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1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)急通信系統(tǒng)的概述

1.1 概述北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研發(fā)的導(dǎo)航系統(tǒng)，并且獲得國際上的認(rèn)可。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)是“三個(gè)球交會(huì)”原理，以衛(wèi)星交叉的區(qū)域?yàn)橹行?，工作衛(wèi)星到測(cè)定目標(biāo)距離為半徑，從而劃分為兩個(gè)球面，用戶終端要始終處于其弧面當(dāng)中。而北斗中心站電子高程地圖庫的中心就是地心，半徑就是地心到地表的距離，形成了不規(guī)則的球面，計(jì)算出地表和圓弧線的焦點(diǎn)，再加上確定了目標(biāo)物處于赤道北邊，就可以將目標(biāo)的三維坐標(biāo)計(jì)算出來。北斗系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了在區(qū)域快速形成服務(wù)能力、逐步擴(kuò)展為全球服務(wù)的發(fā)展路徑，豐富了世界衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展模式。一是北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座，與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多，抗遮擋能力強(qiáng)，尤其低緯度地區(qū)性能特點(diǎn)更為明顯。二是北斗系統(tǒng)提供多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)，能夠通過多頻信號(hào)組合使用等方式提高服務(wù)精度。三是北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力，具有實(shí)時(shí)導(dǎo)航、快速定位、精確授時(shí)、位置報(bào)告和短報(bào)文通信服務(wù)五大功能。

1.2 主要功能

目前，正在運(yùn)行的北斗二號(hào)系統(tǒng)發(fā)播B1I和B2I公開服務(wù)信號(hào)，免費(fèi)向亞太地區(qū)提供公開服務(wù)。服務(wù)區(qū)為南北緯55度、東經(jīng)55度到180度區(qū)域，定位精度優(yōu)于10米，測(cè)速精度優(yōu)于0.2米/秒，授時(shí)精度優(yōu)于50納秒。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)方式包括開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)，開放服務(wù)主要是針對(duì)廣大居民和非商用，實(shí)施免費(fèi)的定位和測(cè)速，可以縮小距離精度，也幾乎不會(huì)產(chǎn)生測(cè)速誤差。授權(quán)服務(wù)主要負(fù)責(zé)提供加密式單位定位和目標(biāo)物理運(yùn)動(dòng)速度快慢測(cè)試等。這兩種服務(wù)方式的主要功能是不會(huì)發(fā)生變化的，具有快速定位功能，北斗衛(wèi)星以一定原理為基礎(chǔ)，對(duì)于目標(biāo)位置給予精確的計(jì)算，可以在最短時(shí)間當(dāng)中鎖定三維坐標(biāo)，使廣大使用者可以獲得快速、高效的定位服務(wù)；還具有精密授時(shí)功能，主要就是利用雙向時(shí)差傳遞和廣播授時(shí)；利用短報(bào)文通信功能可以準(zhǔn)確的計(jì)算出目標(biāo)位置，并且可以將目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置準(zhǔn)確的傳送出去。

2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)急通信運(yùn)用領(lǐng)域

2.1 使用現(xiàn)狀

我國近些年不斷發(fā)展應(yīng)急通信技術(shù)，當(dāng)前我國建設(shè)了多級(jí)應(yīng)急指揮中心，結(jié)合每個(gè)指揮網(wǎng)點(diǎn)，建立信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)和緊急通訊，在航海和陸路交通以及救援營救等領(lǐng)域的應(yīng)急通行方面發(fā)揮著十分重要的作用。

2.2 航海和氣象領(lǐng)域的應(yīng)用

在航海等活動(dòng)當(dāng)中，利用被動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以提高我國海軍裝備遠(yuǎn)程監(jiān)控的準(zhǔn)確度和及時(shí)性，利用北斗系統(tǒng)建設(shè)的氣象監(jiān)測(cè)站，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)短報(bào)文通信功能，其頻率調(diào)節(jié)非常方便，可以有效的抵抗各種噪聲和輻射，并且可以輕易采集各種大氣數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確、快速的傳輸數(shù)據(jù)，降低預(yù)報(bào)誤差。

2.3 在鐵路和自然災(zāi)害領(lǐng)域

我國鐵路技術(shù)比較發(fā)達(dá)，列車時(shí)速也不斷獲得提升，鐵路應(yīng)急救援技術(shù)條件要求更高。利用北斗系統(tǒng)的實(shí)時(shí)短報(bào)文通信功能和地面實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，可以準(zhǔn)確獲取事故位置，確定當(dāng)?shù)靥鞖夂吐访娴确矫娴那闆r，并且可以在最短的速度傳送到鐵路安全指揮中心。在救援過程中，可以實(shí)施傳達(dá)救援車輛和物資運(yùn)行狀態(tài)，這樣可以更好的組織指揮和救援活動(dòng)。

3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航在天然氣管網(wǎng)應(yīng)急通信的運(yùn)用

3.1 天然氣長輸管網(wǎng)應(yīng)急通信特點(diǎn)

天然氣長輸管網(wǎng)分布于野外，存在通信覆蓋不到或因人為因原破壞和自然災(zāi)害影響而無法通信的情況下，在調(diào)度控制中心故障或發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)、自然災(zāi)害等情況下，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)急通信上課以保障后備控制中心接管全線SCADA系統(tǒng)監(jiān)控。各站實(shí)施遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制、安全保護(hù)和統(tǒng)一調(diào)度管理。

3.2 應(yīng)急通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)急通信，主要是利用RS232串口發(fā)送信息，再利用發(fā)射機(jī)傳送到地面控制系統(tǒng)當(dāng)中，通過這種通信模塊可以準(zhǔn)確的檢測(cè)目標(biāo)位置、速度等數(shù)據(jù)，如果遇到了緊急情況，地面指揮中心可以在最短的時(shí)間當(dāng)中獲得事故數(shù)據(jù)，建立基于北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路的應(yīng)急指揮通信網(wǎng)，結(jié)合北斗系統(tǒng)定位功能，可實(shí)現(xiàn)指揮中心對(duì)突發(fā)事件的位置監(jiān)控、通信播發(fā)、指揮調(diào)度等功能，順利保障天然氣長輸管道控制系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

在應(yīng)急救援系統(tǒng)下，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)急通信系統(tǒng)在當(dāng)今我國各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著非常重要的作用，并且具備巨大的發(fā)展空間，如果遇到突發(fā)事件，可以利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)急通信系統(tǒng)強(qiáng)大的功能，提供有效的應(yīng)急通信技術(shù)支持，避免遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

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