1、第 卷 第 期 年 月林 业 调 查 规 划 :/北斗卫星定位系统在森林航空消防中的应用刘晓曦(应急管理部南方航空护林总站云南 昆明)摘要:为监督各航空护林站飞机的飞行安全严把飞机放行关及时掌握航空护林飞机飞行动态基于我国近年来新组网的北斗卫星导航系统构建了北斗卫星航空消防定位系统实现了对森林航空消防作业飞机的实时监控和动态监管达到了设计目标关键词:森林航空消防北斗卫星定位系统飞行定位动态监视中图分类号:文献标识码:文章编号:()引文格式:刘晓曦 北斗卫星定位系统在森林航空消防中的应用 林业调查规划():/.():/():.:北斗卫星定位系统在森林航空消防中应用的背景及意义 随着森林航空消防业
2、务范围的不断扩大和森林航空消防飞机数量的不断增加对森林航空消防安全生产、作业飞机的监视提出了更高的要求 南方航空护林总站承担整个南方 省(区、市)的森林消防航管任务经过多年努力成绩显著森林航空消防已成为南方地区森林防火的一项重要手段 从早期的森林航空消防飞机巡护预警为主到单架直升机直接灭火为主再到现在的多驾直升机机群灭火森林航空消防飞机在森林火灾扑救中的作用凸显甚至成为扑灭一些重大森林火灾的决定性力量走出了一条符合我国南方地区特点的护林防火道路为森林防火事业开创了新的局面 以 年为例收稿日期:第一作者:刘晓曦()男云南腾冲人工程师 从事航空护林调度、直升机场建设、航管项目建设等工作 刘晓曦:北
3、斗卫星定位系统在森林航空消防中的应用南航总站在南方 个省(区、市)个航站(局)、基地部署飞机 架(次)共计飞行 架次 参与扑救林火 起其中对 起林火实施吊桶灭火 年以前南方森林航空消防总站的飞行管理主要是依靠电话通信来进行飞机升空后其飞行动态无法实时掌握 森林火灾多数发生在偏远山区存在着通信不畅的问题同时飞机经常在偏远山区作业时常处于雷达盲区无法监视地面不能对飞机实施有效监视和调度 随着业务范围的不断扩大和森林航空消防飞机数量的不断增加对森林航空消防安全生产、作业飞机的监视及指挥提出了更高的要求 为监督各航空护林站的飞行安全严把飞机放行关及时掌握各航空护林飞机飞行动态坚决杜绝违规飞行迫切需要采
4、用一套系统来对森林航空消防作业飞机进行监控 北斗卫星航空消防定位系统组建 北斗卫星导航系统简介北斗卫星导航系统简称北斗系统英文缩写为由空间段、地面段和用户端三大部分组成 空间段包括 颗地球静止轨道()卫星和 颗非地球静止轨道()卫星 其中 颗非静止卫星包括 颗倾斜地球同步轨道()以及 颗中圆地球轨道()卫星 卫星轨道高度 分别定点于东经 、和 卫星轨道高度 轨道倾角 卫星轨道高度 轨道倾角 年 月北斗三号基本系统即可以为全球提供定位、导航、授时等服务 年 月北斗系统正式为全球展开服务 年 月 日我国发射第 颗导航卫星北斗三号系统轨道组网顺利完成 年 月北斗三号全球卫星导航系统正式开通我国完成北
5、斗卫星导航系统全系统组网 北斗卫星航空消防定位系统建设本系统主要是利用我国自主研发的北斗系统结合高清地图显示技术应用于森林航空消防作业飞机的实时飞行定位、动态监视及调度指挥提高飞行安全监管实现对作业飞机的有效监控 系统建设目标本系统是综合运用国防科技最新成果 北斗卫星导航定位系统、全球定位系统等实现了高精度定位、飞行实时监控指挥调度等功能综合了计算机网络、地理信息系统()、计算机数据库系统等先进技术将森林航空消防飞机飞行状态实时监控情况通过屏幕进行显示以提升南航总站对森林航空消防飞机的安全监管水平 系统组成设计北斗卫星航空消防定位系统由三大部分组成(图):总站航管调度中心、机载卫星通讯导航系统
6、、航站航管分中心图 北斗卫星航空消防定位系统组成 北斗卫星定位导航终端设备装载到森林航空消防飞机上在飞机运动时系统自动将当时定位信息通过安装在地面的指挥机实时传输到总站航管调度中心并且在电子地图上形成实时轨迹迅速直观地显示飞机的位置和运动方向等动态信息总站航管调度中心再将这些信息分发到各航站航管分中心飞机动态信息采集主要依靠北斗机载端和指挥机)北斗机载端北斗机载端主要由北斗三频天线、模块、模块、北斗收发模块、电源模块、自研北斗控制板模块组成北斗控制模块包括一片 一个 模块和电源电路其中 完成对北斗 和 串口数据的接收处理同时建立 和控制端平台的数据交换 具体功能为:完成对北斗模块的初始化完第
7、期林 业 调 查 规 划成默认设置中通过北斗 转发 的定位信息识别设备正常工作状态并给出指示灯显示识别 传来的信息根据 传来数据的要求通过 发送 定位信息或接收、发送北斗 的短信息内容机载端设备安装方法为:复合材料的飞机如“小松鼠”可把机载端的天线和电池一起放入机舱金属材料的飞机如“”需要订制机载端天线的支架并且电源和天线之间的连接线要根据具体机型确认线的长度(如“”需要 长的连接线)特殊机型的飞机需要调研后确定安装方案)指挥机指挥型用户机是“北斗一号”系统用户终端的一种包括指挥机和北斗天线 其不仅可完成本机的定位、通信和授时功能还可对注册过的其它所属用户进行信息接收和通播 北斗解码模块将定位
8、数据或者通讯数据以及校验位进行加密处理发送到卫星 指挥端接收到北斗卫星发送过来的数据包通过解码模块进行解码根据校验判断数据是否完整若数据完整则进一步判断其是定位数据还是通讯数据最后将数据信息通过 服务通讯存入数据库 系统应用效果 年度南方航空护林总站航护系统安装北斗卫星航空消防定位设备 余套(次)安装机型涵盖、等主要作业机型效果达到预期 北斗卫星定位系统迅速直观地显示了森林航空消防飞机的位置和运动方向等实时动态信息(见图)实现了对森林航空消防作业飞机的实时监控 仅 年航期本北斗卫星定位系统就对执行包括冕宁、丽江玉龙石头乡、大理凤仪东山等余起森林火灾扑救任务的飞机进行图 飞行动态及运行轨迹 了有效监控 结 语北斗卫星航空消防定位系统的投入使用把作业飞机的动态信息通过显示屏直观地显示出来实现了对飞机的实时飞行定位和动态监管弥补了偏远地区雷达监管短板提升了南航总站对飞机的安全监管水平也为今后航空应急救援指挥平台建设提供了基础数据支撑参考文献:辛宇鹏 北斗卫星导航系统在军用飞机上的应用航空航天():刘若林 基于北斗卫星导航系统的差分定位应用的研究 通信电源技术():王淑慧 北斗卫星导航系统在应用终端检测技术研究 技术应用():责任编辑:刘平书第 卷
