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| 衛(wèi)星導(dǎo)航定位：抗震救災(zāi)如何顯身手 |
2008年10月15日 杭州繪天網(wǎng) 出處：中國測繪報(bào)
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| 隨著科技的進(jìn)步，越來越多的高新技術(shù)被用于人類與各種自然災(zāi)害的斗爭中。汶川大地震后，在爭分奪秒的救援過程中，一些先進(jìn)技術(shù)手段成為抗震救災(zāi)的有力手段。我國自主研制開發(fā)的“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)就被成功運(yùn)用于本次抗震救災(zāi)中并發(fā)揮了重要作用。下面通過我們在抗震救災(zāi)中的實(shí)際應(yīng)用情況略加闡述。
定 位
救援人員持衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)用戶終端設(shè)備在趕往災(zāi)區(qū)的過程中，通過定位得知經(jīng)緯度坐標(biāo)，然后對照地圖就可以知道自己所處的位置，并判斷離救援目的地的距離，從而選擇最佳路線，保證救援隊(duì)伍以最快的速度到達(dá)災(zāi)區(qū)開展救援工作。在行進(jìn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)沿途道路塌方堵塞，可以迅速進(jìn)行定位，把位置信息及時通知后續(xù)部隊(duì)，讓其繞行，并報(bào)告指揮部，讓指揮部能在第一時間內(nèi)派出工程部隊(duì)對損毀道路進(jìn)行搶修。到達(dá)災(zāi)區(qū)獲得位置信息后，及時通知指揮部、后援部隊(duì)、其他合作部門，讓他們明確目的地的精確位置。例如在小分隊(duì)到達(dá)救援現(xiàn)場后，如需要人員增援、物資增援、設(shè)備增援，可將所在地經(jīng)緯度通過通訊工具報(bào)告指揮部。另外，對可能產(chǎn)生二次災(zāi)害或有其他危險(xiǎn)的區(qū)域，也可以通過共享位置信息告知其他相關(guān)人員。
實(shí)現(xiàn)這一功能可利用的設(shè)備主要是導(dǎo)航定位系統(tǒng)用戶終端設(shè)備，如手持式“北斗”、 GPS（全球定位系統(tǒng)）接收機(jī)。手持式GPS接收機(jī)可以進(jìn)行各種點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)的采集，精度通常在7至15米。也有精度達(dá)到亞米級甚至更高的GIS（地理信息系統(tǒng)）型手持GPS、測量型GPS接收機(jī)，不過這些設(shè)備通常是用在災(zāi)前的精確監(jiān)控，以及災(zāi)后對水庫、大壩等特殊建筑的精確監(jiān)控。便攜式車載導(dǎo)航儀、PDA式GPS、GPS手機(jī)，以及PDA配合藍(lán)牙GPS等主要應(yīng)用于車輛導(dǎo)航的產(chǎn)品，通過內(nèi)部安裝的導(dǎo)航軟件或定位軟件，也可以實(shí)現(xiàn)這一功能。
此外，通過對大量相關(guān)地物的定位普查并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，也可以為開展救災(zāi)與災(zāi)后重建的指揮、調(diào)度、管理、統(tǒng)籌和各項(xiàng)決策提供依據(jù)，有利于對災(zāi)情信息快速上報(bào)和共享。在災(zāi)后重建的交通、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、房屋重建、災(zāi)害預(yù)防等各方面的野外工作中，利用“北斗”、GPS的定位功能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、計(jì)算（如長度、面積計(jì)算）和統(tǒng)計(jì)，可應(yīng)用于整體或局部區(qū)域的決策、施工、綜合治理。
導(dǎo) 航
在抗震救災(zāi)工作中，通過定位得知目的地的位置信息后，利用“北斗”、GPS設(shè)備的導(dǎo)航功能可以讓救援人員迅速到達(dá)目的地。
在道路沒有毀壞的區(qū)域，通常是災(zāi)區(qū)的****區(qū)域，可以利用各種車載導(dǎo)航設(shè)備導(dǎo)航。在災(zāi)區(qū)通常使用手持式“北斗”、GPS設(shè)備導(dǎo)航。其原因，一是由于地震導(dǎo)致道路毀壞無法按照導(dǎo)航軟件規(guī)劃的路徑行進(jìn)，二是鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級的區(qū)域?qū)Ш降貓D不夠詳細(xì)，三是導(dǎo)航軟件通常只有基于道路的智能規(guī)劃功能，在點(diǎn)對點(diǎn)的直線規(guī)劃方面不夠直觀。
手持式GPS可以通過航點(diǎn)、航線、航跡三種方式來導(dǎo)航。航點(diǎn)導(dǎo)航指通過輸入已知點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，在GPS設(shè)備中生成一個航點(diǎn)并將其設(shè)為目的地，即可進(jìn)行導(dǎo)航。航線導(dǎo)航指通過輸入多個已知點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，在GPS設(shè)備中生成一條航線，即可進(jìn)行導(dǎo)航。航跡導(dǎo)航有兩種情況，一是行進(jìn)時自己用GPS設(shè)備開啟記錄航跡功能，在到達(dá)目的地后將自動生成一條航跡，可利用它進(jìn)行返航導(dǎo)航；另一種情況是利用與他人共享的航跡數(shù)據(jù)，直接進(jìn)行導(dǎo)航。
手持式GPS通常還具有報(bào)警功能，包括偏離航線或航跡、接近航點(diǎn)、到達(dá)目的地附近等，都可以用不同方式報(bào)警。它在三防性能、耗電性方面通常都優(yōu)于車載導(dǎo)航設(shè)備，因此更多地被應(yīng)用于抗震救災(zāi)工作中。
此外，監(jiān)控類的“北斗”、GPS設(shè)備也可用于抗震救災(zāi)工作中對人員和車輛的監(jiān)控、指揮和調(diào)度工作。這類設(shè)備通常是利用內(nèi)置手機(jī)卡的通訊功能來傳輸位置等信息，依賴通訊網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、指揮和調(diào)度功能。而地震往往導(dǎo)致通訊中斷、道路中斷，救災(zāi)人員也往往比較集中，所以它的運(yùn)用具有局限性。
通 訊
在抗震救災(zāi)過程中，通訊設(shè)備具有極其重要的戰(zhàn)略意義，但汶川大地震后有線、無線通訊中斷卻給救援工作造成極大困難。衛(wèi)星電話此時作用突顯，但目前我國通信衛(wèi)星較少，信號覆蓋率和通信質(zhì)量都不夠高，加之災(zāi)區(qū)衛(wèi)星電話極少。于是，我國自主研制的“北斗一號”系統(tǒng)在通信中斷的情況下發(fā)揮了重要作用，救災(zāi)部隊(duì)通過北斗系統(tǒng)陸續(xù)發(fā)回各種災(zāi)情和救援信息。
短信傳送功能是“北斗”系統(tǒng)區(qū)別于其他導(dǎo)航定位系統(tǒng)的一大特點(diǎn)，這種優(yōu)勢在本次抗震救災(zāi)中得到了充分體現(xiàn)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)作為一個天基導(dǎo)航通信系統(tǒng)，猶如一條摧不垮的“生命線”，特別適合在地震災(zāi)害救援指揮中應(yīng)用。終端用戶向衛(wèi)星發(fā)送短信息后，衛(wèi)星將信息通過北斗地面控制中心和北斗運(yùn)營中心可以發(fā)往全國各地的救災(zāi)指揮中心，指揮中心將命令處理后通過衛(wèi)星播發(fā)給各終端，整個過程速度非常快，達(dá)到秒級。北斗衛(wèi)星精密授時精度高達(dá)10至20納秒（雙向），充分保障了救援工作通訊的實(shí)時性。
汶川大地震發(fā)生后，國家有關(guān)部門迅速將“北斗一號”終端機(jī)配備給一線救援部隊(duì)�！氨倍贰蹦転榫仍〗M或救援車配備衛(wèi)星導(dǎo)航接收終端，該終端不但可接收北斗衛(wèi)星的導(dǎo)航信號，還可以用短報(bào)文的形式與指揮中心取得聯(lián)系。指揮人員在監(jiān)控中心可隨時通過監(jiān)控屏幕關(guān)注每個救援小組的位置信息，必要時也可以短報(bào)文形式發(fā)出監(jiān)控指令，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)一次可傳送多達(dá)120個漢字的信息。
“北斗”系統(tǒng)在此次抗震救災(zāi)中的成功運(yùn)用，進(jìn)一步突顯了衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的重要性。衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是國家信息基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征。北斗系統(tǒng)的建成，打破了美國等發(fā)達(dá)國家壟斷衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的局面，大大推進(jìn)了我國信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高了我國的經(jīng)濟(jì)社會和軍事信息化的水平。
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