基于北斗导航的人防应急指挥系统设计

安徽四创电子股份有限公司 吴 昊 唐述强 梁本仁 郑智雄

基于北斗导航的人防应急指挥系统设计

安徽四创电子股份有限公司 吴 昊 唐述强 梁本仁 郑智雄

文章介绍了北斗导航在人防应急指挥系统中的重要性。通过对人防信息化建设需求的分析和提炼，结合北斗导航的技术优势，立足现代战争条件下人民防空与平时防灾、处理突发事件等应急救援指挥的实际需求，着眼于平站结合、资源共享，设计了一套基于北斗导航的人防应急指挥系统。必将极大提升人防应急指挥手段的信息化程度及可靠性。

北斗导航；人民防空；信息化

引言

目前各省市人防已经建有较为完善的通信系统。但是，全省范围内对所属指挥所、车辆、人员基于位置的监控功能尚未完全建立[1]。虽然基于GPS和移动公网（GSM/GPRS/3G）等方式的位置监控应用在民用领域已经非常成熟，并且形成了巨大市场。但是，基于GPS和移动公网（GSM/GPRS/3G）等方式一方面在战时是不可用的，另一方面在信息系统安全防护上也得不到保障。而北斗卫星导航定位系统是我国独立自主研制的卫星导航定位系统，能够实现覆盖范围内连续、实时、精确定位服务，同时，与GPS相比，它还具有安全可靠的双向数据传输能力。因此，在新环境和新时代的要求下，迫切地需要利用北斗卫星导航定位系统及相关装备资源建设人防北斗卫星导航定位系统[2]。

1.设计目标

基于北斗导航的人防应急指挥系统立足现代战争条件下人民防空与平时防灾、处理突发事件等应急救援指挥的实际需求，着眼于平站结合、资源共享，构建全国和全省统一的北斗人防应急指挥系统[3]。

依托我国自主研制建设的北斗卫星导航定位系统，目标建成省级和市（县）人防办的各级人防指挥所、机动指挥通信车、信息采集车之间互联互通、资源共享的北斗人防应急指挥系统。实现政策法规和标准规范完善配套，操作使用和维护管理能力达到规定要求，同时实现系统与人防指挥信息系统相关要素单元的互联互通，并为人防信息基础网络、人防预警报知系统、人防防护救援系统、人防综合保障系统等已有或者国家统一规划建设的信息化系统，提供导航信息保障，实现基于北斗系统的导航定位、网络授时、短报文通信等功能，并在人防战备值班执勤、训练演练和应急救援行动中实际应用[4]。

2.基于北斗导航的人防应急指挥系统总体设计（见图1）

基于北斗导航的人防应急指挥系统由省级、市（县）级人防基本指挥所、机动指挥所和人防专业队等组成。系统间通过北斗卫星作为通信中继，形成星型拓扑结构，并利用省人防办、市（县）人防办之间已有人防通信网链路，实现全市卫星导航定位系统的互联互通。系统是保障全市人民防空组织指挥、应急防灾救援、战备训练、人防业务管理以及日常办公等的重要支撑。总体框架图如图1所示，连接示意图如图2所示。

省级人防基本指挥所是系统的中心，通过北斗链路对下属市（县）基本指挥所、机动指挥所和人防专业队进行统一调度指令下达和作战时间的统一，同时基本指挥所通过北斗链路对辖区内机动指挥所和人防专业队进行位置监控。市（县）基本指挥所接收省级基本指挥所下发的作战指令，对辖区内的各种终端进行定位监控、指挥导航、时间统一以及信息上报。机动指挥所是移动的指挥平台，将接收上级指挥所的调度指令，按照基本指挥所的要求进行协调工作以及按照基本指挥所的指令进行导航和作战时间的统一。

图1　基于北斗导航的人防应急指挥系统总体框架图

图2　基于北斗导航的人防应急指挥系统连接示意图

3.基于北斗导航的人防应急指挥系统功能

按照人防信息化建设和北斗系统应用的需要，基于北斗导航的人防应急指挥系统需要实现以下基本功能[5]：

3.1位置监控功能

省级人防部门可兼收所辖省、各市(县)级移动单元的位置信息。市(县)级人防部门可兼收所辖市(县)级移动单元的位置信息。

3.2友邻位置监控功能

系统具有同一省级人防部门内部移动单元之间友邻位置监控以及同一省级但不同市(县)级人防部门移动单元之间的友邻位置监控功能。

3.3移动单元自主导航功能

移动单元在确定目的点后，可自主进行路径规划并按规划路径导航。

3.4地点指令导航

移动单元收到本级或上级地点导航指令后，将目的地经纬度信息提取出来并在地图上显示，通过选择最短路径、最优路径等路径规划方式，规划出到指定地点的线路，通过北斗RNSS定位进行路径导航，以到达要求地点。路径规划时可设置必经点、规避点等信息。

3.5按下发路线指令导航

移动单元收到本级或上级路线导航指令后，将路线信息提取出来并在地图上显示，通过北斗RNSS定位进行路径导航到达要求地点。

3.6上下及周边指挥协同

在没有其他宽带通信的情况下，通过北斗导航系统短报文服务，实现指挥关系网内统一的指挥调度和简单协同。

3.7时间统一

指挥所内通过北斗时统设备对服务器进行对时，各系统终端以服务器为准完成系统军用标准时间统一。

在仅有北斗导航短报文信道，没有其他有线网络和无线网络资源的情况下，作战时间可通过北斗导航短报文功能进行分发，其中作战时间分发需要同时发送的信息包含：作战时间、对应的军用标准时间以及作战时间与军用标准时间速度之比，从而完成作战时间的上下统一。

4.基于北斗导航的人防应急指挥系统特点

本系统作为北斗卫星导航定位系统在人防领域的重要应用，在通信、导航、友邻监控、信息分发管理等方面包含许多创新性的研究，其特点如下：

可实现大区域远程实时监视，指挥无盲区。北斗卫星定位通信系统服务的区域包括了整个中国国土及周边区域和海域，在此范围内指挥调度无盲区，不受气候、环境、时间等条件限制。为用户提供真正的无缝指挥监控。

指挥调度实时性强。北斗系统指挥调度通信是通过卫星信道，只要是在中国国土范围或周边地区内，信息从发送到接收仅有秒量级的延时，可有效地保证指挥调度的实时性。

系统指挥调度可靠性高。北斗系统是我国完全自主并受到大力支持发展的卫星定位通信系统，完全掌握在我国政府和军方手中，使依托北斗系统建立的指挥调度体系更加稳定、可靠。

另外，人防工程地点隐蔽、分布范围大，部分设在通信基站少的城市郊区， 在日常管理和训练工作中，经常出现无线集群、微波等通信方式因条件限制不能完全满足通信联络要求的现实难题。利用北斗卫星导航系统建立的通信链路稳定可靠，能够有效地解决这个突出问题。

人民防空组织指挥是对时效性要求非常高的行动，需要军地各部门和各类人防专业队之间行动协调一致。在人防各部门、各行动专业队安装北斗导航定位系统后，可利用北斗卫星导航系统提供的授时功能为其进行统一授时，在统一的时间基准下协调人防各类行动。北斗卫星导航系统还可实现各类系统之间精确的时间同步。可利用北斗卫星导航系统将人防所涉及到的空情接收系统，警报发放系统，指挥信息系统等不同类型的系统时间统一到军用时间，减少系统之间的时间误差，实现系统的无缝链接。

5.结束语

基于北斗导航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。依托北斗卫星导航技术，结合计算机网络技术、移动通信技术、信息系统集成技术、空间地理信息技术、音视频技术等多种技术，组建人防应急指挥体系，不仅能战时用于实施防空袭组织指挥，平时应对和处置重大突发事件、各类灾害事故应急指挥调度。在有线、无线网络被毁的情况下，还可以依靠北斗卫星网络与各级指挥所、指挥通信车辆以及专业队伍或单兵进行通信、定位。系统能有效地将定位监控和文字信息互通延伸到第一现场，直接支持指挥机关获取第一手现场信息，必将极大提升人防应急指挥手段的信息化程度及可靠性。

[1]宋博宇,黄建华,王晓芳,白英广.“北斗系统”在人防信息化系统中的应用[J].微型机与应用,2012(12):4-5+9.

[2]李海军.北斗导航系统与全球定位导航系统(GPS)的比较及优势分析[J].信息系统工程,2014(6):141+147.

[3]刘喆,田亚素,周虎.北斗系统在应急救援系统中的应用[A]. 中国灾害防御协会.中国突发公共事件防范与快速处置2008优秀成果选编[C].中国灾害防御协会:,2008:2.

[4]梁本仁,吴昊,王伟.北斗卫星系统在人防信息化建设中的应用[J].电子世界,2015,24:186-188.

[5]康海霞,肖攀.北斗卫星定位导航系统在人防系统中的应用[J].中国新通信,2016,09:36.

吴昊（1981-），男，硕士，工程师，从事北斗导航、无线通信相关的技术研发工作。

唐述强（1964-）男，硕士，高级工程师，从事北斗导航、无线通信相关的技术管理工作。

梁本仁（1982-），男，硕士，工程师，从事北斗导航、GNSS算法相关的技术研发工作。

郑智雄（1983-），男，硕士，工程师，从事北斗导航、无线通信相关的技术研发工作。