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中国精锐集团军“北斗指控系统”原来如此猛!

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发表于 2008-4-1 04:36 AM | 显示全部楼层 |阅读模式

北斗一号”卫星导航定位系统是我国独立自主的卫星导航系统,集通信、定位、授时于一体,服务范围包括我国及周边地区。作为继美国、俄罗斯之后世界上第三个卫星导航定位系统和世界上服务范围最大的定位报告系统,“北斗一号 ”系统特别适用于我军指挥控制应用,在提高我军信息化作战指挥能力方面将发挥重要作用。


“北斗一号”系统通过“北斗一号”用户设备向用户提供导航定位、报文通信、授时以及指挥控制服务。“北斗一号 ”用户设备体系由普通型用户机、指挥型用户机和指挥所设备共同构成,其中,普通型用户机可为单个作战单元提供基本的导航定位和报文通信功能;指挥型用户机在普通型用户机的基础上,可为指挥机关提供下属100个用户以内的管理功能;“北斗一号”指挥所设备通过地面网络实时传输“北斗一号”的定位、通信等服务信息,使高级指挥机关能够快速、准确地获取下属部队位置和通信信息,实施看得见的指挥控制。

为推进“北斗一号”系统在部队的应用、充分发挥“北斗一号”系统的作用,解决“北斗一号”用户设备成建制使用的综合集成以及与我军现有指挥控制体制的有机结合等问题,北京*****公司通过与广州军区某部合作,研制了基于“北斗一号”的指挥控制系统。该系统可满足部队军/师以下各级指挥机关和作战单元大规模联合应用“北斗一号”系统的需要,全面提高我军指挥控制系统的定位保障能力。

基于“北斗一号”的指挥控制系统由指挥控制系列软件和“北斗一号“用户设备群(普通型用户机 指挥型用户机)共同组成。

其中,基于“北斗一号”的指挥控制系列软件包括:网络版多指挥机指挥控制软件、网络版单指挥机指挥控制软件、单机版单指挥机指挥控制软件、单机版普通机指挥控制软件、单机版普通机作战单元应用软件。五个软件具有相同的基本功能,既可根据具体需求单独使用,更特别适合成系统配属联合使用,包括和“北斗一号”指挥所设备成体系的配合使用。

基于“北斗一号”的指挥控制系统构成

总体功能:

该系统根据部队指挥控制需要,由系列软件以及多台“北斗一号“用户设备进行组合配置,形成对大量用户机进行综合指挥控制的基于“北斗一号”的指挥控制系统,可极大地体现“北斗一号”用户设备在部队综合使用效益。

主要功能包括:

部队位置监控

可使用总参测绘局下发的各种比例尺、格式的军用数字地图和主流的商用数字地图,可提供位置报告、异地索取及位置转发功能,实时掌握下属及友军位置信息,为指挥决策提供直观、精确的地理信息,实现看得见的指挥。

决心图和实时态势图的综合显示

系统能够支持指挥人员在战前制定并标绘态势图,同时能根据各个下属部队的实时位置、状态以及目标指示的敌方的位置状态,标出实时态势图,并将二者进行综合显示,有利于指挥人员的作战决策。



态势标绘

代码(代号)指挥

代码(代号)系统的管理和导入导出,支持用户自定义的代码(代号)系统。
用户可以将各种简要命令文书通过代码指挥将其翻译成指令代码通过北斗一号短报文方式向上级、同级或下属部队进行传送。
在接收到代码(代号)指挥信息后,能够实时翻译成命令文书。

代码(代号)指挥

远程态势共享

在标准军标库的支持下,前方部队可以把敌人的位置信息附加简短文字说明发送到上级指挥机关,也可以传送战场态势信息实现前方侦察与后方指挥机关之间的远程态势共享。

辅助联合火力打击

下级单位向上级用图标(标准军标符号)、文字指示敌方目标并请求火力打击。
上级单位接收到下级单位的火力打击请求时,建立专题窗口,并向有关单位下达火力打击计划。

火力打击


作战时间同步

在多级指挥体系结构中,上级指挥机关可以把作战时间逐级下发,下级单位在收到后自动修正作战时间,实现多级指挥中作战时间的同步。

作战时间下发和同步

战场区域报警


上级指挥机关设定好报警区域后,可将该报警区域下发给其他单位,当被监控的下属闯入设定好的报警区域内时,系统进行报警同时向该下属发送报警通知信息。

战时区域报警、决心图和实时态势图的综合显示

单位编制配置

各个作战单位编制的建立、维护以及各单位配发的北斗用户机的维护,支持对指挥机直属用户和非直属用户(包括友邻部队)根据需求进行管理。

单位编制配置

战损统计与精确保障

部队战场数据的上报,主要是包括人员、弹药、物资器材,可以进行快速、清晰、直观的统计分析报表,也可以为以后进行战场态势感知提供数据支持。
指挥机关根据战损统计结果和作战需要,制定精确保障计划,系统将精确保障命令以及需要保障的部队位置直接下达给后勤保障部队,后勤保障部队通过该系统能够对作战部队以确定的位置、确定的种类数量以及确定的时间实施保障。
网络模拟训练

在不接真实北斗用户机的情况下,通过网络环境模拟系统的各项功能,实现对部队作战指挥人员进行基于“北斗一号 ”的指挥控制模拟。

网络模拟训练

软件功能

基于“北斗一号”的指挥控制系统内的五个系列软件除了可以进行整体使用外,还可以根据各个部队的作战指挥实际需要进行单独使用。五个系列软件按照指挥控制能力的不同,从低到高分为单机版单普通机型用户机作战单元软件、单机版单普通型用户机指挥控制软件、单机版单指挥型用户机指挥控制软件、网络版单指挥机指挥控制软件和网络版多指挥机指挥控制软件。

单机版单普通型用户机作战单元软件――主要应用于配备一台北斗一号普通型用户机的作战单元(单兵、单车或者其下属没有配备北斗一号用户机的基层指挥机关)。

基于军用地图的自导航
军用地图操作
方便的北斗一号普通机控制(定位、通信)
区域报警
轨迹回放
作战时间接收
代码(代号)文字报告和接收
目标指示
接收上级下发的远程态势
接收上级下发的报警区域设置
战损报告
应答点名定位
位置报告
单机版单普通型用户机指挥控制软件――主要应用仅仅配备北斗一号普通机,但需要进行小范围的指挥控制的战术指挥员。

具备单机版单普通机作战单元软件的所有功能
通过点名定位方式监视下属普通型用户机
向下属普通型用户机发布报警信息
对下属普通型用户机实施指挥控制
态势标绘
下属部队编制管理
位置转发
单机版单指挥型用户机指挥控制软件――主要应用配备一台北斗一号指挥型用户机,没有指挥局域网络的指挥机关。



具备单机版单普通型用户机指挥控制软件的所有功能
兼容总参测绘局配发的所有型号的指挥型用户机
自动读取指挥型用户机内的指挥关系,作为直属用户
根据用户需要,可以添加非直属用户
指挥型用户机监守的下属用户定位通信信息进行位置和通信内容显示
使用点名定位方式实现对非直属用户的指挥控制
网络版单指挥机指挥控制软件――主要应用于仅配置有一台指挥型用户机,需要同时在一个局域网内支持多个指挥人员对不同方向的下属部队进行指挥控制需求的指挥机关。

具备单机版单指挥型用户机指挥控制软件的所有功能
支持通过指挥机关内部局域网共享单个指挥型用户机
支持多个指挥人员对不同方向的下属部队的协同指挥
网络版多指挥机指挥控制软件――主要应用于需要对多台指挥型用户机进行组网使用,同时在一个局域网内支持多个指挥人员对不同方向的下属部队进行指挥控制需求的指挥机关;

具备网络版单指挥型用户机指挥控制软件的所有功能;
支持多个指挥机协同工作,多级指挥控制,扩展了系统的指挥控制容量。
指挥机关在机动过程中,每个带有指挥机的终端可以继续执行指挥控制任务;
指挥机关到达配置地域展开工作时,该软件可以自动联网感知局域网内的其他北斗一号指挥机,并自动实现基于网络的多指挥机协同指挥功能。










北斗一号指挥控制系统用于海军


相关链接。
北斗系统定位的基本原理

双星定位导航系统为我国“九五”列项,其工程代号取名为“北斗一号”,该系统为我国自己独立研制开发的卫星导航定位通信系统。美国的GEOSTAR 公司在1983年提出一种卫星导航系统,采用分布在赤道上空D间距为30度~60度的两颗地球同步卫星进行定位和导航,美国联邦通 信委员会(FCC)称这种技术为卫星无线电测定业务(RDSS)。

  我国在1983年,有关卫星专家亦提出了利用两颗相对于地球静止卫星来 实现定位导航的设想,该设想与GEOSTAR系统相类似,称为双星定位导航系统。

  双星定位导航系统是一种全天候、高精度、区域性的卫星导航定位系统,可实现快速导航定位、双向简短报文通信和定时授时3大功 能,其中后两项功能是全球定位系统(GPS)所不能提供的,且其定位精度在我国地区与GPS定位精度相当。整个系统由两颗地球同步卫星(分别定点于东经80度和东经140度36000公里赤道上空)、中 心控制系统、标校系统和用户机4大部分组成,各部分间由出站链路(即地面中心至卫星至用户链路)和入站链路(即用户机至卫星中心站链路)相连接。中心站以特定的频率发射H地球同步卫星分别向各自天线波束覆 盖区域内的所有用户广播。当用户需要进行定位/通信服务时,相对于接收信号(出站信号)某一帧,提出申请服务项目并发送入站信号,经两颗卫星转发到地面中心,地面中心接到此信号后,解调出用户发送的信息,测量出用户至两颗卫星的距离,对定位申请计算用户的地理坐标,由于H颗卫星的位置是已知的,分别为两球的球心,另一球面是基本参数已确定 的地球参考椭球面3球交会点为测量的用户位置。

  用户的位置信息放在出站信号的某帧的数据段内,经卫星1或卫星2转发给申请用户,对通信申请,将通信内容以同样的方式发给收信用户。地面 中心站将在每一超帧周期内的第一帧的数据段发送标准时间(天、时、分 信号与时间修正数据)和卫星的位置信息,用户接收此信号与本地时钟进 行比对,并计算出用户本地时种与标准时间信号之差值,然后调整本地时钟与标准时间对齐(单向授时);或将对比结果通过入站链路经卫星转发回地面中心,由地面精确计算出本地时钟和标准时间的差值,再通过出站信号经卫星1或卫星2转发给用户,用户按此时间调整本地时钟与标准时间信号对齐(双向授时双星定位导航系统的建立可为我国陆地、海洋、空中和空间的各类军事和民用提供多种业务保障。如陆上的大地测量、地震预报、各种车 辆的运输调度、森林防火、地质勘探和国土的开发、航海/航空的安全航 行和交通管制、空间飞行器的定位和测控,以及授时、移动通信、搜索救援等。

北斗系统三大功能

快速定位:北斗系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务,定位精度20—100m;
短报文通信:北斗系统用户终端具有双向报文通信功能,用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息;
精密授时:北斗系统具有精密授时功能,可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。

北斗应用五大优势

同时具备定位与通信功能,无需其他通信系统支持;
覆盖中国及周边国家和地区,24小时全天候服务,无通信盲区;
特别适合集团用户大范围监控与管理,以及无依托地区数据采集用户数据传输应用;
独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计,可同时解决“我在哪”和“你在哪”;
自主系统,高强度加密设计,安全、可靠、稳定,适合关键部门应用。

北斗导航系统Vs美国GPS的五大优势


北斗系统示意图
美国GPS系统历时16年,耗资120亿美元,由24颗卫星组网,中国的北斗系统能与之抗衡吗?北斗系统可以应用到哪些领域?

  北斗星通卫星导航技术公司总裁周儒欣坦承,美国的GPS是全球定位系统,技术比我们先进;北斗系统是我们用很少投资建成的区域性卫星导航定位系统。但是,应当说北斗系统不仅解决了我国有无自主导航系统的问题,同时与其他导航定位系统比较,它有独特的优势和广阔的应用前景,有巨大的经济和社会价值。

  北斗系统主要有三大功能:快速定位,为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务,定位精度与GPS相当;短报文通信,一次可传送多达120个汉字的信息;精密授时,精度达20纳秒。

  北斗应用有五大优势。一,它同时具备定位与通讯功能,不需要其他通讯系统支持。而GPS只能定位。二,覆盖范围大,没有通讯盲区。北斗系统覆盖了中国及周边国家和地区,不仅可为中国、也可为周边国家服务。三,特别适合于集团用户大范围监控管理和数据采集用户数据传输应用。四,融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源,因此也可利用GPS使之应用更加丰富。五,自主系统,安全、可靠、稳定,保密性强,适合关键部门应用。

  专家预测,到2008年北斗系统的用户将达到30万,直接产值达35亿元,占中国导航定位产业的20%左右,由它带动的相关产业将达数百亿元

北斗卫星导航系统打破西方太空垄断(图)




2007年2月3日零时28分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将北斗导航试验卫星送入太空。这是我国发射的第四颗北斗导航试验卫星。 新华社记者李刚摄 图片来源:新华社

中国3颗导航卫星正在对导弹弹头进行跟踪


美国全球卫星定位系统对美国军队的作战支持是难以估量的
 
  卫星导航进入争霸格局

  美国、俄罗斯、英国、法国等国的主流媒体和港台媒体均在第一时间报道了此次中国成功进行卫星发射的消息。国际舆论普遍认为,这标志着中国的北斗卫星导航系统又向前大大推进了一步,形成美、俄、欧、中在卫星导航系统上的“四强争霸”格局。

  据报道,这次中国发射的是第4颗北斗导航试验卫星。前3颗北斗导航卫星分别于2000年10月31日、12月21日和2003年5月25日发射升空。北斗导航试验系统运行至今工作稳定、状态良好,已在测绘、电信、水利、交通运输、勘探和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。

  据有关部门负责人介绍,中国正实施建设北斗卫星导航系统,计划2008年左右满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求,并逐步扩展为全球卫星导航系统。这个系统将主要用于国家经济建设,为中国的交通运输、气象等行业提供高效的导航定位服务。

  美国GPS长期垄断

  美国国防部从1973年开始实施的GPS系统,是世界上第一个全球卫星导航系统,在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。

  GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统,在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后,在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。从克林顿时代起,该系统开始应用在了民用方面。

  现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得了巨大的经济利益,多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。以1986年为例,当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元,高精度的则达到10万美元。现在价格虽然有所下降,但也可推算出20年来GPS“收获颇丰”。以GPS为代表的卫星导航定位应用产业,已成为八大无线产业之一。据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明,GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长,2005年全球GPS市场已达到310亿美元。

  长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号——也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个“大概”。在海湾战争时,美国还曾置欧盟各国利益不顾,一度关闭对欧GPS服务。

  “四强”各有优劣

  为打破美国的垄断,俄罗斯耗资30多亿美元建起了自己的全球卫星导航系统GLONASS(格洛纳斯)。2002年,欧盟启动了“伽利略计划”,将在2008年投入运营。2003年,中国与欧盟签署了有关伽利略计划的合作协定,目前双方合作项目已有14个。此外,中国自主研发的北斗卫星导航系统已经取得重大进展。

  从目前的竞争格局看,GPS无疑还占据着主导地位,但它的优势正逐步被其他3大系统所取代。从技术和应用前景上看,四大系统各有优劣,如果说GPS胜在成熟,伽利略胜在精准,那么格洛纳斯的最大价值就在于抗干扰能力强,而中国的北斗卫星导航系统的优势则在于互动性和开放性。

  与GPS相比,伽利略系统在许多方面具有优势,例如其卫星数量多达30颗,其卫星轨道位置比GPS高。伽利略可为地面用户提供3种类型的信号供选择,其中包括免费信号、加密且需交费才能使用的信号、加密且可以符合更高要求的信号。

  此外,伽利略卫星定位系统信号的最高精度比GPS高10倍,确定物体的误差范围在1米之内。正如有关专家所说:“如今的GPS只能找到街道,而伽利略却能找到车库的门。”而俄国的格洛纳斯由24颗卫星组成,也是由军方负责研制和控制的军民两用导航定位卫星系统。尽管其定位精度比GPS、伽利略略低,但其抗干扰能力却是最强的。

  中国自行研制生产的北斗卫星导航系统不仅具备在任何时间、任何地点为用户确定其所在的地理经纬度和海拔高度的能力,而且在定位性能上有所创新。北斗系统与其他系统最大的不同,在于它不仅能使用户知道自己的所在位置,还可以告诉别人自己的位置,特别适用于需要导航与移动数据通信场所。此外,中国还致力于提高北斗卫星导航系统与其他全球卫星导航系统的兼容性,促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用。
军报披露北斗导航系统在南沙海域应用优势明显

北斗卫星导航定位接收系统公开展出
  本报广州3月31日电 刘继红报道:笔者今天从在这里举行的“北斗卫星导航应用观摩交流会”上了解到,基于北斗卫星导航定位系统建立的“南沙渔船船位监测系统”自运行以来,已处理海上渔船紧急报警300余次,涉及渔船100多艘,1000余名渔民生命财产安全得到保证,减少直接经济损失数亿元。北斗卫星被我国在南沙海域作业的广大渔民誉为安全捕捞的“保护神”。

  据介绍,“南沙渔船船位监测系统”充分发挥了北斗卫星导航定位系统的独特优势,不仅可为在海上进行捕捞作业的渔船提供导航定位、航海通告、海况渔汛、经营交易信息、物流运输信息等服务,还可为渔业管理部门提供船位监测、科学调度、遇险求救信息收发、紧急救援指挥等服务,将渔船出海捕捞作业纳入全程安全监控之中,大大提高了海洋渔业的现代化管理水平。


北斗导航系统可以军民两用

北斗导航试验卫星故障成功排除


我国将陆续发射多颗北斗导航卫星

北斗卫星导航定位系统工作示意图


北斗系统保障解放军发展由人海战术转向精确进攻




北斗一号海洋渔业监控指挥

导弹数据记录器
中国北斗卫星导航系统的不足之处

基于北斗一号的指挥监控系统
  由于“北斗”卫星导航定位系统是双星系统,因此,共用户接收器只能测得二维(平面)的定位数据。用户若位于海平面上,因高度为零,可以直接求得三维(平面和高度)的定位数据;但用户若位于陆地或空中,就需要利用地面控制中心的数值地图资料厍或用户自备的测高仪才能求得用户的高度,并进一步确定用户的三维坐标。若控制中心的数值地图数据库数据不够准确,尤其是要拿到非本国的地理精确数据并不容易,定位出的位置数据就会有问题。

  “北斗”卫星导航定位系统用户的定位申请要送回地面控制中心,经由中心控制系统解算出用户的三维位置资料之后再发回用户。无线电信号从地面发出,经卫星返回地面的上下行时间约为0.24—0.28秒,从用户接收器应答测距信号到接收定位结果,信号经过两次上下行链路的传送,时间约需0.56秒,加上中心控制系统的计算时间,整个定位时间约需1秒钟,即用户接收器约可在1秒钟完成定位。这1秒的定位时间对飞机、导弹这种高速运动的用户嫌时间长,会加大定位的误差,因此,若要利用“北斗”卫星导航定位系统进行精确定位,以车辆、船舶等慢速运动的用户较适合。

  由于“北斗”卫星导航定位系统的客户端耍请求定位服务时,必须发出应答信号,即“有源应答”,如果使用者是军方单位就会使自身失人隐蔽性,且这个定位服务要求的信号也可被敌方定位??收来自地面控制中心的询问信号,也要发出应答信号,因此,整个系统的同一时间内服务用户的数量便受用户可使用的通信频率数量、询问信号速率和用户的响应速率等条件的限制,所以“北斗”卫星导航定位系统的用户设备容量是有限的,每秒钟只能容纳150个用户。虽然每个客户端都有专用识别码,不过一旦被破解,很容易使整个系统被敌人或有心人士以伪冒信号加以饱和,使系统瘫痪或者是传送假信息,迷惑友军。由于“北斗”卫星导航定位系统中地面控制中心扮演着系统关键角色,如:承转卫星信息、解算用户位置等,因此,一旦地而控制中心被毁,整个系统就不能运作了,这也是“北斗”系统的致命伤。

  “北斗”卫星导航定位系统使用的卫星是同步轨道卫星,这意味着落地信号功率很小,因此,用户机需要有较大天线(直径达20厘米)才能接收信号,而且因“有源应答”运作方式,所以,用户机还要包含发射机,因此在体积(普通型用户机长20厘米、宽17.5厘米、高5.2厘米)、重量、耗电量,甚至价格都远比GPS接收机来得大、重、耗电与贵,而且这么大且重的用户机,不要说是装在导弹上,就是单兵使用都是一大负担。(部分内容转自论坛)

 楼主| 发表于 2008-4-1 04:37 AM | 显示全部楼层
























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发表于 2008-8-29 03:29 PM | 显示全部楼层

这么详细. 不会有什么问题吧, 老大.


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