一种基于北斗的火场感知实战指挥平台系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于北斗的火场感知实战指挥平台系统，包括北斗卫星导航系统、用于实时采集火场信息的数据采集系统、通讯系统、移动前线指挥车和后台指挥中心，北斗卫星导航系统由空间站、地面站和北斗用户终端组成，数据采集系统通过通讯系统分别与移动前线指挥车、后台指挥中心双向通讯，移动前线指挥车与后台指挥中心双向通讯。本发明专利技术通过前端对火灾信息进行实时的获取，实现火场前线的位置、音频、视频等各种信息感知；再有效整合包括无线公网、北斗通信、微波通信、集群网络等多种介质、多种协议的融合通讯，将火场各类信息、数据传输到后台指挥中心、移动前线指挥车等各个火场信息终端中，实现所有资源信息统一管理、指挥、调度的平台系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多网融合通讯
，尤其是一种基于北斗的火场感知实战指挥平台系统。
技术介绍
森林火灾具有偶然性、突发性、应急性的特点，火场信息瞬息万变，其指挥系统的建设具有很大的难度。主要体现在：1、火情获知缺乏技术手段，大量火情及与火情有关的信息无法获取，系统成为无源之水，缺乏时效性；2、信息技术很难支撑前线，使得指挥系统只能部署在指挥中心，在实战环境下，需要信息支撑的前线队伍，却没有应用系统可供使用；3、系统分散造就数据孤岛，目前大量投资的视频监控、地理信息系统由于通信、数据格式的不统一，无法形成共享共用，各自系统完全孤立，在瞬息万变的火灾现场，过多的信息系统反而让操作人员手忙脚乱，无法适从；4、高山密林形成通信鸿沟，使得火场态势、调度指令无法上传下达，信息指挥无从谈起。正是上述瓶颈，使得大量的指挥系统成为没有实战意义的“僵尸系统”、“花瓶系统”。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在发生火灾时，能够第一时间获知火场信息，便于调度和管理，实用性强的基于北斗的火场感知实战指挥平台系统。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于北斗的火场感知实战指挥平台系统，包括北斗卫星导航系统、用于实时采集火场信息的数据采集系统、通讯系统、移动前线指挥车和后台指挥中心，北斗卫星导航系统由空间站、地面站和北斗用户终端组成，所述的北斗用户终端由安装在数据采集系统内的北斗终端一体机、安装在通讯系统内的北斗用户机、分别安装在移动前线指挥车、后台指挥中心内的第一、二北斗指挥机组成，数据采集系统通过北斗卫星导航系统和通讯系统分别与移动前线指挥车、后台指挥中心双向通讯，移动前线指挥车与后台指挥中心双向通讯。所述北斗卫星导航系统与数据采集系统之间、北斗卫星导航系统与通讯系统之间、北斗卫星导航系统与移动前线指挥车之间、北斗卫星导航系统与后台指挥中心之间、数据采集系统与通讯系统之间、通讯系统与移动前线指挥车之间、通讯系统与后台指挥中心之间、移动前线指挥车与后台指挥中心之间均按照北斗军4.0协议通讯。所述北斗卫星导航系统的空间站由5颗静止轨道卫星和11颗非静止轨道卫星组成，所述北斗卫星导航系统的地面站包括主控站、注入站和监测站。所述数据采集系统由用于采集火灾视频信息的烟火识别摄像头、无人机、固定式摄像头，用于采集火灾音视频信息的单兵图传，用于采集地图信息的地图标会单元，用于采集气象信息的自动气象站，用于采集着火点数据信息的火险因子采集器以及用于采集位置信息和短报文信息的北斗终端一体机组成；所述通讯系统由光纤通讯系统、微波通讯系统、数字集群和北斗通讯系统组成；所述烟火识别摄像头、无人机、固定式摄像头、单兵图传均与光纤通讯系统或微波通讯系统或数字集群单向通讯，所述地图标会单元、火险因子采集器、气象信息站、北斗终端一体机均与北斗通讯系统双向通讯；所述北斗通讯系统、光纤通讯系统、微波通讯系统、数字集群均与移动前线指挥车、后台指挥中心双向通讯。所述移动前线指挥车、后台指挥中心均包括数据管理系统、火险预测系统和火险应急系统，其中：数据管理系统，以森林资源二类数据、高分辨率航拍数据、大比例尺空间矢量数据为基础建成的林业综合数据中心；火险预测系统，根据各种采集到的环境信息，通过局域的环境信息，风速风向、气温、植被类型等数据分析判断火险等级；火险应急系统，利于北斗卫星定位系统，获得实时火场前线多源动态信息，；建立指挥中心与各作战单位和装备之间的综合信息链；构建从终端数据采集、传输到服务器端信息处理、分析以及各类指令上传下达的中转平台。所述北斗通讯系统包括安装在其内部的北斗用户机和第一编/解码器，所述第一编/解码器分别与所述数据采集系统、北斗用户机双向通讯，所述移动前线指挥车内设第一北斗指挥机、第二编/解码器和第一人机交互单元，所述后台指挥中心内设第二北斗指挥机、第三编/解码器和第二人机交互单元，北斗用户机分别与第一、二北斗指挥机双向通讯，第一北斗指挥机与第二编/解码器双向通讯，第二编/解码器与第一人机交互单元双向通讯；第二北斗指挥机与第三编/解码器双向通讯，第三编/解码器与第二人机交互单元双向通讯。所述数据管理系统包括：传感器数据管理单元，把传感器采集到的数据进行分析、处理，根据数据信息内容进行判断数据类型；视频数据管理单元，用于各个不同视频采集单元采集到的视频，通过编码进行统一界面显示；卫星遥感数据管理单元，通过与国家测绘中心进行数据交换，进行遥感影像的火点判断；地面信息数据管理单元，用于北斗终端一体机的位置信息和通讯功能，进行人员的定位跟踪、轨迹路线、指令下达和指挥调度；  数据查询与管理单元，把各种数据自动保存至数据库中，方便指挥人员的查阅、核定与信息的管理；用户权限管理单元，用于数据保密，根据需求进行系统的各级管理权限的开通。所述火险预测系统包括：气象火险分析单元，通过气象因素，风速、雨量、温度、湿度、气压和火险因子进行火险等级的分析；视频火情分析单元，通过烟火识别摄像头进行火点的预判和分析，并自动进行火点报警；航空器火险分析单元，通过无人飞机、热气球等带有红外线的视频信息，分析现场的火险等级。所述火险应急系统包括：单兵终端指挥单元，获取人员队伍的定位跟踪、扑火轨迹路线，当发现可疑的火情后，通过单兵图传的短报文功能向移动前线指挥车或后台指挥中心汇报具体的火情信息、火情蔓延情况、火灾具体位置、过火面积等火灾的基本状况；车载终端指挥单元，用于北斗终端一体机的位置信息和通讯功能，进行人员的定位跟踪、轨迹路线、指令下达和指挥调度；车载前指平台指挥单元，以地理信息系统作为整个系统的展示平台，整合其它异构信息系统，使用户通过GIS这个统一的界面，利用公共接口构件，任意调用、操作包括北斗定位、视频监控、视频会议、通信指挥、卫星数据监测等在内的其它系统统一至车载前指平台指挥，方便指挥决策者现场指挥；林火蔓延分析单元，以某着火点为起始，系统综合风力风向等气象因素、植被及可燃物、地形地貌、阻隔物等因子，分别计算出设定时间内的林火蔓延情况，并提示蔓延推演结果的可信率；查询过火面积内的森林资源数据、高压线、油库等重要信息。三维电子沙盘显示单元，全景360度的三维场景模拟，集合空间地理信息DEM数据和遥感卫星数据。所述第一、二、三编/解码器电路相同，第一编/解码器由编码器和解码器组成，所述编码器由数据接收模块、数据处理模块和数据发送模块组成，数据接收模块的输入端与数据采集系统的输出端相连，数据接收模块的输出端与数据处理模块的输入端相连，数据处理模块的输出端与数据发送模块的输入端相连，数据发送模块的输出端与北斗用户机的输入端相连。由上述技术方案可知，本专利技术通过前端对火灾信息进行实时的获取，实现火场前线的位置、音频、视频等各种信息感知；再有效整合包括无线公网、北斗通信、超短波电台、微波通信、集群网络、互联互通等多种介质、多种协议、多种环境通信网络的融合通讯，将火场各类信息、数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗的火场感知实战指挥平台系统，其特征在于：包括北斗卫星导航系统（1）、用于实时采集火场信息的数据采集系统（2）、通讯系统（3）、移动前线指挥车（4）和后台指挥中心（5），北斗卫星导航系统（1）由空间站、地面站和北斗用户终端组成，所述的北斗用户终端由安装在数据采集系统（2）内的北斗终端一体机、安装在通讯系统（3）内的北斗用户机、分别安装在移动前线指挥车（4）、后台指挥中心（5）内的第一、二北斗指挥机组成，数据采集系统（2）通过北斗卫星导航系统（1）和通讯系统（3）分别与移动前线指挥车（4）、后台指挥中心（5）双向通讯，移动前线指挥车（4）与后台指挥中心（5）双向通讯。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗的火场感知实战指挥平台系统，其特征在于：包括北斗卫星导航系统（1）、用于实时采集火场信息的数据采集系统（2）、通讯系统（3）、移动前线指挥车（4）和后台指挥中心（5），北斗卫星导航系统（1）由空间站、地面站和北斗用户终端组成，所述的北斗用户终端由安装在数据采集系统（2）内的北斗终端一体机、安装在通讯系统（3）内的北斗用户机、分别安装在移动前线指挥车（4）、后台指挥中心（5）内的第一、二北斗指挥机组成，数据采集系统（2）通过北斗卫星导航系统（1）和通讯系统（3）分别与移动前线指挥车（4）、后台指挥中心（5）双向通讯，移动前线指挥车（4）与后台指挥中心（5）双向通讯。
2.根据权利要求1所述的基于北斗的火场感知实战指挥平台系统，其特征在于：所述北斗卫星导航系统（1）与数据采集系统（2）之间、北斗卫星导航系统（1）与通讯系统（3）之间、北斗卫星导航系统（1）与移动前线指挥车（4）之间、北斗卫星导航系统（1）与后台指挥中心（5）之间、数据采集系统（2）与通讯系统（3）之间、通讯系统（3）与移动前线指挥车（4）之间、通讯系统（3）与后台指挥中心（5）之间、移动前线指挥车（4）与后台指挥中心（5）之间均按照北斗军4.0协议通讯。
3.根据权利要求1所述的基于北斗的火场感知实战指挥平台系统，其特征在于：所述北斗卫星导航系统（1）的空间站由5颗静止轨道卫星和11颗非静止轨道卫星组成，所述北斗卫星导航系统（1）的地面站包括主控站、注入站和监测站。
4.根据权利要求1所述的基于北斗的火场感知实战指挥平台系统，其特征在于：所述数据采集系统（2）由用于采集火灾视频信息的烟火识别摄像头、无人机、固定式摄像头，用于采集火灾音视频信息的单兵图传，用于采集地图信息的地图标会单元，用于采集气象信息的自动气象站，用于采集着火点数据信息的火险因子采集器以及用于采集位置信息和短报文信息的北斗终端一体机组成；所述通讯系统（3）由光纤通讯系统、微波通讯系统、数字集群和北斗通讯系统组成；所述烟火识别摄像头、无人机、固定式摄像头、单兵图传均与光纤通讯系统或微波通讯系统或数字集群单向通讯，所述地图标会单元、火险因子采集器、自动气象站、北斗终端一体机均与北斗通讯系统双向通讯；所述北斗通讯系统、光纤通讯系统、微波通讯系统、数字集群均与移动前线指挥车（4）、后台指挥中心（5）双向通讯。
5.根据权利要求1所述的基于北斗的火场感知实战指挥平台系统，其特征在于：所述移动前线指挥车（4）、后台指挥中心（5）均包括数据管理系统、火险预测系统和火险应急系统，其中：
数据管理系统，以森林资源二类数据、高分辨率航拍数据、大比例尺空间矢量数据为基础建成的林业综合数据中心；
火险预测系统，根据各种采集到的环境信息，通过局域的环境信息，风速风向、气温、植被类型等数据分析判断火险等级；
火险应急系统，利于北斗卫星定位系统，获得实时火场前线多源动态信息，；建立指挥中心与各作战单位和装备之间的综合信息链；构建从终端数据采集、传输到服务器端信息处理、分析以及各类指令上传下达的中转平台。
6.根据权利要求4所述的基于北斗的火场感知实战指挥平台系统，其特征在于：所述北斗通讯系统包括安装在其内部的北斗用户机和第一编/解码器，所述第一编/解码器分别与所述数据采集系统（2）、北斗用户机双向通讯，所述移动前线指挥车（4）内设第一北斗...

【专利技术属性】
技术研发人员：李高军，李军，付立红，梁本仁，王磊，陈俊杰，钱斌，闫志强，潘伟拓，王景利，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34