北斗卫星导航应急通信系统的应用.pdf

270 集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月Applications创新应用制处理模式，利用通信模块、地理信息模块、数据库等共同构建符合电网应急处理控制工作具体需求的系统结构。应急通信终端输入对应的信息，利用标准串口就能完成信息的交互传递，配合北斗接收发射机完成信息向地面控制中心的传输处理，以便于建立科学的应用运行平台。（1）利用导航终端发送对应应急通信申请，信号在经过加密处理后就能利用卫星系统直接汇总在地球控制中心站。（2）控制中心站在获取相关数据内容后，就要完成信号申请处理，对信号予以解密操作，并再次加密，将加密后的数据信息直接传输到客户终端。（3）解调信号后导航终端设备对加密的信息予以解密处理，就能获取相应的数据内容2。正是基于北斗卫星导航系统的信息传递模式，能助力应急指挥人员完成实时性指挥工作，确保紧急调度等工作都能顺利开展，满足综合应用控制的需求，从而共同构建可控化的管理机制。地理信息系统。地理信息系统的应用能基于地理空间数据库完成系统工程和信息科学分析，为应急指挥工作提供管理决策数据，完善技术支持。在地理信息系统应用过程中，能完成地图显示、图层控制等工作，并且配合定位模块有效提升数据信息定位处理水平。与此同时，空间数据库存储地理信0 引言随着计算机技术的不断发展，卫星导航技术应用受到了更多的关注，导航卫星系统在实际应用过程中发挥了重要作用，利用定时与授时服务，就能为各行业信息交互提供稳定的环境，实现应急通信、快速定位等目标。1 研究背景北斗卫星导航工作原理。北斗卫星导航系统在实际应用过程中，主要依据的是3球交汇原理，其中，2颗卫星的已知坐标是整个系统的圆心结构，以此作为基准测定本星体到达用户机之间距离设定为半径，此时，就会形成2个基础的球面结构，用户机会位于2个球面交线的圆弧位置。另外，卫星信息中心站电子高程地图库中会建立1个基于地球地心为球心、地心到地球表面高度为半径的球面结构，且球面本身属于非均匀体系。在实际测定操作时，求解出圆弧线和地球表面交点，就能获取用户的三维坐标，从而完成导航分析工作1。2 北斗卫星导航技术实现北斗卫星导航技术研究作业中，依据混合激励线性预测（MELP）、多带激励（MBE）、多带线性预测（MB-LPC）等低速语音编码模型，能在建构应用控制规范的同时，配合多带混合谐波激励线性预测语音编码模型算法，共同打造合理且完整的导航控作者简介：高正浩，贵州电网有限责任公司电力科学研究院，高级工程师；研究方向：网络安全、北斗通信。收稿日期：2023-02-16；修回日期：2023-05-22。摘要：阐述北斗卫星导航在应急通信中的作用，利用数据库、地理信息系统、北斗通信模块构建更加完整的技术应用平台，满足应急通信、海上船舶监控、海上救援、气象站盲区的应急通信需求。关键词：北斗卫星导航，应急通信，地理信息系统。中图分类号：TN967.1 文章编号：1674-2583(2023)06-0270-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.124文献引用格式：高正浩，胡厚鹏，李航峰，陈泽瑞，邓钥丹.北斗卫星导航应急通信系统的应用J.集成电路应用,2023,40(06):270-271.北斗卫星导航应急通信系统的应用高正浩，胡厚鹏，李航峰，陈泽瑞，邓钥丹（贵州电网有限责任公司电力科学研究院，贵州 550015）Abstract This paper describes the role of Beidou satellite navigation in emergency communication,and uses database,geographic information system,and Beidou communication module to build a more complete technical application platform to meet the emergency communication needs of emergency communication,marine ship monitoring,maritime rescue,and weather station blind area.Index Terms Beidou satellite navigation,emergency communication;Geographic Information System.Application of Beidou Satellite Navigation Emergency Communication SystemGAO Zhenghao,HU Houpeng,LI Hangfeng,CHEN Zerui,DENG Yaodan(Electric Power Research Institute of Guizhou Power Grid Co.,Ltd.,Guizhou 550015,China.)Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月 271息空间数据，利用终端通信完成状态信息和位置信息的综合性管理3。数据库。结合应急控制中心的应用要求，完成终端信息、用户信息、报警事件信息等基础数据的汇总管理，配合数据库存储定位等软件就能建构完整的数据库体系，满足信息交互管理的基本需求。3 北斗卫星导航应急通信的应用 正是基于北斗卫星导航的应用特点，要结合实际应用情况落实科学化处理规划，发挥技术优势作用的同时，确保应急通信工作都能顺利展开，提高信息交互的实时性和规范性，满足相关工作需求，为行业应急监管控制工作全面推进提供保障。（1）适用于电网应急场景。结合北斗卫星导航应急通信系统的基本特性，能在现场打字受限的情况下完成图像信息、音频信息等内容的传输，更好地满足电网应急处理控制的整体需求，从而实现自组网通信管理模式，维持信息传递管理的可行性。另外，北斗卫星导航应急通信处理系统将信息传输到后端指挥系统时，北斗短报文功能能发挥其实际作用，满足信息传输处理可控化标准，实现20s音频传输，并配合音频压缩算法将音频最低压缩至560bps的音频速率。基于此，在电网应急场景中，北斗卫星导航应急通信系统支持紧急情况下信息传输交互工作，且处理效果较好、信息交互水平较高。此外，北斗卫星电网应急系统利用多通道算法还能实现每段音频传输的连续性，借助技术升级处理的手段，建构更加科学的信息管理模式，确保能有效突破北斗数据传输频度限制问题。例如，声码器模块支持语音进行完成AD转换，北斗处理模块再将文件分包发送，接收终端收到数据后再组包还原成文件，文件再经声码器模块解密、译码，DA转化后送给外设输出。配合处理工序和控制模式，就能打造完整的应用处理机制，在实现数据信息转换操作后，数据高度压缩和加密，以完成数据更加合理的传输处理。（2）海上应急电网通信。主要是借助北斗卫星导航系统完成信息传递，以便于及时利用相关信息建立对应的救援工作方案4，减少安全隐患问题的同时，提高海上运行的安全性，共建科学规范的海上管理环境。在实际应用过程中，北斗应急通信系统利用设计编解码算法采用多带混合谐波激励线性预测语音编码模型，可以在不增加编码速率的条件下，提高合成语音的清晰度和自然度，配合多带混合谐波激励线性预测语音编码模型，能够在低速率条件下合成出清晰自然的语音，辅助海警部队对海面上的船只开展执法活动，履行自身的维权使命。远程监控子系统支持实时性观测工作，针对海上辖区内装载北斗系统终端的船舶予以全程管理，着重了解其运行的安全性。（3）铁路电网通信。我国铁路运输行业呈现出蓬勃发展的态势，在高速铁路不断发展的时代背景下，铁路运输安全也受到了更多的关注，为此，要全面分析行业运行特点，关注铁路运输安全的同时，针对险情予以快速处理，构建调控一致的高速铁路基础通信控制结构，共同维系铁路行业通信工作的可持续化发展。北斗卫星导航支持对通信人员和抢险救灾人员的定位指导，配合电网信息交互处理要求，及时将方位参数、路线参数实时汇总并传输到应急指挥中心显示屏，就能直观地了解到救援人员组织情况、救援物资运输情况以及救援车辆分布情况等基础信息，并建构完整的信息交互管理平台，确保指挥中心能依据获取的信息落实相应的指令，提高救援控制的安全性和实时性水平5-9。4 结语北斗卫星导航在应急通信工作中发挥了重要作用，要利用数据库、地理信息系统、北斗通信模块等构建更加完整的技术应用平台，满足应急通信、海上船舶监控、海上救援、气象站盲区应急通信等工作的需求，为应急管理工作顺利开展奠定基础。参考文献1 宋星莹.北斗卫星导航应急通信应用分析J.青海师范大学学报(自然科学版),2020,36(03):29-32.2 李小汝.基于北斗导航卫星系统的应急卫星通信链路接入技术研究J.北华航天工业学院学报,2014,24(04):4-7.3 马小平,陈文凯,何少林,高安泰,朱瑞,刘岸果.基于北斗卫星的地震应急现场通信系统应用研究设想J.地震科学进展,2020,50(11):1-7.4 陈晓琳,李盛乐,刘坚,刘珠妹.基于北斗卫星通信的地震应急指挥系统研究J.地震工程学报,2020,42(06):1465-1472.5 郭凌,杜伟伟,李睿,万平.基于北斗卫星导航系统的应急物流车辆智能监管系统设计J.军事交通学院学报,2021,23(01):45-50.6 惠大勇,赵华,姚剑.基于北斗的应急通信指挥系统的设计与实现J.无线通信技术,2019,28(04):31-34+44.7 陈新鹏,潘磊,冯志鹏,李兰心,韩璐.一种基于北斗的电力应急通信系统建设及运检技术J.电力信息与通信技术,2021,19(07):54-60.8 郑帅.北斗通信技术在电力系统中的应用J.电子技术,2022,51(11):104-105.9 宋星莹.北斗卫星导航应急通信应用分析J.青海师范大学学报(自然科学版),2020,36(03):29-32.