北斗三户外位置监控与应急救援通信解决方案

1、方案背景

我国幅员辽阔物产丰富，各大地区生产线都有工人日夜躬耕投入生产，然而地震、洪水、泥石流等大型自然灾害时有发生，经常造成巨大的人员伤亡和经济损失。灾害发生地区容易产生通信设备瘫痪问题，导致链路中断、通信不畅，加之偏远地区多数处在通信盲区，无法将灾区信息及时传递出去，对于救援工作的开展带来很大的不便。为了尽快投入救援工作，最大程度的保护人民群众的生命财产安全，构建应急通信链路进行信息的传递是十分必要的。

2、北斗通信应用概况

北斗卫星导航试验系统正式提供服务以来，在交通、渔业、水文、气象、林业、通信、电力、救援等诸多领域得到广泛应用，产生了显著的社会效益和经济效益。

应急救援

基于北斗系统的导航定位、短报文通信以及位置报告功能，提供全国范围的实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务，极大地提高了灾害应急救援的快速反应能力和决策能力。

户外作业

工作人员在野外作业时，遇到无信号或者信号弱的偏远地区，则无法及时上报位置，当意外发生时，和外界联系就成为一个难题，北斗盒子有中国北斗特有的RDSS短报文功能，实现了在无人区、弱信号地区使用北斗终端和短信、微信互通的功能，解决了困扰已久的难题。在紧急时刻，还能通过北斗盒子上的SOS键向后台发起求救信号，提高救援效率，降低企业损失。

气象监测

一系列气象测报型北斗终端设备，组成了实用可行性高的系统应用解决方案，解决了国家气象局和各地气象中心气象站的数字报文自动传输和可视化问题。

3、北斗卫星通讯系统技术特点

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，其最大的核心特点在于其具备短报文双向通信能力，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时、短报文通信服务。通信技术特点如下：

  通常有两颗以上卫星交叉覆盖，信道冗余配置，保证了通信信道的稳定性；

  不受地形环境和气候限制，具备无通信盲区，传送距离远特点；

  北斗卫星具备双向通信功能，可采用短报文方式实现数据通信；

  北斗系统具有良好的加密功能，用户终端采用一户一密，安全加密性好，用户数据不受干扰、不易受损，可保证用户数据通信安全。；

  建站成本及通信费用与通信距离无关。

4、系统解决方案

北斗户外作业位置监控和应急通信保障系统技术解决方案，能够在广阔疆域里全天候、无缝隙、大范围地为用户确定其所在的地理经纬度，可为人员定位监控、车辆监控管理、船只指挥调度、安全保密、路径优化等提供有利的保障，形成一个不依赖于互联网的调度指挥系统，系统建成后，能减低通信方面的成本，提高经济效益。方案架构：

方案架构由现场端和局端组成。现场端的北斗手持终端，北斗车载终端，北斗船载终端等，通过北斗卫星这条新的通信链路发送到局端的接收设备，实现与局端之间的数据透传。局端收到北斗报文之后，通过北斗通信前置服务器的软件解析并将数据传送至用户的业务系统，实现用户的业务功能。

现场端设备1—北斗三号手持终端

现场端设备2-北斗三号车载终端

现场端设备3—北斗三号便携蓝牙终端

局端设备1—北斗三号指挥用户机

局端设备2—北斗三号数传终端（按需配置）

局端设备4—北斗通信前置机

5、平台主要功能

北斗用户位置显示与追踪

  在WebGIS技术支持下实时显示户外作业的用户的位置和轨迹回放。北斗用户终端通过北斗网或公网的形式把位置信息上报给北斗位置监控平台，指挥中心实时将用户定位信息显示在GIS地图上面（通过谷歌地图API接口和百度地图API接口），如果没有数据传送，就一直显示最后一次位置点；也可以调存库数据画出户外作业活动者的历史轨迹。

SOS报警功能

  户外作业用户出现危险的情况时，用户可通过直接触动北斗终端SOS一键式按钮，北斗手持终端将自动启用节点模式，关闭其它常用功能，并每三分钟自动产生报警消息，连续自动通过北斗卫星通信，将SOS求救信息发送到北斗位置监控平台的北斗指挥机，并通过信息处理，将报警用户信息与用户数据库匹配后，获得相关的报警用户注册手机（好友、家人、单位），北斗位置监控平台把SOS报警信息和报警人员位置信息转发给这些好友及俱乐部的注册手机上。同时在平台监控地图界面显示报警位置、终端注册人员的信息。同时引发指挥中心声光报警器工作，提醒值班人员做出判断后进行处理。

北斗卫星通信

  主要是实现户外作业用户与北斗位置监控平台之间的通信；用户在手机APP上录入短报文，利用北斗手持终端设备通过北斗卫星通信发送到北斗位置监控平台北斗指挥机上；北斗指挥机收到消息后，经北斗服务软件解析、存储用户消息内容，同时平台也可以编写利用北斗指挥机给用户终端发送回复报文，实现北斗用户与平台间的相互短报文和语音通信。

  在使用北斗三号短报文的1750字节容量的卡，一条短报文可以发送最多28秒的语音，平台可以听取语音，并给用户下发语音；

北斗短报文下发和手机短信下发

  实现北斗位置监控平台对北斗终端用户短报文下发以及北斗短报文与手机之间的短信互发。平台通过北斗卫星收发单元或者北斗多卡机下发北斗短报文（例如天气、安全提醒等）；户外作业用户也可利用北斗终端，发送消息给其家人或者好友手机，通过北斗终端自带软件编写带有手机号码的短信发给平台指挥机，平台解析消息内容及手机号码，通过企信通短信平台，把带有北斗用户终端卡号及短报文的信息转发给该手机号码。同时手机用户能回复到北斗终端，消息经过平台解析组包由北斗指挥机发给北斗终端。其中短信包封装解析是通过我方自定义协议来实现的，这样保证了数据安全。

救援指挥调度

  北斗位置监控平台收到SOS求救信息后，可对SOS求救信息进行确认、立刻上报相关管理部门、快速组织应急救援预案库。在发生救援团队、人员发生意外或遇险事件时，为应急救援指挥部做出科学决策，合理指挥和组织救援行动提供基础性平台和技术支持。

轨迹共享

  终端用户可以通过预装在北斗手持移动终端手机上的APP软件，采集和编辑轨迹信息，并通过北斗位置监控平台共享至全体用户、群内用户或者个人用户，以便分享轨迹供交互式导航应用。