中国卫星导航定位协会

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北斗系统在武警部队作战指挥中的应用研究
黄 莹
2014/01/06 15:16
摘要:随着我国北斗卫星导航系统的日益完善,系统的应用已经成为目前多个领域研究的重点。特别是由于北斗系统对我国军事领域的影响,研究系统对武警部队作战指挥的改变是武警部队完成使命任务的必然。论文首先从北斗系统对军事实力提升的作用研究出发,认为北斗系统的主要作用在于构成了协同作战指挥的基础,也为联合作战构建了一个联系网络。其次,勾画出北斗导航系统的应用的着眼点,与武警部队的任务特点相结合,从灾情监测、指挥控制、执行任务、应急救援和后勤保障五个方面对北斗系统的应用提出了规划,证实了北斗系统在部队作战指挥转型中的重要推动。最后,结合系统在部队中的广泛应用前景和实际,提出了对系统应用的一些想法,可以为部队信息化建设提供思路。
关键词:北斗系统,武警部队、作战指挥,应用
1 前言
北斗卫星导航系统包括北斗一号和北斗二号系统。北斗一号是一个已投入使用的区域性卫星导航系统,北斗二号则是一个正在建设中的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统和美国GPS、俄罗斯格洛纳斯系统、欧盟伽利略定位系统被联合国一起确认为全球四个卫星导航系统核心供应商。
自2000年以来,我国已成功发射了多颗“北斗导航试验卫星”,建成了北斗导航试验系统。该系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能,并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。
2 北斗系统对提升我国军事综合实力的重要作用
2.1 武装力量的支撑和倍增器
卫星导航可为各种军事运载体导航。例如为弹道导弹、巡航导弹、空地导弹、制导炸弹等各种精确打击武器制导,可使武器的命中率大为提高,武器威力显著增长。武器毁伤力大约与武器命中精度(指命中误差的倒数)的3/2次方成正比,与弹头TNT当量的l/2次方成正比。因此,命中精度提高2倍,相当于弹头 TNT当量提高8倍。提高远程打击武器的制导精度,可使攻击武器的数量大为减少。
借助全球导航定位系统,战斗机、轰炸机、侦察机和特种作战飞机可以全天候准确无误地执行任务;坦克编队可在没有特征的沙漠地带完成精确的机动;扫雷bd可安全通过雷区、准确测定布雷位置以便将其摧毁;给养运输车能在沙漠中发现作战人员并为其提供补给;特别行动直升机与攻击直升机能够协同作战。全球导航定位系统还使空中加油机与需要加油的作战飞机能够更快地相互找到对方。
2.2 构成协同作战指挥
现代军事行动对卫星的依赖已达到空前的程度,从侦察、预警、遥感、监视到天气预报、指挥通信、精确制导,都与卫星密不可分。除大量使用侦察卫星、预警卫星和通信卫星外,导航定位卫星一直发挥着巨大的作用。
从作战指挥角度看,现今的作战指挥与历史上的作战指挥活动并无本质不同,都是指挥员运用兵力在一定的空间和时间内达成一定目的的活动。在作战中,对兵力兵器时间和空间位置的定位和控制是完成作战任务的基本前提。在科学技术不发达的时代,这是一个相当的难题,战争史上士兵迷失方向、找错队伍、机动失误等现象屡见不鲜。而全球导航定位系统的建立从根本上杜绝了这一现象。
卫星导航可完成各种需要精确定位与时间信息的战术操作,如布雷、扫雷、目标截获、全天候空投、近空支援、协调轰炸、搜索与救援、无人驾驶机的控制与回收、火炮观察员的定位、炮兵快速布阵以及军用地图快速测绘等。卫星导航可用于靶场高动态武器的跟踪和精确弹道测量以及时间统一勤务的建立与保持。
当今世界正面临一场新军事革命,电子战、信息战及远程作战成为新军事理论的主要内容。导航卫星系统作为一个功能强大的军事传感器,已经成为天战、远程作战、导弹战、电子战、信息战的重要武器,并且敌我双方对控制导航作战权的斗争将发展成为导航战。谁拥有先进的导航卫星系统,谁就在很大程度上掌握未来战场的主动权。

3 着眼北斗系统特点、创新武警部队作战指挥应用
3.1 北斗导航系统应用的着眼点
北斗系统本身的技术特点使得其在行业应用方面具备一定优势,总结一下这些因素。
快速安全定位:北斗系统提供的定位功能是以主从请求响应模式进行的,尽管系统的定位服务流程复杂,但系统的响应时间非常快,使得系统非常适合某些行业用户对移动目标进行实时监控的需要。
北斗系统的知识产权完全为我国所有,系统运行维护全部不受国际环境变化的影响;具有很好的加密功能,可以有效保障用户关键业务数据在处理、存储、传输过程中的安全性。
双向短信通信:北斗系统提供的通信功能是双向的,用户机既可以发送短信也可以接收短信。双向短信通信功能非常适合行业用户对短数据业务的应用。
北斗系统的定位、通信与授时是在同一信道完成的,可以有效满足通信信息量较小而即时性要求很高的各类型用户应用系统的要求。
多用户并发处理:北斗系统支持在同一时间段内多个用户并发服务申请,非常适合某些特殊行业用户对数据集中并发的要求。
北斗系统注册用户分为三个服务等级,对应的定位和通信响应时延不同。可以根据不同用户通信频度分别设定服务等级,以节省和优化利用北斗系统的资源。
集中信息处理:北斗系统的服务模式使得申请都会首先汇集到北斗卫星地面控制中心,由系统控制中心进行集中信息处理。用户监控中心只需要建立与系统控制中心之间的通信链路,就可以直接获取前端用户的所有信息。
北斗系统同时具备定位、通信和授时功能,很适合集团用户大范围监控管理和通信不发达地区数据采集传输应用,对于信息及时性和安全性要求高的应用部门,北斗系统的优势更为明显。
全天候工作:北斗系统的工作完全不会遭受因雨雪天气所带来的雨衰影响,确保系统全天候工作。
北斗终端设备采用集成化、模块化设计,体积不大,采用全向天线,较易于安装。北斗终端的功耗比较低,设备非常适用于车载供电环境和无人值守的野外工作环境。
3.2 北斗系统在武警部队中的应用研究
“北斗一号”开通来,系统运行可靠性达到99.98%,状态良好,及时提供了导航定位、数字短信及精确授时服务。目前其入网注册用户达四万多,近几年内规划新增用户数超过十万,应用覆盖水利电力、海洋渔业、交通运输、国土测绘、气象预报、减灾救灾和公共安全等领域。在武警部队应用中,除了上述的关于卫星导航系统的应用外,必须结合武警部队执行任务的特点和发挥北斗的优势。
3.2.1 灾情监测方面,全天候通报灾情发生并有效预防
在经历了种种地质、气象、海洋、环境等自然灾害,以及人为引起的事故、事件等非自然灾害,国家深刻地认识到,防灾信息化建设在应急过程中的极端重要性。在国家灾情监测网络的基础上,针对使命任务,武警部队必须建立适合自身工作特点的灾情监测网络,一方面便于bd快速反应及时实施预防措施,另一方面整合现有监测系统资源,相互协同、相互弥补共同打造能够覆盖全国的安全监测网络。
在灾情监测方面,要求武警部队灾情监测网络能够满足:
l 与多种类型的监测传感网络协同工作、接口性能标准。
l 快速对发生的事件进行定位。
l 及时、准确地收集、处理、分析、传递有关灾害信息,全天候保障信息畅通。
l 准确按照指令调整传感网络,以获得动态信息。
3.2.2 指挥控制方面,高效的进行bd指挥和战场管理
指挥控制网络是bd提高保障公共安全和处置突发公共事件的能力,最大程度地预防和减少突发公共事件及其造成的损害,保障公众的生命财产安全,维护国家安全和社会稳定,促进经济社会全面、协调、可持续发展。采用现代信息等先进技术,建立集通信、指挥和调度于一体,高度智能化的指挥控制系统。构建一个平战结合、预防为主的指挥控制平台。实现公共安全从被动应付型向主动保障型转型,全面提升武警部队管理水平。
在指挥控制方面,要求武警部队指挥控制网络能够满足:
l 全面获取安全事件的相关信息,对事件进行整体评估,为决策提供依据。
l 将决策及时传递给bd,并根据事件的发展和bd的状态调整决策。
l 提供参与者统一的地图信息、时间信息、位置信息,便于整体的指挥和调控。
l 根据决定,能够将情况直接传递给需要者,将战场指挥权交给执行者,减少中间环节,提高速度。
3.2.3 执行任务方面,快速定位和导航,缩短反应时间
武警部队执行任务,先一秒到达现场,就能把握先机;快一步展开处置,就能多几分胜算。其次,在新形势下,传统安全威胁和非传统安全威胁发生的时间、地点、样式具有很大的不确定性,发展走势充满变数,往往难以预测,突发性非常强。武警部队处于执勤、处突、反恐的第一线,遇有情况必须马上出动,对bd快速反应能力的要求非常高。另外,特别是在执行一些重大任务时,往往需要地方、武警、公安,甚至诸军兵种多种力量、多个部门联合行动,协调环节多,协同行动复杂、难度大。
在执行任务方面,要求武警部队执行任务网络能够满足:
l 快速自身定位,并能够将自身的位置信息及时传递给指挥控制网络。
l 能够可靠的接受指令,将bd情况及时反馈给指挥控制网络。
l 了解目标位置,便于规划先进路线,减少中途消耗时间。
l 可以接管战场指挥权,充分掌握战场情况,及时做出临时性调整。
3.2.4 应急救援方面,准确了解灾情并及时到达灾情地点
内卫bd参与处置突发事件正成为当今时代发展趋势。bd集结出击迅速,特别是bd储运系统覆盖面广、反应速度快,在弥补国家应急物资储备、运输工具资源不足、布点不均等方面作用突出。而武警部队主要遂行各种应急救援任务,积极参加以抢救人员生命为主的危险化学品泄漏、道路交通事故、地震及其次生灾害、建筑坍塌、重大安全生产事故、空难、爆炸及恐怖事件和群众遇险事件的救援,参与配合处置水旱灾害、气象灾害、地质灾害和森林火灾等各种自然灾害。
在应急救援方面,要求武警部队应急救援网络能够满足:
l 通讯无工作盲区,或者比较容易地克服工作盲区的影响,保障通讯的畅通性。
l 工作环境可能会很恶劣,必须具备强的环境抵抗力,保证可靠工作。
l 能够双向通讯,保证政令畅通。
l 能够快速定位,及时反馈位置信息。
3.2.5 后勤保障方面,全面调度和掌握后勤供应
高度立体化的作战战场,要求后勤建立从平面到立体,从内层空间到外层空间,从前方到后方的快速、有效的保障网络。后勤保障空间的扩大,对组织指挥、协调、保障手段等提出了更高的要求。其次是后勤保障的任务更加繁重。对后勤物资筹措、储备管理、运输补给以及修理等都带来了很大的困难。
在后勤保障方面,要求武警部队后勤保障网络能够满足:
l 装备的定位,便于指挥系统的调度和控制。
l 重要物资的监控,提高运输、储存的安全性。
l 通用性好,强调多种设备的无缝连接。
l 提升bd的空间保障能力,拓展保障范围。
4 对北斗系统在武警部队中应用的一些想法
正如每一次大的技术进步总是深刻影响人类生活、加速人类文明进程一样,北斗系统的应用也将改变我们的生活。
鉴于信息化是目前bd现代化建设的最薄弱的环节,bd正在积极解决最关键环节的数字化通讯与精确定位问题。为此,北斗系统必将更加广泛地被军事运用。而且“北斗二号”系统一旦正式运营,将形成“陆、海、空、天”四位一体的“信息化作战”能力,将大大的提高bd的战斗力。
4.1 应用必须与发展同步
在武警部队中应用北斗系统需要按照“示范性、规模性、普及性”三步走战略,与北斗系统的发展同步。北斗的应用是北斗导航系统的灵魂,只有加大应用的力度,才能进一步的促进北斗的发展。特别是随着北斗二号的组网成功,北斗系统在武警部队的应用将面临着空前的机遇,也将面临新的挑战。国家对北斗系统的支持将会给武警部队创造巨大的发展空间,bd可以基于此大力进行信息化建设,提高bd战斗力。
4.2 它山之石、可以攻玉
借鉴国外卫星导航系统发展的经验和教训,加快北斗系统的应用化。GPS、GLONASS等卫星导航系统都已经经历相当长的发展和应用时期,走了许多弯路,也总结了很多经验,通过预先的研究和结合武警部队的实际,整合现有资源,发挥bd应用北斗的主渠道作用。
4.3 应用中贯穿继承
只有合适的技术,没有落后的技术。不能因为北斗系统的引入而忽视已经取得的成果。北斗系统是一种技术、新的技术手段,在其之前bd已经或多或少的进行了信息化建设工作,北斗系统的出现,只是使信息化建设工作变得更直接、更简捷,它最大的特点就是定位和通讯共存,这样使其在整个网络中成为一个节点,而不是像GPS系统仅是一个末端或节点的辅助。
综上所述,以北斗在武警部队的应用为契机,任务为牵引,必然会成为武警部队战斗力新的增长点。

参考文献
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作者简介:黄莹,女,1978年7月,武警工程大学信息工程系副教授,西安交通大学在读博士,研究领域:导航、制导与控制,信息融合,智能控制等