《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于北斗導(dǎo)航的“天地一體化”公安扁平化指揮系統(tǒng)
來(lái)源:電子技術(shù)應(yīng)用2013年第12期
劉 丹1,田銀枝2,曹紅杰1,,梁 濤1
(1.北京合眾思?jí)褜?dǎo)航技術(shù)有限公司,,北京100015; 2.北京超圖信息技術(shù)有限公司,,北京10001
摘要: 結(jié)合公安扁平化指揮需求,,北斗導(dǎo)航既能保證位置信息安全和可靠,也能在3G信號(hào)無(wú)法覆蓋的地方,,利用北斗雙向短報(bào)文功能進(jìn)行定位數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)文字信息的實(shí)時(shí)傳輸,。各類現(xiàn)場(chǎng)感知終端搭載北斗導(dǎo)航模塊實(shí)現(xiàn)低空無(wú)人機(jī)偵查、車載現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮,、移動(dòng)警務(wù)終端任務(wù)執(zhí)行和領(lǐng)導(dǎo)遠(yuǎn)程指揮決策的天地一體化扁平化指揮功能,,通過北斗衛(wèi)星和3G網(wǎng)絡(luò)建立無(wú)線接入公安專網(wǎng)的數(shù)據(jù)通道,指揮后臺(tái)采用位置云架構(gòu)SOA服務(wù)接口整合公安業(yè)務(wù)系統(tǒng),,以PGIS地圖為展示基礎(chǔ)形成公安專有指揮云體系,。最后通過廣西和新疆公安案例驗(yàn)證北斗導(dǎo)航和“云+端”技術(shù)在公安指揮實(shí)戰(zhàn)中的成效,并指出存在問題,。
Abstract:
Key words :

摘  要: 結(jié)合公安扁平化指揮需求,,北斗導(dǎo)航既能保證位置信息安全和可靠,也能在3G信號(hào)無(wú)法覆蓋的地方,,利用北斗雙向短報(bào)文功能進(jìn)行定位數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)文字信息的實(shí)時(shí)傳輸,。各類現(xiàn)場(chǎng)感知終端搭載北斗導(dǎo)航模塊實(shí)現(xiàn)低空無(wú)人機(jī)偵查、車載現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮,、移動(dòng)警務(wù)終端任務(wù)執(zhí)行和領(lǐng)導(dǎo)遠(yuǎn)程指揮決策的天地一體化扁平化指揮功能,,通過北斗衛(wèi)星和3G網(wǎng)絡(luò)建立無(wú)線接入公安專網(wǎng)的數(shù)據(jù)通道,指揮后臺(tái)采用位置云架構(gòu)SOA服務(wù)接口整合公安業(yè)務(wù)系統(tǒng),,以PGIS地圖為展示基礎(chǔ)形成公安專有指揮云體系,。最后通過廣西和新疆公安案例驗(yàn)證北斗導(dǎo)航和“云+端”技術(shù)在公安指揮實(shí)戰(zhàn)中的成效,并指出存在問題,。
關(guān)鍵詞: 北斗導(dǎo)航系統(tǒng),;扁平化指揮;現(xiàn)場(chǎng)感知;云+端,;警用地理信息系統(tǒng)

    隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步,,各類社會(huì)矛盾凸顯,不穩(wěn)定因素增多,,公安業(yè)務(wù)系統(tǒng)面臨形勢(shì)更加嚴(yán)峻,、傳統(tǒng)指揮已不能適應(yīng)新形勢(shì)下公安科學(xué)決策、快速反應(yīng),、精確打防管控等要求,。公安扁平化指揮的特征是減少中間環(huán)節(jié)、指揮幅度增加,、權(quán)力更加集中,、調(diào)動(dòng)范圍更廣,直接“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”式的調(diào)度一線警力,,以公安指揮中心為主,,以派出所和現(xiàn)場(chǎng)指揮調(diào)度為輔,直接指揮最小作戰(zhàn)單元和勤務(wù)崗位,,實(shí)現(xiàn)對(duì)警情的快速反應(yīng),、迅速處置,最終達(dá)到提高勤務(wù)指揮質(zhì)效,、增強(qiáng)整體防控效能的目的[1],。公安扁平化指揮系統(tǒng)是信息化建設(shè)的龍頭工程,著重實(shí)現(xiàn)“空中有圖像,、地面有監(jiān)控,、現(xiàn)場(chǎng)有警力、圖上有定位,,指揮有手段”的天地一體化指揮目標(biāo),。
北斗在公安中的作用
    北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BDS(Beidou Navigation Satellite System)是我國(guó)自主研制的全天候、全天時(shí),、區(qū)域性衛(wèi)星定位導(dǎo)航通信系統(tǒng),,與美國(guó)GPS、俄羅斯格羅納斯,、歐盟伽利略系統(tǒng)并稱全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),,覆蓋中國(guó)全境無(wú)盲區(qū),具備定位,、導(dǎo)航和通信功能,,安全可靠、穩(wěn)定性高,、保密性強(qiáng)[2],。北斗在公安中地位和作用日漸顯著,。首先,公安警員定位信息必須高安全:警員警車位置,、處置場(chǎng)所等都屬于保密信息,,公安終端使用美國(guó)GPS安全隱患大;其次,,極端應(yīng)急下通信需要保障:利用北斗終端短報(bào)文功能,,可以將警員位置和現(xiàn)場(chǎng)信息通過北斗回傳中心,解決特殊環(huán)境下通信盲區(qū)問題,,尤其適合在地域遼闊的新疆,、西藏等常規(guī)通信手段無(wú)法到達(dá)的地區(qū)使用。
體系建設(shè)和總體設(shè)計(jì)總體建設(shè)目標(biāo)
    “天地一體化”公安扁平化指揮系統(tǒng)是一個(gè)跨區(qū)域的集多級(jí)指揮調(diào)度,、單警作戰(zhàn)指揮,、北斗衛(wèi)星通信、視頻實(shí)時(shí)傳輸,、目標(biāo)跟蹤監(jiān)控,、電子地圖應(yīng)用,、移動(dòng)偵查指揮為一體的系統(tǒng)工程,,構(gòu)建一套技術(shù)先進(jìn)、體系完備的“多級(jí)遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)”指揮作戰(zhàn)信息系統(tǒng),,實(shí)現(xiàn)公安指揮中心,、現(xiàn)場(chǎng)指揮部和現(xiàn)場(chǎng)民警進(jìn)行遠(yuǎn)距離跨區(qū)域的有效指揮、資源共享和信息互動(dòng),。
系統(tǒng)架構(gòu)組成
    “天地一體化”公安扁平化指揮體系主要包括空中偵察,、地面指揮、通信網(wǎng)絡(luò)和指揮中心四個(gè)部分,,如圖1所示,。


    (1)空中偵察部分:無(wú)人和直升機(jī)搭載任務(wù)載荷進(jìn)行圖像實(shí)時(shí)獲取和無(wú)線微波回傳,基于機(jī)載北斗設(shè)備把定位信息通過北斗衛(wèi)星回傳到指揮中心,。
    (2)地面指揮部分:現(xiàn)場(chǎng)指揮部基于衛(wèi)星通信指揮車來(lái)建設(shè),,安裝地面站接收空中偵察單元回傳的視頻數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換后落地和現(xiàn)場(chǎng)展示,。利用北斗移動(dòng)指揮機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛和單兵的定位監(jiān)控,,通過北斗衛(wèi)星回傳給上級(jí)北斗指揮機(jī);同時(shí)負(fù)責(zé)把行動(dòng)小組和移動(dòng)指揮車發(fā)回的視頻信息,、現(xiàn)場(chǎng)情況,、情報(bào)信息進(jìn)行匯聚,重要信息通過寬帶衛(wèi)星回傳到公安部指揮中心,。移動(dòng)指揮車是行動(dòng)的核心前線單元,,通過車載指揮軟件調(diào)度周邊警力,、收集現(xiàn)場(chǎng)證據(jù)、音視頻監(jiān)控和下發(fā)指令等[3],。車載3G圖傳回傳現(xiàn)場(chǎng)視頻,,車載北斗設(shè)備作為無(wú)3G情況下定位和短報(bào)文回傳的補(bǔ)充。單兵系統(tǒng)是配發(fā)給民警的各類北斗設(shè)備和終端,,實(shí)現(xiàn)北斗定位回傳,、警務(wù)執(zhí)法和現(xiàn)場(chǎng)采集等功能。
    (3)通信網(wǎng)絡(luò)部分:主要包括北斗衛(wèi)星通道,、3G無(wú)線通道和公安350 M集群,。其中北斗衛(wèi)星落地靠安裝在公安網(wǎng)內(nèi)的北斗指揮機(jī)來(lái)接收下屬北斗用戶機(jī)回傳的定位和短報(bào)文信息;3G網(wǎng)絡(luò)主要通過運(yùn)營(yíng)商部署VPN專線到公安部門來(lái)實(shí)現(xiàn)3G數(shù)據(jù)的回傳接收,;350 M集群是公安自己建立的獨(dú)立語(yǔ)音集群對(duì)講網(wǎng)絡(luò),,實(shí)時(shí)接收集群手臺(tái)和車臺(tái)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
    (4)公安扁平化指揮中心:是指揮體系的核心大腦和后臺(tái),,在指揮室內(nèi)通過大屏系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示回傳現(xiàn)場(chǎng)視頻和定位信息,,通過指揮調(diào)度軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)調(diào)度和指揮功能,底層通過位置云技術(shù)架構(gòu)實(shí)時(shí)對(duì)接公安內(nèi)網(wǎng)PGIS,、警綜平臺(tái)和大情報(bào)數(shù)據(jù)平臺(tái),。
扁平化多級(jí)體系
    公安扁平化指揮體系的組織機(jī)構(gòu)如圖2所示,包括省,、市,、縣三級(jí)指揮中心,在處理重大突發(fā)事件時(shí),,可根據(jù)預(yù)案等級(jí)動(dòng)態(tài)重構(gòu),,建立不同層次的現(xiàn)場(chǎng)指揮中心,實(shí)現(xiàn)不同警情模式下的動(dòng)態(tài)調(diào)整,。常規(guī)警情模式下遵循“層級(jí)指揮,、屬地管轄”機(jī)制完成逐級(jí)指揮。重大警情時(shí)省,、市,、縣三級(jí)指揮單元可進(jìn)行跨級(jí)指揮,任何一級(jí)指揮單元都可動(dòng)態(tài)調(diào)整為現(xiàn)場(chǎng)指揮單元,,形成“關(guān)口下沉,、指揮前移”的戰(zhàn)時(shí)指揮模式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)指揮員級(jí)別動(dòng)態(tài)調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)指揮所的權(quán)力,,指令直接發(fā)出反向傳遞到各單元,,同時(shí)實(shí)現(xiàn)與社會(huì)資源的實(shí)時(shí)互動(dòng)。

空中偵察設(shè)計(jì)和應(yīng)用建立空中圖像偵察系統(tǒng)的需求
    公安部門對(duì)于重大案件的前期摸排,、重大安保線路的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,、重大警情的聯(lián)動(dòng)處置,、群體性事件的現(xiàn)場(chǎng)掌控都需要用到無(wú)人機(jī)和直升機(jī)進(jìn)行空中實(shí)時(shí)偵察和取證。重點(diǎn)任務(wù)包括大范圍搜尋和偵察,、對(duì)群體性事件中重點(diǎn)人物進(jìn)行拍照,、實(shí)施撒傳單和催淚彈等驅(qū)散反制手段,以及利用“圖像凝視”技術(shù)對(duì)嫌疑車輛自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤,。
空中偵察系統(tǒng)的組成
    空中圖像偵察系統(tǒng)由飛行器,、地面控制站、任務(wù)載荷和情報(bào)站組成,。飛行器包括飛機(jī)機(jī)體,、動(dòng)力裝置、飛控導(dǎo)航,、北斗傳輸設(shè)備,、回收裝置等[4];地面控制站包括遙測(cè)無(wú)線電發(fā)射,、地面遙測(cè)接收等,;任務(wù)載荷包括可見光攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)等,;情報(bào)處理站實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)拼接地圖和目標(biāo)定位功能,。
地面指揮體系搭建和應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)和車載北斗指揮單元
    在現(xiàn)場(chǎng)指揮部和移動(dòng)指揮車上搭建基于北斗的用戶和指揮機(jī)以及北斗指揮軟件,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)指揮部對(duì)現(xiàn)場(chǎng)警車和單兵警員的指揮調(diào)度功能,。其中現(xiàn)場(chǎng)指揮部采用北斗增強(qiáng)式指揮機(jī),,北斗指揮軟件實(shí)現(xiàn)北斗定位,、通信指揮等功能,,通過北斗逐級(jí)通播、位置報(bào)告和態(tài)勢(shì)等構(gòu)建指揮網(wǎng)絡(luò),,滿足多級(jí)指揮要求[5],。
北斗警務(wù)終端單兵作戰(zhàn)單元
    由于公安警務(wù)人員工作環(huán)境和職業(yè)的特點(diǎn),對(duì)警務(wù)終端有特殊要求:首先要保障警員定位的安全性,;要有三防能力,,適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境;屏幕硬度要高并且強(qiáng)光下可見,;電池續(xù)航長(zhǎng),,能滿足長(zhǎng)時(shí)間工作;產(chǎn)品要輕便,,操作靈活[6],。單兵作戰(zhàn)軟件負(fù)責(zé)與指揮中心、移動(dòng)指揮車以及周邊警員進(jìn)行信息傳遞和聯(lián)動(dòng),,具有導(dǎo)航定位,、快速編組溝通,、證據(jù)采集上報(bào)、在線查案和語(yǔ)音對(duì)講等功能,??紤]到公安現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的特殊和復(fù)雜性,單警終端采用北斗/GPS雙模芯片,,既能利用北斗和GPS實(shí)現(xiàn)雙星定位和無(wú)縫覆蓋,,也能利用短報(bào)文實(shí)現(xiàn)應(yīng)急通信保障。
扁平化指揮中心平臺(tái)
    扁平化指揮中心平臺(tái)是公安扁平化指揮體系靈活運(yùn)轉(zhuǎn)的“大腦”,,目標(biāo)是“搭建公共平臺(tái),、集成基礎(chǔ)設(shè)施、引接現(xiàn)有系統(tǒng),、互聯(lián)社會(huì)聯(lián)動(dòng)”,,系統(tǒng)效果如圖3所示。平臺(tái)利用位置云技術(shù)把矢量,、三維,、街景和PGIS(警用地理信息平臺(tái))多種地圖進(jìn)行整合[7],增強(qiáng)公安民警“精確偵查,、精確布控和精確抓捕”的偵查辦案能力,。實(shí)現(xiàn)天網(wǎng)、3G視頻和語(yǔ)音對(duì)講的指揮調(diào)度大整合,。建立和警綜平臺(tái),、大情報(bào)等公安業(yè)務(wù)系統(tǒng)的橋梁,創(chuàng)建了扁平化指揮和情報(bào)研判的一體化流程[8],。

 

 

    基于北斗的單兵終端,、移動(dòng)指揮車和無(wú)人機(jī)組成地面和空中的現(xiàn)場(chǎng)感知手段,通過北斗,、3G和350M集群網(wǎng)搭建多級(jí)指揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,采用位置云構(gòu)建公安扁平化指揮中心,構(gòu)成了典型的“云+端”創(chuàng)新警務(wù)模式,,是北斗導(dǎo)航和位置服務(wù)技術(shù)結(jié)合公安扁平化指揮需求的一個(gè)嶄新和大膽的嘗試,。公安扁平化指揮體系分別在廣西和新疆公安進(jìn)行了實(shí)踐檢驗(yàn),取得了較好實(shí)戰(zhàn)效果,但后期建設(shè)也需要考慮到公安科信部門的技術(shù)支持力度和加強(qiáng)培養(yǎng)公安技術(shù)人才等問題,。
參考文獻(xiàn)
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