基于北斗短报文通信的装备远程保障平台*

唐庆辉　边少锋　李厚朴　胡彦逢

(1.海军工程大学导航工程系　武汉　430033)(2.北京卫星导航中心　北京　100094)

基于北斗短报文通信的装备远程保障平台*

唐庆辉1,2边少锋1李厚朴1胡彦逢1

(1.海军工程大学导航工程系武汉430033)(2.北京卫星导航中心北京100094)

摘要基于北斗短报文通信功能，设计了一种炮兵装备远程保障技术方案。该方案综合计算机、软件技术等多媒体信息技术，构建了炮兵远程保障平台总体框架和炮兵装备用户、专家平台和指挥中心三个子系统平台框架。对于提高我国炮兵装备远程保障能力，提升部队战斗力具有重要的意义和推广应用前景。

关键词北斗短报文通信; 炮兵装备; 远程保障

Class NumberU662.9

1引言

北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation System，BDS)是我国自主研制的全球卫星导航系统，是全球四大卫星导航系统之一。北斗系统具有快速定位、短报文通信和精密授时三大功能，其中，北斗的短报文通信功能是北斗独有的功能，其他卫星导航系统并不具备该功能[1～2]。

随着北斗通信理论研究的逐渐深入以及北斗通信应用市场的日益强大，基于北斗报文通信技术的应用已经涉及到了很多领域，包括电信、测绘、公路交通、水利、铁路运输、勘探、渔业生产、国家安全和森林防火等。尽管全球定位系统具备发展早、价格低、技术成熟的优势，但是北斗卫星集定位、导航、通信于一身的特点和国家大力发展独立自主卫星系统的必然性，使得国内相关军工、民用企业加大了基于北斗应用的开发力度[1～8]。

军事应用方面，炮兵武器装备是作为武器装备之一，有“战争之神”的之名。现代条件下的作战消耗大，技术保障复杂，时效性高，对后勤和技术保障的依赖性更大。

传统的炮兵装备维修保障分析工作通常是在发生故障之后，由工程技术人员到现场服务完成，这种方式费时费力、信息化程度低，不仅无法高效及时地提出最优的维修方案，而且由于工程技术人员数量有限，有时很难做到及时安排人员赴部队开展维修保障，从而造成时间、资源、人力的巨大浪费，使得炮兵装备整体的战斗能力下降[9～10]。因此本文针对炮兵远程保障的特点，借助我国BDS系统独有的短报文通信功能，构建基于BDS的炮兵远程保障平台，以提高我国炮兵远程保障的效能。

2北斗短报文通信功能

短报文通信是北斗导航系统区别于其他导航系统所特有的功能。它具有工作稳定、抗干扰能力较强、系统建设方便、使用维护简单、通信费用低廉等系列优点。北斗系统能够不依赖任何其他通信手段而很容易实现系统组网，还可同时进行数据通信，因而特别适用于不能进行常规通信的地区和场合。北斗民用终端目前能够达到一次传输39个汉字，通信频度60秒/次。北斗卫星导航系统是全球首个在定位、授时之外具备报文通信为一体的卫星导航系统。

短报文可实现点对点双向通信，亦可进行一点对多点的广播传输，可以为许多应用提供技术平台。在广播传输中，用户机发送短报文到指挥端机，后者通过串口与服务器连接并且以如C语言等通信服务对数据进行解析处理，然后通过短信网关转发至普通手机等终端，以及通过运动商提供的通信服务可实现手机等终端向用户机发送短消息的功能。北斗短报文通信示意图如图1所示。

图1　北斗短报文通信系统示意图

3炮兵远程保障技术平台搭建

北斗卫星通信网络中的短信息通信非常符合炮兵装备远程保障要求。利用北斗导航定位系统的双向通讯功能，建立炮兵装备远程保障平台体系，实现装备的故障诊断与保障管理，将从根本上改变我国炮兵装备保障管理现状。远程保障平台由三级构成：炮兵装备用户、专家平台和指挥中心。

通过北斗卫星导航系统，将炮兵装备用户、远程专家和指挥中心构成三级保障体制。炮兵装备用户与炮兵装备用户间、炮兵装备用户与远程专家和指挥中心间可实现实时互通，当炮兵装备在执行任务中遇到故障时可通过短报文传给指挥中心，同时将相关数据由指挥中心传递给远程专家，远程指导用户排除故障。其系统总体框架如图2所示。

图2　系统总体框架

3.1炮兵装备用户终端设计方案

炮兵装备配备由普通型北斗接收机和终端机(由平板电脑和相应软件构成)组成的远程用户终端机，其组成框图如图3所示。

图3　炮兵装备用户终端组成

在遭遇故障时，炮兵装备用户通过远程用户终端机将故障情况、所在位置等相关信息编译压缩成通讯数据，向指挥中心发送保障申请。在和远程专家平台建立联系后，将设备故障状态、关键故障点测量数据、诊断分析过程压缩成通讯数据，广播到所有远程专家平台。

3.2专家平台设计方案

专家平台配置指挥型北斗接收机，接收机在原有软件基础上配置专用程序及所有装备的故障诊断专家系统，设置在修理厂、院校、生产厂家和科研院所，其组成框图如图4所示。

远程专家平台接收指挥中心传达的远程诊断指令，接收指定炮兵装备用户终端机传递的远程诊断信息，掌握维修情况障，并将指导信息传递给炮兵装备用户，指导排除故障。同时将监控数据发送到指挥中心，使指挥中心及时掌握保障动态情况。

图4　专家平台组成

3.3指挥中心设计方案

指挥中心接收炮兵装备用户的保障管理信息，并根据实际需要，综合调配各保障单位通过专家平台进行远程保障，同时还可以动态监控保障情况。指挥中心设置在机关指挥室，其组成框图如图5所示。

图5　指挥中心组成

4结论

将计算机技术、故障诊断系统、北斗卫星定位通信技术有机结合起来，建立远程保障平台体系，实现装备保障指挥的远程化、自动化和数字化。该方法可以加强机关对炮兵装备保障的控制和管理，为远程故障诊断提供了一种新的技术途径。下一步将就北斗短报文的软件开发和演示论证开展研究。

参 考 文 献

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[3] 王烟青,袁仕继,张英杰,等.北斗系统在远距离通信保障任务中的应用[J].四川兵工学报,2013,34(12):8-9.

[4] 何嗣隆,叶方舟,王远飞.北斗RDSS在海洋工程数据传输中的应用[J].华东师范大学学报(自然科学版),2014,4(20):173-179.

[5] 甘志强,陆土金,李大君,等.北斗卫星通信在南海海洋气象观中的应用[J].气象水文海洋仪器,2015,32(1):70-74.

[6] 陈俊,张雷,王远飞.基于北斗和GPS的森林防火人员调度指挥系统[J].软件,2012,33(2):27-30.

[7] 梁俊斌,邓雨荣,郭丽娟,等.基于卫星物联网的输变电设施远程监控研究与应用[J].电力建设,2013,34(9):6-9.

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[9] 李小全,詹海洋,程懿.面向任务的炮兵行动指挥控制建模仿真[J].火力与指挥控制,2014,39(8):34-37.

[10] 任鑫,崔济温.我军保障装备与主战装备一体化建设的思考[J].装备学院学报,2015,26(5):12-16.

Equipment Remote Support Platform Based onBeiDou Short-message Communication

TANG Qinghui1,2BIAN Shaofeng1LI Houpu1HU Yanfeng1

(1.Department of Navigation Engineering，Naval University of Engineering, Wuhan430033)(2.Beijing Satellite Navigation Center, Beijing100094)

AbstractBased on function of BeiDou short-message communication, it designs a artillery equipment remote technical support scheme, with multimedia information technology integrated such as computer, software technology. It establishes the overall framework of artillery equipment remote technical support, and three subsystems including artillery equipment users, experts and command center. It will be of great importance and application prospect to improve the artillery equipment remote support capability, enhance battle effectiveness.

Key WordsBeiDou short-message communication, artillery equipment, remote support

*收稿日期：2015年12月12日,修回日期：2016年1月27日

作者简介：唐庆辉，男，硕士研究生，研究方向：卫星导航技术及应用。边少锋，男，博士，教授，研究方向：大地测量与卫星精密定位技术。李厚朴，男，博士，讲师，研究方向：卫星导航技术及应用。胡彦逢，男，博士研究生，研究方向：卫星导航技术及应用。

中图分类号U622.9

DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2016.06.026