BDS防空警報控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

柯志勇，張 偉

BDS防空警報控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

柯志勇1,2，張 偉2

（1. 廈門日華科技股份有限公司，福建 廈門 361006；2. 漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 漳州 363000）

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）衛(wèi)星通信技術(shù)在人防中的應(yīng)用越來越廣，利用BDS衛(wèi)星雙向短報文通信來傳送警報控制信息及終端回示信息，是防空警報控制系統(tǒng)的另外一種重要通信方式，是無線超短波和有線專網(wǎng)的一個補充。從BDS防空警報控制系統(tǒng)的原理出發(fā)，針對3種防空警報控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點進行比較，討論了BDS防空警報控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用現(xiàn)狀，論述了BDS防空警報控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，總結(jié)出BDS防空警報控制系統(tǒng)必將得到推廣應(yīng)用，3種防空警報控制系統(tǒng)互為兼容備份，才是人防的發(fā)展方向和建設(shè)目標的結(jié)論。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)防空警報控制系統(tǒng)；雙向短報文通信；無線超短波；有線專網(wǎng)；中央控制站；警報控制終端站

0 引言

隨著高技術(shù)的發(fā)展，尤其是空襲兵器的發(fā)展，空襲的破壞能力快速提升，已變成高技術(shù)克敵制勝的重要手段?，F(xiàn)代空襲呈現(xiàn)出精準化、隱形化、無人化、智能化等特征，使得防空變得越來越困難，而且變得越來越重要。近幾年的幾場局部戰(zhàn)爭的實踐表明，防空的關(guān)鍵在于保護人民的生命財產(chǎn)安全。因此，防空警報控制系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)滿足戰(zhàn)時要求，采用多種通信手段，實現(xiàn)警報報知全域覆蓋和持續(xù)報警，不斷提升整體抗毀能力、應(yīng)急救援能力和自我發(fā)展能力。在人防防空警報的行業(yè)標準中，已經(jīng)將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou satellite navigation system，BDS）衛(wèi)星雙向短報文通信作為防空警報控制系統(tǒng)的通信手段之一[1]。

1 BDS防空警報控制系統(tǒng)的原理

1.1 BDS防空警報控制系統(tǒng)的定義與組成

BDS防空警報控制系統(tǒng)，是指利用BDS衛(wèi)星雙向短報文通信來傳送警報控制信息[2]，實現(xiàn)防空警報終端控制和回示信息的一種人防警報控制系統(tǒng)。

BDS防空警報控制系統(tǒng)主要由BDS中央控制站、BDS信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、BDS警報控制終端站3大部分組成。其中，BDS中央控制站主要由控制計算機、控制系統(tǒng)軟件、北斗指揮機、中央站控制器等組成；BDS信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，是為了實現(xiàn)緊急情況和警報控制指令的快速傳輸控制[3]，這里是指BDS衛(wèi)星雙向短報文通信網(wǎng)絡(luò)；BDS警報控制終端站主要由BDS終端機、防空警報控制器、電聲揚聲器（或電動警報器）等組成。BDS防空警報控制系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示。

圖1 BDS防空警報控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

1.2 BDS防空警報控制系統(tǒng)的功能和作用

BDS中央控制站，是BDS防空警報控制系統(tǒng)的一個核心組成部分，主要是負責(zé)統(tǒng)控BDS全網(wǎng)的警報發(fā)放，接收、處理所有來自BDS警報控制終端站的空情、災(zāi)情等相關(guān)信息，并對該轄區(qū)內(nèi)BDS警報信息傳輸網(wǎng)絡(luò)實時地進行控制、監(jiān)測和管理。

BDS信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要負責(zé)連接BDS中央控制站和各個BDS防空警報控制終端站，將BDS中央控制站發(fā)出的警報控制信息傳送至各個BDS防空警報控制終端站，并將各個終端回示信息傳送回BDS中央控制站。其與無線超短波、有線專網(wǎng)等互為備份，大大提高了系統(tǒng)覆蓋范圍和系統(tǒng)可用性。

BDS警報控制終端站，主要負責(zé)接收來自BDS中央控制站的防空警報控制信息，并啟動警報鳴響。

2 3種防空警報控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點比較

防空警報控制系統(tǒng)對于國家、社會、人民來說都具有重要意義[4-6]。當(dāng)前，防空警報控制系統(tǒng)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成。人民防空的BDS衛(wèi)星防空警報控制系統(tǒng)、有線專網(wǎng)防空警報控制系統(tǒng)、無線超短波防空警報控制系統(tǒng)等3種防空警報控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成。其中，無線超短波防空警報控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，形成了全覆蓋。

通過數(shù)十個項目的防空警報系統(tǒng)建設(shè)和多年的實踐經(jīng)驗總結(jié)，這3種防空警報控制系統(tǒng)互為備份，各有優(yōu)缺點，性價比對比如表1所示。

表1 性價比對比表

由表1可知，3種防空警報控制系統(tǒng)各自都有其優(yōu)缺點，BDS防空警報控制系統(tǒng)和無線超短波防空警報控制系統(tǒng)的造價相對較低，給人防建設(shè)帶來了諸多的便利。然而，BDS防空警報控制系統(tǒng)和無線超短波防空警報控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點仍然是相對的，有線專網(wǎng)防空警報控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性是BDS防空警報控制系統(tǒng)和無線超短波防空警報控制系統(tǒng)所無法取代的。

3 BDS防空警報控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

3.1 BDS防空警報控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

1）傳統(tǒng)警報控制系統(tǒng)的通信方式多樣性不足。我國人民防空警報建設(shè)主要集中在20世紀60年代、20世紀80年代和21世紀初，以及近幾年的警報系統(tǒng)升級改造建設(shè)。近幾年的防空警報控制系統(tǒng)升級改造建設(shè)，主要是針對早期建設(shè)、設(shè)備老化嚴重、不符合頻率要求、無法適應(yīng)戰(zhàn)時警報需求的防空警報控制設(shè)備進行升級改造[7]。經(jīng)過數(shù)十年的建設(shè)發(fā)展，我國預(yù)警報知系統(tǒng)初具形成。但是，這些防空警報控制系統(tǒng)都是采用有線專網(wǎng)或無線超短波，通信方式不夠多樣性，在空襲破壞能力快速提升的形態(tài)下，其應(yīng)戰(zhàn)能力欠缺。

2）BDS防空警報控制系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展有所提升。BDS防空警報控制系統(tǒng)在我國人防工程中的應(yīng)用，最早是在陜西省和江西省兩省進行了試點并獲得成功，其中的參與單位主要有總參衛(wèi)星導(dǎo)航定位總站、測繪研究所、第61研究所。

北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)即北斗三號（BeiDou-3 navigation satellite system, BDS-3），于2020年7月31日正式開通，已成為國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支撐，已形成人防整體作戰(zhàn)的強大效能[8]。目前，BDS衛(wèi)星通信技術(shù)在人防中的應(yīng)用越來越廣，國家制定了一系列的BDS“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略[9-10]，旨在充分發(fā)揮BDS在戰(zhàn)時、突發(fā)公共安全事件時不可替代的作用。BDS防空警報控制系統(tǒng)建設(shè)已在全國范圍內(nèi)開展，經(jīng)過數(shù)年的規(guī)劃布局，我國防空警報覆蓋面有了明顯的提升[7]。

3.2 BDS防空警報控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

BDS中央控制站與各個BDS警報控制終端站之間可通過人防無線超短波、有線專網(wǎng)、BDS衛(wèi)星通信等多種通信方式進行信息傳輸。多種通信方式彼此補充，從而大大提高警報控制系統(tǒng)的覆蓋范圍和可靠性。BDS防空警報控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在：

1）通過增加BDS衛(wèi)星通信方式，有多種通信方式互為備份，提高了系統(tǒng)覆蓋范圍。

2）通過增加BDS衛(wèi)星通信方式，極大地提高戰(zhàn)時系統(tǒng)的可用性。

3）通過增加BDS衛(wèi)星通信方式，防空警報控制系統(tǒng)的建設(shè)難度大幅度降低，受高山阻擋的偏遠地區(qū)的覆蓋成本大大降低。

4）BDS信息傳輸網(wǎng)絡(luò)主要用于無線超短波無法覆蓋的警報控制終端站。

5）BDS防空警報控制系統(tǒng)的中央控制站需要配備BDS指揮機設(shè)備，警報控制終端站需要配備BDS用戶機設(shè)備。

6）BDS信息傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已具備回示信息通道。

7）利用BDS衛(wèi)星雙向短報文功能，可傳送短報文和少量的圖片文字信息。

通過報文加密方式，提高了系統(tǒng)的安全性。

4 BDS防空警報控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

隨著BDS-3的逐漸成熟[11]，BDS防空警報控制系統(tǒng)的性能也越來越穩(wěn)定、安全、可靠。利用BDS衛(wèi)星雙向短報文通信來傳送警報控制信息，實現(xiàn)防空警報終端控制和回示信息的BDS防空警報控制系統(tǒng)，解決了偏遠山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村、疏散場所等處所的防空警報盲區(qū)問題，擴大了信號覆蓋率[12]，提高了警報控制率和鳴響率，符合國家對BDS的發(fā)展戰(zhàn)略，必將得到政策支持與重點建設(shè)。

5 結(jié)束語

綜合上述分析，總結(jié)出以下結(jié)論。

1）BDS防空警報控制系統(tǒng)，是對有線專網(wǎng)防空警報控制系統(tǒng)和無線超短波防空警報控制系統(tǒng)的一個重要技術(shù)補充，其功能作用突出，系統(tǒng)優(yōu)勢明顯，發(fā)展趨勢向好，必將得到國家人防辦的推廣應(yīng)用。

2）在實際應(yīng)用中，3種防空警報控制系統(tǒng)互為兼容備份，才是人防的發(fā)展方向和建設(shè)目標。

[1] 劉建設(shè). 北斗衛(wèi)星通信在人防警報系統(tǒng)中應(yīng)用研究[J]. 數(shù)碼設(shè)計(下), 2018(8): 118.

[2] 陳衛(wèi). 基于北斗短報文通信的新型防空警報器[J]. 科技與創(chuàng)新, 2016(21): 14-15.

[3] 柯志勇. 預(yù)警報知系統(tǒng)在人防體系中的建設(shè)發(fā)展[J]. 電子技術(shù)與軟件工程, 2014(3): 78-79.

[4] 貫春發(fā). 人民防空警報通信網(wǎng)和建設(shè)[J]. 電子技術(shù)與軟件工程, 2018(9): 25.

[5] 張燕. 人防通信警報建設(shè)水平的提高策略探討[J]. 電子測試, 2018(8): 116, 115.

[6] 張兆陽. 人防通信建設(shè)過程中存在的問題及解決策略[J]. 電子技術(shù)與軟件工程, 2018(11): 32.

[7] 柯志勇, 張偉. 人民防空警報控制系統(tǒng)升級改造的措施探討與總結(jié)[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2020(24): 119-120.

[8] 鄒偉. 北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通[N]. 光明日報, 2020-08-01(1).

[9] 中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室. 中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)[Z]. 北京: 人民出版社, 2016: 5.

[10] 中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室. 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)[EB/OL]. [2020-11-26]. http: //www. beidou. gov. cn/.

[11] 郝志濤. 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展與應(yīng)用[J]. 電子技術(shù)與軟件工程, 2017(7): 34.

[12] 劉博. 人防警報建設(shè)研究[J]. 中國管理信息化, 2015, 18(16): 145.

Current situation and development trend of BDS air defense alarm control system

KE Zhiyong1,2, ZHANG Wei2

（1. Xiamen Rihua Technology Limited Company, Xiamen, Fujian 361006, China; 2. Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou, Fujian 363000, China）

BeiDou satellite navigation System (BDS) satellite communication technology is more and more widely used in civil air defense. Using BDS satellite two-way short message communication to transmit alarm control information and terminal display information is another important communication mode of air defense alarm control system, and is a supplement to wireless ultra short wave and wired private network. Starting from the principle of the BDS air defense alarm control system, this paper compares the advantages and disadvantages of three kinds of air defense alarm control systems, discusses the development status, application status and the development trend of the BDS air defense alarm control system, and concludes that the BDS air defense alarm control system will be popularized and applied, three kinds of air defense alarm control systems are compatible with each other, which is the development direction and construction goal of civil air defense.

BeiDou satellite navigation system air defense alarm control system; two-way short message communication; wireless ultra short wave; wired private network; central control station; alarm control terminal station

P228

A

2095-4999(2021)06-0135-04

柯志勇，張偉. BDS防空警報控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 導(dǎo)航定位學(xué)報, 2021, 9(6): 135-138.（KE Zhiyong, ZHANG Wei. Current situation and development trend of BDS air defense alarm control system[J]. Journal of Navigation and Positioning, 2021, 9(6): 135-138.）

10.16547/j.cnki.10-1096.20210621.

2021-05-26

柯志勇(1976—)，男，福建漳州人，碩士，高級工程師，研究方向為防空警報控制系統(tǒng)的規(guī)劃優(yōu)化與工程建設(shè)、智慧領(lǐng)域的信息系統(tǒng)集成和項目實施管理。

張偉（1978—），男，福建南平人，碩士，講師，研究方向為應(yīng)用電子技術(shù)、機器人控制。