运输指挥监控系统方案1 “北斗一号”卫星导航定位系统介绍“北斗一号”双星定位导航系统是我国“九五”列项计划，是我国独立自主研制开发的第一代卫星导航定位通信系统。2003年进入了大规模应用阶段。这对于满足我国国民经济、国防建设的需要，推动我国卫星导航定位技术的应用和发展，具有重大的经济和社会意义。1.1 定位原理“北斗一号”定位基于三球交会原理，即以两颗卫星的已知坐标为圆心，各以测定的本星至用户机距离为半径，形成两个球面，用户机必然位于这两个球面交线的圆弧上。中心站电子高程地图库提供的是一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。求解圆弧线与地球表面交点，并已知目标在赤道平面北侧，即可获得用户的二维位置。图1.1 双星定位原理示意图北斗系统由两颗地球同步轨道卫星对用户双向测距，由一个配有电子高程图库的地面中心站进行位置解算。定位由用户终端向中心站发出请求，中心站对其进行位置解算后将定位信息发送给该用户。1.2 系统主要技术指标1) 服务区域：我国及周边地区、西太平洋2) 定位精度：平面位置精度（1s） 20m（不设标校区域100m）3) 动态性能及环境条件：系统适合于用户机载体瞬时速度小于1000km/h的动、静态用户使用。陆上各类用户机在有树木轻微遮挡的条件下能正常工作。4) 通信能力：通信电文民用可持续传送1680bit（约120个汉字）或480个BCD码的信息；特殊应用可传送120个汉字或960个BCD码的信息。5) 系统容量：系统用户容量为2097152个。在一期工程中，系统可以同时处理的入站用户数为200个/秒；最终系统将能够响应300个/秒的用户。在入站信号大于系统所能处理的容量时，信号被保存并延后处理。由于采用扩频通信体制，信号发生碰撞丢失的几率几乎为零。6) IC卡的分类：一类用户 5到10分钟服务一次二类用户 10到60秒服务一次三类用户 1到5秒服务一次2、方案介绍北斗卫星监控系统可实现对车辆的实时监控指挥，通过卫星导航定位和数字短报文通信的有机结合，通过装备在移动车辆上的终端为目标导航，同时利用系统特殊的定位通信特点，将移动目标的位置信息和其他相关信息传送至指挥中心，通过完成移动目标的动态可视化显示，指挥指令的发送，实现移动目标的指挥监控，能够随时掌握车辆的动态态势。特别是“北斗”卫星接着转地面控制中心，再经出站链路传至“北斗”卫星向群目标用户转发，使得中心可对下属用户进行指挥调度。也就是说各车队一旦配备“北斗”卫星导航定位系统，除了可供自身定位导航外，指挥中心也可通过“北斗”系统掌握车辆位置，了解随车人员所需，选择最佳的补给路线和补给方式，从而使物资保障更加快速高效。 在突发事件时，北斗导航定位卫星能够为运输分队的运输精确地制定路线，增强了投送的成功率，使车辆的运输更加便捷安全、当运输任务完成后，导航定位系统又可精确地将车辆的位置信息传送给指挥中心。等车辆遭敌人袭击时，导航定位系统可将分队的位置及时准确地打击敌人。同时，导航定位系统还可引导分队撤离。利用定位和通信功能，为人员提供位置信息和时间信息服务，同时可将人员的位置信息实时态势传送到指挥中心，并及时向人员发送各种指挥指令，以提高机动能力。3、车辆安全管理系统组成系统由指挥型北斗用户机、车载北斗/GPS用户机、安全监控中心车辆安全管理控制调度软件、车载用户机定位通信显示软件组成。可实现示意图见图3.1 2 车辆安全管理系统各部分功能2.1 指挥型用户机指挥型用户机是基于“北斗”系统有源定位的特点，充分发掘系统潜力，极具独创性的一款产品。它具有定位、通信、授时、导航等基本功能的同时，通过接收处理卫星下行信号，实时监收指定群组的基本型用户机状态，配合短信群发功能，使构建基于“北斗”的控制指挥网络成为可能。本机型的六个波束监收、基于态势图的管理软件、以太网接口等充分发挥了指挥机的功能特点。指挥型用户机如图4.1所示(实物照片)图4.1 指挥型用户机2.1.1 指挥型用户机功能特点1) 强大的指挥调度功能，实时管理100个（采用芯片方式可监控200个）基本型子用户；2) 功能强大的地图管理软件及数据库系统，基于态势图的用户管理，直观、灵活；3) 对所管辖用户群发或单发短电文，便于用户组成广域的位置报告和通信系统；4) 提供标准RS232串口接口方式，可独立操作，也可实现集成在其它通信或指挥系统中，组网方式灵活方便；5) 兼具基本型用户机的定位、通信功能；6) 灵活适应交、直流供电方式。2.1.2 指挥型用户机主要技术指标1) 定位精度： 20m（标校范围内）2) 通信： 60个汉字3) 天线波束宽度：垂直方向 1575；水平方向 0 3604) 平均功耗： 12W5) 功放： 30W6) 尺寸： 主 机： 340mm51mm278mm；7) 重量： 主机：4.5kg；天线：1.5kg8) 对外接口： RS-232 9) 供电方式： 交流供电9-32V；直流输入220V10) 可靠性指标 MTBF 5000小时2.2 车载型北斗GPS双模用户机车载型北斗GPS双模用户机是将北斗和GPS双系统的天线与主机进行集成设计的一款导航定位终端，便于用户在不改变车体结构情况下，快速安装使用。车载型北斗GPS双模用户机由两种形式，一种为一体型，一种为分体型，产品照片如下。 车载双模一体式用户机图4.2 车载双模分体式用户机2.2.1 车载型北斗GPS双模用户机功能特点1) 整机一体化、小型化设计，方便安装使用；2) 配有大屏幕PDA控制终端，提供基于电子地图的用户操作使用界面；3) 采用标准串行数据接口；4) 北斗与GPS集成设计，为用户提供充分的备份手段；5) 整机宽温，防雨设计；2.2.2 车载型北斗GPS双模用户机主要技术指标1) 定位精度： 北斗-20m（标校范围内），GPS-10米2) 通信： 军用120个汉字，民用60个汉字3) 平均功耗： 6W4) 功放： 30W5) 尺寸：分体机 主机163mm189mm51.3mm,天线220131mm 一体机 220mm150mm6) 重量： 3.5kg7) 数据/电源线长度：5m(可由用户指定)8) 对外接口： 标准串口（/电源集成接口）9) 供电方式： 宽电压直流输入 DC 9V32V10) 可靠性指标 MTBF 1000小时2.3 手持双模型用户机手持双模增强型用户机是北斗系列用户机中功能最全，体积较小的手持机型。北斗和GPS同时工作，增强了系统的可靠性，对GPS差分功能使定位精度大大提高。另外，根据用户需要我们还可在机内嵌入一个CDMA手机模块，与军用移动基站配合实现语音通信和数据传输。我们研制的这款用户机支持军标电子地图、手写输入，使用方便，体现了人性化的技术特点。 功能特点：u 是体积较小、功能最全的北斗一号用户机u 小型化设计，体积仅为174mm159mm67mmu 使用合金材料，精模加工铸造，整机重量1.3Kg，含电池u 双系统定位，精度高、性能可靠u 腕带设计，符合人体工学原理u 设置IC卡门，方便IC卡拆装。u 可增加语音通信功能u 可外接夜视仪、测距仪等设备，远距离对侦查目标定位2.4 车辆安全管理系统中心网管软件功能指挥中心控制软件主要应用于目标跟踪与显示。跟踪的目标可以通过本系统进行分组，可以通过用户或用户组的方式进行跟踪显示。本软件为方便用户使用，还添加了多种显示配置功能，能够使用户快速的定位所关注的重点目标。指挥中心控制软件主要功能：多级指挥、地图漫游和显示、短信管理、电文混发、文件发送、北斗/GPS双系统定位、历史数据查询、北斗授时、多级用户登录和帐户管理等。2.4.1 车辆安全管理系统中心网管软件特点1) 支持Windows98/2000/XP/WinCE多个平台；2) 所管理的车辆实时显示在基于GIS的电子地图上；3) 能够实现单点或多点短报文实时通信；4) 强大的地图漫游和显示功能。支持动态回放、地图量算等功能；5) 支持北斗/GPS双系统工作方式。可以手工选择北斗工作方式或GPS工作方式，也支持两种工作方式的自动切换；2.4.2 车辆安全管理系统中心网管软件界面图4.3 主界面风格车辆安全管理系统中心控制软件和车载终端两个平台软件风格基本一致，方便用户操作，同时各有侧重。WinCE车载平台更注重可操作性，图标按钮较大，方便用户书写和操作。Windows网管平台则提供了更强大的地图标绘能力。软件界面见图4.4 图4.5 车载终端控制软件2.4.3 车辆安全管理系统软件主要功能1) 地图操作2) 用户机配置3) 定位监视4) 可切换使用北斗一号或GPS卫星进行定位5) 通信操作6) 通信记录监视7) 文件发送8) 动态回放9) 北斗时