)到達(dá)兩個(gè)基站的時(shí)間TOA，取其差值來(lái)獲得。第二種形式是將一個(gè)手機(jī)接收到的信號(hào)與另一個(gè)移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，從而得到TDOA的值。通過(guò)運(yùn)算獲取用戶的確定位置范圍。

3.2 基站基于場(chǎng)強(qiáng)的定位

該算法是通過(guò)測(cè)出接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)值和己知的信道衰落模型及發(fā)射信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)值估計(jì)收發(fā)信端的距離，根據(jù)多個(gè)距離值就可以得到目標(biāo)手機(jī)的位置。一般通過(guò)3個(gè)基站就可以確定移動(dòng)臺(tái)的位置，因安全射界范圍較大，少的基站獲取的位置信息也可以被利用，大致確定手機(jī)用戶的位置，使動(dòng)態(tài)設(shè)定安全射界成為可能。

作業(yè)指揮中心可以通過(guò)與通信公司的合作及時(shí)準(zhǔn)確地確定用戶位置信息，通過(guò)移動(dòng)定位系統(tǒng)計(jì)算出安全射界范圍，并實(shí)時(shí)監(jiān)控安全射界范圍附近移動(dòng)設(shè)備位置信息，預(yù)防突發(fā)移動(dòng)到安全射界的情況，及時(shí)與火器作業(yè)人員取得聯(lián)系，發(fā)出動(dòng)態(tài)調(diào)整安全射界指揮指令，使作業(yè)人員能得到及時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)安全作業(yè)。

指揮系統(tǒng)的移動(dòng)定位系統(tǒng)投入設(shè)備較少，只需要與移動(dòng)通訊公司建立網(wǎng)絡(luò)連接，利用已用的通訊指揮系統(tǒng)或一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)鏈接服務(wù)器即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取。指揮系統(tǒng)可根據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)自己的安全射界移動(dòng)定位應(yīng)用方式。

4 結(jié)語(yǔ)

移動(dòng)定位技術(shù)是當(dāng)前普遍應(yīng)用的技術(shù)，技術(shù)相對(duì)比較成熟。而且目前我國(guó)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋已經(jīng)非常廣，人們的手機(jī)等移動(dòng)通訊設(shè)備應(yīng)用非常普遍。合理地應(yīng)用移動(dòng)定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整火器安全射界問(wèn)題，正好解決了當(dāng)前人影火器安全射界設(shè)定出現(xiàn)的主要矛盾。

參考文獻(xiàn)

[1] 王曼珠，曾萍，馬瑩.移動(dòng)通信無(wú)線定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，10（1）：20-24.

[2] 楊炳華，王旭.新疆人工影響天氣[M].北京：氣象出版社，2014.