北斗衛星在電力應急通信的應用研究

張振杰 鞏銳 馮萬一

【摘要】 北斗衛星導航系統是我國自行研制開發的區域性有源三維衛星定位與通信系統，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務，并兼具短報文通信能力。

【關鍵字】 北斗衛星 定位 應用

一、北斗衛星導航系統

1、定位原理。北斗衛星導航系統是主動式雙向測距二維導航，中心控制系統解算，供用戶三維定位數據。其原理是采用三球交匯測星原理進行定位，以兩顆衛星為球心，兩球心至用戶的距離為半徑，可畫出兩個球面。另一個球面是以地心為球心，畫出以用戶所在位置點至地心的距離為半徑的球面，三個球面的交會點即為用戶的位置。

2、主要功能。（1）快速定位。系統能夠覆蓋我國全部國土，無通信盲區，為服務區域內的用戶提供全天候、實時定位服務，定位精度接近GPS。（2）短報文通信。一次可傳送多達120個漢字的信息；可提供群組呼通信及廣播，數據存儲備份，數據實時查詢下載，數據多點分發等北斗增值服務功能。（3）精密授時。精度最高達10—20納秒（雙向）。

二、電力應急通信系統現狀

為適應電網發展的需要和快速提高應對各種突發事件的處置能力，國網公司迅速啟動了應急體系建設工作，在各網省公司都建設了應急指揮中心，以移動通信車為標志的應急通信系統建設也初具規模，國網系統的應急體系已經形成。

三、現有系統存在的缺陷

我國電力應急通信系統經過近幾年的發展，已初具一定規模和應急指揮能力，但尚處于初級發展階段，如應急通信車輛多為采用靜中通天線，即在車輛處于靜止狀態后才能使用衛星通信系統搭建臨時通信平臺進行視音頻的傳輸，而在車輛從離開駐地到達應急現場的過程中，處于信息盲區，指揮部的領導無法直接與趕往現場的應急人員通信，也無法獲知車輛行進的軌跡、車輛在路途中的即時狀況。

四、系統組成

電力應急通信系統遠程輔助應用系統由北斗手持機、北斗車載終端、北斗指揮機、北斗民用通訊卡、北斗電力應急通信作業軟件組成。

1、北斗車載終端——在車輛外出作業時會通過北斗衛星對自身位置進行實時定位并獲取坐標數據，在由G網覆蓋時會通過G網向指揮中心上傳位置信息，在地面通訊全部中斷時，會通過北斗短報文通訊向指揮中心上傳位置信息；以及通過車載顯示終端進行路徑導航、接收并顯示指揮中心發出的指令、本地上傳文本數據、以及發出求救信號等；

2、北斗手持機——在救援人員外出作業（特別是離開救援車輛時）隨身攜帶的設備；它不僅具備智能路徑導航、實時定位、搜索同伴、語音通話（G網覆蓋時）、北斗短信（利用北斗短報文）還能內置作業軟件，方便將第一現場的勘查結果和作用情況進行實時上傳，或在遇險時發出求救信號并協助救援；

3、北斗指揮機——可以與多個北斗手持機以及車載終端進行綁定，可以實時接收到手持機和車載終端上傳的數據，實時將前端點位顯示在GIS軟件界面，還能統一管理和調度綁定的手持機和車載終端，在地面通訊中斷時可以收發北斗短信；

4、北斗電力應急通信作業軟件

五、工作原理

北斗衛星通信系統作為電力應急通信的輔助通信手段，在應急便攜站或應急通信車載站在接到指揮部下達的指令后立刻出發，北斗衛星通信系統隨即啟動，前端搶險人員在沒有到達應急現場之前，完全使用北斗衛星車載終端和手持終端以短報文的形式與指揮部保持雙向信息交換，以80-120字節/次/分鐘的準實時匯報行進過程中的天氣狀況、路況、車況、人員狀況，并且指揮部的GIS地圖上通過北斗終端的自動回傳地理信息數據，實時顯示出人員、物資、車輛行進的地點。

六、結論

基于北斗衛星的電力應急通信系統遠程輔助應用系統解決了人員、車輛趕赴應急現場而地面網絡又遭到嚴重損害、完全失去地面通信的特殊環境狀況下的一種可靠通信方式，有效填補了應急搶險隊伍自出發至抵達現場這段過程中通信、調度、指揮盲區的空白。

參 考 文 獻

[1] 范楷.新一代應急指揮調度通信系統研究[J].通信技術，2011，44（03）：35-37，41.

[2] 胡中豫.現代短波通信[M].北京：國防科技出版社，2003： 1-42.