北斗三号短报文户外应急产品及应用方案

我国幅员辽阔物产丰富，各大地区生产线都有工人日夜躬耕投入生产，然而与无人区、无网络区域作业人员通信一直是难以解决的技术问题；通信链路不稳定、通信不畅，通信距离短，无法与无人区人员进行实时沟通，对于无人区作业的开展带来很大的不便。为了与无人区工作人员保持实时沟通，获取实时信息，最大程度保护工作人员的生命安全，构建稳定的通信链路进行信息的传递是十分必要的。

一、户外通信面临的问题

常规的通信技术由于通信原理的限制，在紧急情况下无法很好的完成通信任务。例如使用以太网进行远程数据传输，虽然可以确保数据传输的实时性，但基站等通信设备容易遭到破坏；使用手机无线自组织网构建小范围应急通信系统，虽然可以实现语音和文本的一对一或一对多通信，但无法保证传输链路的通畅性以及数据传输的可靠性；使用ZIGBEE网络和GPRS传输数据，虽然可以提高数据传输的可靠性，但ZIGBEE网络无法进行移动终端组网，且传输的距离较近，GPRS存在着丢包现象和转接时延的问题。

二、北斗卫星通信的意义

相比而言，卫星通信技术不受自然灾害的影响，不存在通信盲区，稳定性较高；北斗卫星导航试验系统正式提供服务以来，在交通、渔业、水文、气象、林业、通信、电力、救援等诸多领域得到广泛应用，产生了显著的社会效益和经济效益。并且北斗系统的误码率低，传输可靠。因此，在紧急情况下，使用北斗RDSS卫星通信功能构建通信系统，实现一对一或一对多的通信，促成信息及时发送，对于无人区的信息传输时效性具有现实意义。

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三、方案目标

在紧急情况下，位置信息的快速上报和共享是至关重要的。通过北斗系统提供的位置信息技术，作业人员可以实现位置信息的快速上报和共享，从而提高事故应急反应的速度和准确度，降低事故造成的损失和风险。

基于北斗系统的导航定位、短报文通信以及位置报告功能，可以提供全国范围的实时应急通信、位置信息快速上报与共享等服务，为无人区、无网络区域作业人员的沟通提供了可靠的手段，从而极大地提高了快速反应能力和决策能力。

四、方案内容

1.方案架构流程

基于北斗短报文通信卫星，在无人地带搭建基于北斗网络通信的北斗指挥系统。通过北斗设备实时发送数据至指挥系统，实现在无人、无网络地带的实时通信、实时追踪、实时监控，现场端设备包括北斗手持机、北斗车载终端、北斗应急指挥箱等，通过北斗通信链路实现与系统之间的数据透传。系统收到北斗报文之后，通过北斗通信前置服务器的软件解析并将数据传送。

方案架构图

2.方案现场端设备概述（可按需定制）

• 北斗短报文便携终端

北斗短报文便携终端是一款功能强大的北斗设备，集成了北斗RDSS短报文通信、RNSS定位、蓝牙通信、落水报警和语音播报等功能，同时拥有体积小巧、易于携带的特点。基于北斗网，使得在无人区、弱信号地区使用北斗终端与短信、微信互通，语音发送、图片发送、位置报告、轨迹呈现、紧急报警以及信息交互等需求变得更加容易和可靠。

户外作业人群使用北斗短报文便携终端

• 北斗三号短报文车载终端

北斗三号短报文车载终端是一款专门为车载数据传输而设计的北斗设备。设备的设计充分考虑防水、防腐蚀等要求，极大地提高了设备的可靠性和稳定性。车载终端内置RNSS定位天线，可以实时获取位置信息，利用RDSS通信功能，将采集的位置信息实时上报，实现在无人区实时位置追踪及上报。这一功能非常重要，极大地降低了工作人员于户外失联的风险，提升了在野外作业中的安全性和可靠性。

• 北斗三号自组网背包功能描述

自组网应急通信由通信终端由LoRa通信和定位二合一网关、LoRa定位终端、信息服务系统、北斗卫星收发单元配套手机APP等组成，整体通信的系统架构如下图所示。

LORA系统示意图

基于北斗卫星定位服务，综合利用运营商通信网络、卫星网络、Mesh自组网、LoRa等技术，构建无公网地区施工工区的一张通信网络，将北斗示位标终端定位位置信息通过该网络实时传递到后台监控平台。应用在户外工作、户外探险户等场景，在无信号，弱信号地区搜集上报终端的位置，并汇集到LoRa基站端，基站通过蓝牙/全网通4G/网口RJ45/北斗RDSS短报文等多种通信方式进行数据整合显示。

自组网背包产品组合示意图

随着中国北斗导航卫星系统的不断完善和推广，其应用范围也越来越广。除了传统的导航定位功能，北斗系统还能够提供短报文通信和位置报告等应急通信服务。在无人区、无网络区域的作业任务中，作业人员经常会面临着缺乏及时有效的通信手段的问题，这时候基于北斗系统的应急通信服务就显得尤为重要。

北斗卫星系统的引入为户外应急产品和应用方案开创了新的时代。北斗三号短报文户外应急产品及应用方案在为户外活动提供通信手段的同时，也为紧急情况下的救援提供了强大的支持。北斗三号短报文户外应急产品以其卓越的性能和广泛的应用领域，为户外活动提供了全新的安全保障。