探討北斗系統(tǒng)在航空護林中的應(yīng)用

唐寶成

摘要：航空護林體系一般是指在護林過程中，用飛機來對林區(qū)進行監(jiān)控，以及通過飛機來撲滅森林火災(zāi)。這樣就可以更好地降低森林火災(zāi)的危害，達到保護森林的目的。當下隨著我國科學技術(shù)的發(fā)展，我國的航空護林系統(tǒng)已經(jīng)日漸成熟。相對于以前來說，有了質(zhì)的飛躍。航空護林系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施也越來越完善，在較大的森林區(qū)，國家已經(jīng)設(shè)置了航空護林站以及相應(yīng)的雷達站和基建站。本文就對我國航空護林系統(tǒng)的應(yīng)用情況進行分析，促進我國航空護林體系的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：北斗系統(tǒng)；航空護林；應(yīng)用研究

當下隨著我國北斗系統(tǒng)的發(fā)展，我國衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)越來越先進，并且很好的運用到了護林系統(tǒng)中。由于我國的林區(qū)一般位于地勢較為復(fù)雜的山區(qū)，就給我國航空護林工作的開展帶來了不便。隨著北斗衛(wèi)星的研發(fā)，我國的衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，現(xiàn)在北斗衛(wèi)星系統(tǒng)可以為航空護林飛機提供導(dǎo)航服務(wù)，對航空護林工作的開展有極大的推進作用。

1 航空護林發(fā)展現(xiàn)狀

航空護林指利用飛機完成護林飛行、撲滅森林火災(zāi)等，實現(xiàn)使用航空手段來保護森林，是森林防火的重要組成部分[1]。我國在航空護林體系的發(fā)展已越來越成熟，航空護林站、雷達站、基站等基礎(chǔ)設(shè)置建設(shè)也初具規(guī)模，但是同時還是存在著一些問題。

第一，缺乏對護林飛機位置的實時監(jiān)控。航空護林具有工作區(qū)域大、低空飛行、遇到復(fù)雜地理環(huán)境或火災(zāi)、能見度低等特點，易造成護林飛機通信受山體遮擋而阻斷、航線偏離等情況，給航空護林工作帶來困難。第二，缺乏數(shù)據(jù)的有效交換。飛行人員獲取情報數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、離線數(shù)據(jù)等重要數(shù)據(jù)具有滯后性、單一性，影響航空護林任務(wù)的準確性。第三，缺乏根據(jù)飛行計劃、航線計劃的精準導(dǎo)航。在極端環(huán)境下，通信阻斷、能見度低的情況下，飛行人員無法有效完成護林任務(wù)。

2 北斗系統(tǒng)在航空護林中的優(yōu)勢

北斗系統(tǒng)（BeiDou navigation satellite system，BDS）是我國獨立自主建設(shè)和發(fā)展的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗系統(tǒng)提供免費、持續(xù)、穩(wěn)定、可靠的定位與導(dǎo)航服務(wù)[2]。首先，北斗系統(tǒng)是由我國獨立研發(fā)的，國際環(huán)境的變化不會影響到北斗定位服務(wù)的可靠性和安全性，為我國森林防火工作帶來持續(xù)的安全保障。其次，北斗系統(tǒng)定位精度高、運行穩(wěn)定，抵抗極端環(huán)境的能力也十分突出。再次，北斗系統(tǒng)提供短報文通信。在航空護林工作中，北斗系統(tǒng)的報文通信可以有效幫助護林飛機和護林站的數(shù)據(jù)交互[3]。

3 北斗終端系統(tǒng)應(yīng)用

在護林飛機中使用北斗終端系統(tǒng)，提供穩(wěn)定的定位、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)通信等服務(wù)，為航空護林工作提供可靠保障。下面將詳細介紹北斗終端系統(tǒng)在航空護林中的應(yīng)用。

3.1 系統(tǒng)概述

北斗終端系統(tǒng)是為航空護林飛行人員提供的便攜式終端系統(tǒng)。飛行人員使用該終端系統(tǒng)進行實時定位，通過北斗的短報文通信方式將定位數(shù)據(jù)發(fā)送到護林站，護林站就可以根據(jù)飛機的實時位置和其他數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)視和調(diào)度。

3.2系統(tǒng)功能設(shè)計

北斗終端系統(tǒng)主要提供的功能包括北斗定位服務(wù)、導(dǎo)航服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)等，解決航空護林中出現(xiàn)的通信阻斷、偏離航線、數(shù)據(jù)滯后等問題。

3.2.1 北斗定位服務(wù)

北斗終端系統(tǒng)通過北斗衛(wèi)星獲取實時的定位數(shù)據(jù)。定位服務(wù)主要包括以下幾方面的功能：第一，為飛行人員提供實時的位置數(shù)據(jù)，在終端的地圖上顯示飛行的當前位置和歷史軌跡線，讓飛行人員可以獲取當前的位置信息，可以更明確地計劃與實施護林任務(wù)；第二，為北斗終端的導(dǎo)航功能提供位置數(shù)據(jù)，導(dǎo)航是基于離線地圖、航線設(shè)定和實時位置的，其中實時位置的獲取對于導(dǎo)航功能至關(guān)重要；第三，定位信號會不斷地傳遞給護林工作站，空管人員就可以在監(jiān)控設(shè)備上監(jiān)控不同護林飛機的實時位置和飛行軌跡，更好地進行任務(wù)的分配和調(diào)度。

3.2.2 導(dǎo)航服務(wù)

北斗終端設(shè)備通過衛(wèi)星定位、離線地圖、飛行任務(wù)實現(xiàn)飛行中導(dǎo)航功能。飛行人員通過導(dǎo)航點經(jīng)緯度、位置代碼、名稱等檢索方式查詢導(dǎo)航點，檢索后以列表形式顯示導(dǎo)航點信息，點擊需要執(zhí)行任務(wù)的導(dǎo)航點位置，開始導(dǎo)航。導(dǎo)航系統(tǒng)與護林站提供的指揮服務(wù)相結(jié)合，協(xié)同配合完成航空護林任務(wù)。飛行人員可以根據(jù)護林任務(wù)設(shè)定航空護林路線，這樣，即便是在與護林工作站通信暫時阻斷的情況下，也可以繼續(xù)航空護林任務(wù)。

3.2.3 數(shù)據(jù)同步服務(wù)

北斗設(shè)備終端軟件提供了與護林站之間的數(shù)據(jù)同步服務(wù)。主要包括情報服務(wù)數(shù)據(jù)同步、氣象服務(wù)數(shù)據(jù)同步、離線服務(wù)數(shù)據(jù)同步。一是情報服務(wù)數(shù)據(jù)同步?？赏降那閳髷?shù)據(jù)包括護林站最新擬定的飛行計劃、航線代碼、航線高度、航線起止點、救援信息等相關(guān)的飛行計劃情報，機場狀態(tài)、位置、周圍障礙物等相關(guān)的機場信息情報，空域名稱、代碼、類型、范圍、狀態(tài)等相關(guān)的空域信息情報，飛行人員傳遞的實際起飛、落地、鳥情等飛行數(shù)據(jù)情報等。這些情報數(shù)據(jù)的同步，為飛行人員及時掌握飛行計劃變更、火情緊急任務(wù)、飛行安全等提供有力保障。二是氣象服務(wù)數(shù)據(jù)同步。三是離線服務(wù)數(shù)據(jù)同步。

4 發(fā)展前景及展望

北斗系統(tǒng)在航空護林上的作用非常重要，借助北斗系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)精準的定位，增強飛行航線任務(wù)的準確性，保障護林飛機與地面護林站之間的數(shù)據(jù)同步，有效地解決了航空護林作業(yè)中出現(xiàn)的通信阻斷、偏離航線、數(shù)據(jù)滯后等問題，保證了航空護林作業(yè)的順利完成，為我國森林資源的保護工作提供了有力支撐。隨著北斗系統(tǒng)的逐步完善和發(fā)展，相信其在航空護林領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越廣泛，在進一步促進現(xiàn)代化的航空護林中會有更大的作為。

參考文獻

[1]浦同省.三維GIS航空護林系統(tǒng)的建立與運行效益分析[C].國家林業(yè)局、廣西壯族自治區(qū)人民政府、中國林學會.第2屆中國林業(yè)學術(shù)大會——S7新形勢下的森林防火問題探討論文集.國家林業(yè)局、廣西壯族自治區(qū)人民政府、中國林學會，2009：60-61.

[2]蔡喜福.滇西北地區(qū)建設(shè)全功能航空護林站的可行性研究[C].國家林業(yè)局、廣西壯族自治區(qū)人民政府、中國林學會.第2屆中國林業(yè)學術(shù)大會——S7新形勢下的森林防火問題探討論文集.國家林業(yè)局、廣西壯族自治區(qū)人民政府、中國林學會，2009：85-86.

[3]肖飛，張景忠，廉明起，等.利用航空護林飛機進行空中中繼通信的探討[J].森林防火，1998（1）：42-43，45.

（作者單位：加格達奇航空護林站）