北斗卫星导航系统在铁路应急通信中的应用研究

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1、北斗卫星导航系统在铁路应急通信中的应用研究张炯韬(上海铁路局电务处，上海200071)摘要：在分析目前铁路应急通信系统发展趋势的基础上，对北斗卫星导航系统应用于铁路应急通信的特点及应用方案进行了研究，并阐述应用前景。关键词：铁路应急；北斗；应用Abstract：Basedontheanalysisofthedevelopingtrendofcurrentrailwayemergencycommunicationsystems，thepaperintroducestheresearchonchara

2、cteristicsandapplicationscenarioofBeiDounavigationsatellitesysteminrailwayemergencycommunication，andexpoundstheapplicationperspectiveofthesystem．Keywords：railwayemergencycommunication；BeiDounavigationsatellitesystem；applicationDoI：l0．39690．issn．1673—4

3、440．2013．06．0043)无线宽带接入技术受环境影响因素较大。特1背景及意义别是当车站无线接入与应急现场无线接人区域内存1．1铁路应急通信系统的现状及发展趋势在明显的障碍物时，可用接入距离缩短，无线接入早期的应急通信依赖于铁路沿线的通话柱，主的通道质量将受到影响，可用带宽显著下降。要有l17事故救援和静止图像传输，存在业务功能1．2北斗卫星导航系统发展状况及趋势少、传输速度慢、传输效果差、传输不及时等问目前国家正在大力开展卫星导航系统的建设，题，严重影响应急抢险及救援工作。目前，随着技中国

4、的北斗系统是一个分阶段演进的卫星导航系统，术的进步和应急通信投入的不断加大，已有越来越设计为中国军、民用用户提供定位、集团用户管理多的新技术、新方案应用于应急通信领域，当前的和精密授时服务。“九五”立项的“北斗一号”工应急通信系统已经集语音、图像、视频、数据业务程——双星定位导航系统，2000年l0月31日发射为一体，通信手段上也将有线接入和无线接人进行第一颗“北斗导航试验卫星”，同年l2月21日发射融合，其中有线接入方式包括基于光缆和电缆的接了第二颗“北斗导航试验卫星”，构成了“北斗一代人，无线

5、方式又可分为宽带无线接人、卫星接入、卫星导航定位系统”，标志着我国拥有了自主研制的GSM—R网络及公众移动通信网络接入，应急通信第一代卫星导航定位系统。但是北斗一代卫星导航技术已经与现有的通信技术发展水平相适应。系统属于有源定位系统，系统容量有限，定位终端但是从应急通信的角度考虑，业务和通信手段比较复杂，且其还属于区域定位系统，目前只能为的不断丰富也带来一些问题，主要表现在以下3方中国以及周边地区提供定位服务。面。目前我国“北斗二代”卫星导航定位系统正在1)应急通信现场设备体积大、重量大、携带不规

6、划建设之中。截止2012年底前共发射18颗二代方便，尤其在地震、洪水等自然灾害发生时。卫星，建成北斗区域卫星导航系统，提供亚太地区2)应急接入设备技术构成复杂，很多现场接入服务能力，并按计划于2020年左右建成由35颗卫设备配线数量多，接口种类多，现场需要配置的参星组成的北斗全球卫星导航系统。数多，直接导致应急现场开通时间长，对应急通信技“北斗二代”全球卫星导航系统除了具有同术人员要求高，不能充分体现应急通信的快速效应。GPS全球卫星导航系统相同的定位、授时功能外，铁路通信信号工程技术(RSCE)

7、2013年l2月，第l0卷第6期还具有短报文通信功能，能实时发送120Byte的短2．2系统结构报文信息。这使得“北斗二代”导航不同于其他类系统总体构成示意如图1所示。型的全球卫星导航定位系统，不单是具有无源定位的能力，同时还兼具有实时通信的能力。1．3基于北斗卫星导航系统铁路应急通信的优势应急指挥的现有通信手段在大量终端使用时，通信流量成数量级的增长，信道将严重堵塞且易受外部信号干扰，通信受阻或无效。通过建立基于“北斗二代”卫星导航系统的铁路应急通信系统，随部(局)应急中心着自主卫星系统——北斗

8、卫星导航系统的完善，各图1系统构成示意图种北斗终端技术日益成熟，利用北斗具有短报文通从结构上系统分为中心和前端设备两部份。中信功能先天优势，北斗系统将为应急通信系统的救心包括北斗应急管理平台和应急服务器，北斗应急援中心、调度中心和现场终端提供快速精确的位置、管理平台通过有线网络与北斗地面控制中心通信，时间信息外，还将为现有应急指挥系统提供一道不获取地面控制中心的授权来管理前端设备，同时通受空间、天气、地质条件等影响的通信信道。过地面控制中心的通道与前端设备通信；中心放置一台或数台北