衛(wèi)星應(yīng)用助力“勝利日”大閱兵
2015年9月3日上午10點,中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年紀念大會在北京天安門廣場舉行。大閱兵向全世界各國人民展示了一支現(xiàn)代化的威武雄師。在整場紀念活動成功舉辦的背后,衛(wèi)星技術(shù)作為支持軍隊跨越式發(fā)展的力量源泉和堅強后盾。
在中國上一次舉行大閱兵的2009年國慶,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還只有3顆在軌衛(wèi)星,而在今年9月3日舉行的抗戰(zhàn)勝利日大閱兵時,北斗已經(jīng)擁有近20顆衛(wèi)星并用于閱兵指揮。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星總設(shè)計師楊慧在接受專訪時說,這是中國自行研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次用于閱兵,北斗高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航和授時功能使得閱兵指揮在全局上的協(xié)調(diào)更加方便高效。從技術(shù)層面上看,閱兵不是非用北斗不可,但是使用了北斗會非常便利。在此次大閱兵中,對于北斗衛(wèi)星的應(yīng)用包括北斗高精度定位測量技術(shù)、北斗自動授時技術(shù)、訓(xùn)練考核技術(shù)。
北斗高精度定位測量技術(shù)主要能夠提供與GPS一樣的無線電導(dǎo)航服務(wù)和北斗獨有的無線電測定服務(wù)。第一代北斗導(dǎo)航系統(tǒng)需要通過衛(wèi)星向地面服務(wù)系統(tǒng)發(fā)出定位請求,地面服務(wù)系統(tǒng)利用雙球定位原理解算出用戶的位置并發(fā)送用戶,這樣一來地面站可以獲知用戶的位置。而使用GPS的用戶只能知道自己在哪里,并不能讓別人知道自己的位置,這樣的好處是保密。第二代北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在具備了類似GPS的功能同時,依然保留了位置報告功能,用戶可以選擇是否公布自己的位置。正是這一功能為閱兵指揮提供了便利。
在閱兵之前,在端門外廣場迎接出席大會的各國領(lǐng)導(dǎo)人等,出席紀念活動的嘉賓乘坐車輛準時、依次抵達,分秒不差。殊不知這背后其實是“警衛(wèi)車輛指揮調(diào)度系統(tǒng)”的功勞。
大會安保指揮部通過該系統(tǒng),可以實時了解中外領(lǐng)導(dǎo)人的出發(fā)時間及行進位置。指揮部只需在調(diào)度中心的大屏上打開電子地圖,鼠標點擊某一地點,就能向車隊和路面交警的移動終端發(fā)出指示,標出下一個目標方向。通過該系統(tǒng)可以隨時通知車隊調(diào)整車速,確保車隊車輛準時到達會場。如果車隊行進快了,必要時可以多繞幾條街。如果行進慢了,也可以臨時通知抄近道,并且安排別的車隊繞行回避。這樣,再多的國家貴賓同時參與活動,都可以按照流程分秒不差。
這次閱兵正式受閱約1.2萬人,共編50個方(梯)隊。這么多方隊行進,如果光靠人的口令協(xié)調(diào)非常麻煩。如果每個方隊的受閱人員都帶著北斗導(dǎo)航儀,所有方隊的位置都投影到顯示屏上,方隊與方隊之間,人與人之間的幾何關(guān)系就能非常明確、直觀地體現(xiàn),這樣指揮官在屏幕前就可把每個方隊及個人的位置看得很清楚,真正做到運籌帷幄之中,決勝千里之外。不過,不是所有方隊配備的裝備都是一樣的,如徒步方隊的一些人員配備的是一些定位手表,類似于小的北斗導(dǎo)航儀。
☆ 受閱方隊整齊劃一,毫厘不差
據(jù)悉,北斗具備的精確空間授時功能還能解決受閱官兵的時間一致性問題。如果兩架飛機要在天空中交叉飛行,靠的是飛行員的高超技巧,同時也需要在時間上控制精準,北斗確保了時間基準的統(tǒng)一。
☆ 受閱空中護旗方隊飛行在北京上空
除此,在閱兵儀式訓(xùn)練過程中,需要對每個方陣進行打分,“打分者”就是中國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。在此次閱兵中,每臺參閱車輛在“北斗”上都有一個編號,行駛路線會在系統(tǒng)中生成一道白色線條,系統(tǒng)將其與標準路線比對,得出各項指標。除了“騎線”,“北斗”還考察“等速”“卡距”“標齊”,不同位置車輛的考察課目各不相同,各課目占總成績的比重也不同。
☆ 受閱坦克車輛駛過天安門廣場
據(jù)研發(fā)人員介紹,為閱兵提供高精度定位導(dǎo)航的訓(xùn)練考核系統(tǒng)主要由北斗高精度GNSS核心硬件、車載計算機和無線組網(wǎng)等設(shè)備組成,其中核心設(shè)備就是北斗高精度定位系統(tǒng),它提供的坐標數(shù)據(jù)誤差小于2cm,速度數(shù)據(jù)誤差小于0.03m/s,方向數(shù)據(jù)誤差小于0.1°,橫滾數(shù)據(jù)誤差小于0.2°,高精度的北斗定位定向數(shù)據(jù)是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);其次,比較重要的是無線傳輸系統(tǒng),可以通過無線介質(zhì)將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)從車輛傳到指揮部;再就是數(shù)據(jù)運算單元,通過對數(shù)據(jù)的采集運算,能夠顯示車隊的實時訓(xùn)練態(tài)勢。
民航飛機進行“閱兵”空中直播
據(jù)民航資源網(wǎng)消息,2015年9月3日,乘坐中國國際航空公司CA1369航班由北京飛往三亞的旅客在飛行過程中收到一份的意外驚喜,在“紀念中國人民抗日戰(zhàn)爭勝利七十周年”閱兵儀式盛大開幕的同時,他們通過飛機客艙內(nèi)的視頻系統(tǒng)以及自己攜帶的平板電腦、筆記本等設(shè)備,也在機艙內(nèi)實時收看到了中央電視臺對閱兵儀式的直播。
☆ 旅客使用pad登陸國航機上網(wǎng)絡(luò)電視收看閱兵直播(來源:民航資源網(wǎng))
為了向抗戰(zhàn)勝利70周年紀念獻禮,國航作為中國民航首家經(jīng)國家授權(quán)可在航班飛行過程中提供直播衛(wèi)星電視服務(wù)的航空公司,配合國家新聞出版廣電總局特別定制了此次主題航班活動。為了實現(xiàn)在空中直播閱兵儀式,國航提前對飛機進行了為期3天的停場改裝,在機上加裝了由廣電總局廣科院定制的研發(fā)接收轉(zhuǎn)碼設(shè)備,并組織了多次的地面模擬測試和空中實飛測試,以確保在保證飛行安全的情況下實現(xiàn)直播設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。
此次空中直播是通過廣播電視直播衛(wèi)星中星9號衛(wèi)星實現(xiàn)的,直播采用我國第一個擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星信號傳輸標準ABS-S標準,以及廣電總局廣科院定制的研發(fā)接收轉(zhuǎn)碼設(shè)備,具備高帶寬、安全可靠、可管可控可信等傳輸特性。該衛(wèi)星波束可覆蓋包括中國全境及部分周邊國家和地區(qū),能夠充分滿足中國民航國內(nèi)全部航線及部分國際航線的直播衛(wèi)星廣播電視需求。同時,通過衛(wèi)星資源鏈路的整合甚至可以實現(xiàn)全球覆蓋,為國際跨洋航班提供服務(wù)。此次空中直播活動的成功,標志中中國廣播衛(wèi)星在航空領(lǐng)域的應(yīng)用將跨入一個全新時代。
衛(wèi)星地面站啟動重大安播保障工作
中國航天科技集團公司航天恒星科技有限公司云崗衛(wèi)星地球站的工作人員堅守崗位,以優(yōu)質(zhì)的廣電服務(wù)將閱兵盛況完美呈現(xiàn)給了全世界的廣大觀眾。此次航天恒星為海外媒體提供“9·3”抗戰(zhàn)勝利70周年紀念日閱兵直播信號,全球共有130余個國家和地區(qū)、超過300家電視臺使用了此信號。作為我國中央級地球站之一和廣播電視對外關(guān)口站,公司云崗衛(wèi)星地球站利用中星6A、中星6B、國際19、國際20、亞太6號等衛(wèi)星,為境內(nèi)外近200套電視節(jié)目提供傳輸和新聞節(jié)目采集服務(wù)。為確保此次安播工作圓滿完成,提前啟動了重大安播保障任務(wù)工作機制;明確各崗位人員,重點崗位配備雙崗;加強應(yīng)急演練,確保萬無一失;使用自主研發(fā)的抗干擾識別定位應(yīng)急操作系統(tǒng),保證一旦發(fā)生干擾和盜用現(xiàn)象,能夠立即定位、響應(yīng);設(shè)立現(xiàn)場指揮部,細化工作程序;此外,還增加了30名青年骨干組成的志愿者安保服務(wù)隊,為安播工作添加了一道安全屏障。
☆ 云岡衛(wèi)星地球站啟動安播工作(來源:中國航天科技集團)
中國航天科技集團公司所屬的中國衛(wèi)通的中星6A、中星6B、中星9號、亞太5號、亞太6號和亞太7號等衛(wèi)星為境內(nèi)343套電視節(jié)目及230套廣播節(jié)目,以及境外近300套衛(wèi)星電視節(jié)目提供著安全可靠的傳輸保障。閱兵中,中國衛(wèi)通廣電用戶將現(xiàn)場錄制的直播電視節(jié)目,通過調(diào)制器編碼調(diào)制產(chǎn)生信號,由中國衛(wèi)通調(diào)試好的天線發(fā)射至已分配好的衛(wèi)星頻點上。通信衛(wèi)星收到信號后,通過衛(wèi)星天線輻射至全國以及周邊國家和地區(qū),各地廣電部門在使用衛(wèi)星天線接收到信號后,解調(diào)出電視節(jié)目,輸送到千萬家。中國衛(wèi)通在衛(wèi)星地球站全程監(jiān)測信號,及時應(yīng)對突發(fā)情況,處置突發(fā)干擾及盜用,調(diào)整衛(wèi)星狀態(tài),保障直播信號正常。
某測繪信息中心參謀張浩接到對受閱部隊進入和撤離路線圖反饋結(jié)果后,立即派人現(xiàn)地測量,重新規(guī)劃路線,再次下發(fā)受閱部隊試驗論證,直到異議為零。該中心總工程師溫立新告訴筆者:“閱兵地圖是領(lǐng)率機關(guān)進行閱兵部署、指揮、定位、疏散的‘眼睛’,事關(guān)國慶閱兵的成敗,一個小小的疏漏或誤差都可能造成災(zāi)難性的后果,因此絕不放過半個疑點。”
去年10月,該測繪信息中心受領(lǐng)了制作閱兵專題圖的任務(wù)。然而,這次制作閱兵專題圖要求資料新、要素全、內(nèi)容準、精度高,且表示物體形象生動,與常規(guī)作業(yè)有很大不同。他們挑選業(yè)務(wù)骨干,出動數(shù)十人次對長安街及附近地區(qū)進行實地勘察,對高大建筑物和重要路口等信息數(shù)據(jù)進行認真采集,為閱兵聯(lián)指和參閱部隊共標繪、制作“機動進入天安門地區(qū)路線圖”“天安門閱兵式列隊全圖”等各類專題圖100余種,共計數(shù)千幅,反復(fù)修改千余次,做到了件件是精品。噴繪地圖近9000平方米,壓膜1200余平方米,相當于1.5個標準足球場。
軍區(qū)作戰(zhàn)部副部長王劍忠介紹說,該測繪信息中心研發(fā)的“閱兵組織實施電子沙盤推演系統(tǒng)”,成為閱兵指揮的亮點工程。該系統(tǒng)采用多源地理信息融合、三維視景仿真等技術(shù),以遙感影像為底層數(shù)據(jù),建立了覆蓋閱兵訓(xùn)練、機動和組織實施相關(guān)地域的多尺度地理空間環(huán)境和三維建筑模型,具備模擬部隊機動、設(shè)置行軍速度和梯隊間距、計算行軍長徑和時間、顯示閱兵指揮要素,對閱兵式、分列式進行推演等功能。為閱兵指揮制定部隊機動計劃,檢驗閱兵組織程序,組織閱兵行動預(yù)演提供實時準確的決策支持。
● 鄧薇 張曼倩_綜合報道