1、北斗系統在應急救援系統中的應用摘要本文主要介紹了北斗系統相對于GPS系統在我國應用中的區別和優勢、北斗系統的工作方式。通過應用案例進一步驗證北斗系統在應急救援系統中的應用和發展前景。關鍵詞：GPS北斗系統應急減災1、 引言全球定位系統(GlobalPositioningSystemGPS)是當前世界上最先進的導航系統。從1994年GPS系統投入全運營至今，GPS已廣泛用于民航、艦船、車輛的導航定位；公安、銀行、醫療、消防等部門的監控、報警、救援系統；企業物流管理等系統。衛星導航技術是國家綜合國力的重要組成部分，美國、俄羅斯、歐盟都不惜投入巨資建設衛星導航系統。2003年我國的雙星定位系統一一“

2、北斗一號”衛星導航系統投入全運營，標志著我國成為繼美國、俄羅斯之后第三個擁有衛星導航系統的國家。在今后五年甚至更長時間內，北斗定位系統將是我國唯一可應用于軍事目的的衛星導航系統，因此基于對北斗定位系統的應用技術研究對于我軍提高武器效能，加快數字化、信息化建設，增強戰斗力具有不可估量的重要意義。隨著北斗定位系統向民間用戶的逐步開放，它對我國國民經濟的建設也將會產生巨大的推動作用。2、 北斗系統簡介20世紀70年代末，美國科學家G.K.Oneill提出了利用地球靜止軌道衛星進行定位的設想。80年代初，我國科學家陳芳允院士建議研制中國自己的地球靜止軌道衛星導航系統，并稱之為雙星定位系統1989年9月

3、我國首次完成了雙星快速定位通訊演示實驗。2000年10月和12月我國發射兩顆“北斗一號”導航衛星，分別定點于東經80°和140°的地球靜止軌道上。2003年5月第三顆北斗一號”導航衛星發射成功，定點于東經110.5赤道上空，作為系統備用衛星。至此“北斗一號”全面建設成功，并投入全運營。“北斗一號”衛星導航定位系統是我國自行研制的區域性有源衛星導航定位通信系統。該系統可以對我國領土、領海及周邊地區的各種用戶進行定位及授時，并可以實現各用戶之間、用戶與中心控制站之間的簡短報文通信。圖1北斗一號導航系統星座“北斗一號”衛星導航定位系統由空間部分、地面控制管理部分及用戶終端三大部分

4、組成。空間部分由三顆地球同步衛星（其中一顆為備份星）組成（圖1）;地面控制部分由一個中心控制站及若干個標校站組成。中心控制站位于北京，是整個系統的管理控制處理中心，同時與兩顆工作衛星進行雙向通信，完成對每個用戶的精確定位，并將定位信息以短信的方式通過衛星直接發送給用戶。標校站分布于全國各地，每個標校站均設置于位置精確已知的固定點上，用于對整個工作鏈路中各環節的時延特性（如大氣傳播延遲）進行監測和標校處理；各種類型的用戶機是整個系統的用戶終端，可用于陸地、海洋和空中的各種用戶，滿足用戶對定位（導航）、授時及通信方面的需求。整個系統的工作原理示意圖如圖2所示。空間段用戶圖2北斗一號系統工作原理定位

5、主要是通過偽碼測距的方式，測出用戶到每顆衛星的距離，并利用用戶自身提供的測高數據（用戶至地面的高程）及中心控制站的地面高程數據庫中的數據，經計算后得到用戶的經度、緯度、高度三維位置信息。通信的數據主要為漢字和代碼兩種形式的短消息。通過衛星的轉發和中心控制站的交換處理，用戶與用戶、用戶和中心站之間，可實現雙向報文通信。中心控制站通過出站信號以幀時標形式將“北斗一號”系統標準時發往用戶，用戶在收到標準時和信號傳輸時延后，可獲取高精度的時間信息，實現精密授時功能。在特定情況下用戶機還可以發送雙向定時申請信息給中心站，中心站處理之后可將更高精度的定時信息發往申請用戶，實現雙向精密授時功能。與全球定位系

6、統（GPS）相比，雙星定位系統增加了通信功能，具有用戶與用戶、用戶與地面控制中心之間雙向數字報文通信能力，一次可以傳送多達120個漢字的信息。“北斗一號”系統由我國自主開發，具有安全、可靠、穩定、保密性強等優點，是我國在戰時唯一可以為我所用的衛星導航系統。3、 北斗系統在應急救援系統中的應用案例案例1北斗系統在雨量監測速報系統方面的應用雨量檢測速報系統采用我公司的數據轉發型用戶機進行組網。該系統憑借其自主性和無通訊盲區的優勢，突破陜南多山地域水文測報信息的傳輸瓶頸，實現了漢中、安康、商洛三地市用戶所需的水文水情信息的實時傳輸，從而大大提高陜南地區的雨情、水情、旱情和災情信息采集的準確性及傳輸的

7、時效性，并對其發展趨勢做出及時、準確的預測和預報，為制定防洪抗旱調度方案提供重要的科學依據，對陜南水利的發展將起到積極的推動作用。該系統與目前大多數雨情、水情監測速報系統采用的通信方式不同，系統首次正式采用了我國自行研發的北斗一號衛星作為它的通信系統，由于通過衛星轉發，數據可同時發送至縣雨情處理中心、市防汛辦與市水文局的市雨情接收處理中心、省防汛指揮中心，因而從根本上改變了雨情必須逐級上報的狀況，這種“一發四收”的工作方式將過去的“串行”通信改為“并行”通信，大大提高了傳輸的可靠性及上報的速度，這在“雨情就是災情”，“時間就是生命”的防汛抗災階段，更有重要的意義。案例2北斗系統在武警救援監控平

8、臺方面的應用2006年在武警總隊監控系統平臺建設中主要采用我公司BD-DTX01型北斗多功能通信終端進行組網。設備實現的功能分為單機功能和組網功能兩大部分。單機功能是指設備在單獨使用時所能完成的功能，包括接收北斗/GPS位置信息，具備獲取本機位置能力；短信通信功能實現點對點加密通信、文件自動組包和拆包以實現文件收發功能。組網服務功能是指本設備與其他電子設備連接為電子化指揮系統提供服務的功能。當本設備與電子化設備連接時，這些設備可以通過指定的命令訪問本設備，獲得定位、通信信息。該系統所具有的特點為：使用監控軟件對所有信息以文件形式存儲，可選擇合適文件進行發送，文件擴展名任意，最大文件傳輸為400

9、K;以及短信群發功能。案例3北斗系統在城市應急指揮體系方面的應用2007年在洛陽應急指揮系統平臺建設中衛星定位子系統采用我公司BD-JZ指揮型用戶機進行組網。人防指揮大樓指揮中心衛星定位子系統主要由北斗一號指揮機和其控制計算機組成。指揮機可下屬100個下屬用戶，在一期設計中人防大樓衛星定位子系統下轄了十臺車載型用戶機和十臺手持型用戶機。車載型用戶機安裝于大型移動平臺和小型移動平臺上，手持型用戶機配備給機動人員使用。指揮機可分別將受控車輛和人員位置信息（經緯度坐標或平面坐標）傳遞給指揮機的控制計算機所帶的GIS系統和大屏幕的GIS系統。GIS系統具有自動漫游、自動跟蹤或查詢移動目標的運行軌跡、方向、速度、時間等重要參數功能，可動態標記并區分移動目標，并將相關信息顯示在控制計算機的屏幕中，實時掌握系統內各用戶行動的動態情況。監控中心能廣泛、直觀地了解整個救災人員、車輛、物資的情況；指揮站可對下屬人員、車輛進行調度和下達命令，從而對整個系統進行有效地監控、指揮、服務。本系統所具備的主要功能有：1、指揮中心具備檢