天基信息綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)

一、前言

天基信息綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)（以下簡稱平臺(tái)）是以天基信息為中心，將多維傳感、處理分發(fā)、指揮控制進(jìn)行有機(jī)連接，通過“平臺(tái)+APP”的應(yīng)用方式，綜合天空地優(yōu)勢(shì)，打造天空地一體化應(yīng)用服務(wù)，面向多種用戶、滿足多種使用條件下的多種信息應(yīng)用的服務(wù)平臺(tái)。平臺(tái)支持LTE/WiFi/北斗短報(bào)文等多種通信方式，具備多源信息快速處理融合、廣域信息共享分發(fā)、人物的指揮控制等能力，扁平化的平臺(tái)應(yīng)用模式支持信息的快速流通及多類型終端快速接入。平臺(tái)面向個(gè)人、團(tuán)體、企業(yè)等可提供多種場景下的定制化服務(wù)，在野外導(dǎo)航、位置共享、北斗通信、人員信息管理、應(yīng)急救援及指揮、森林火情態(tài)勢(shì)監(jiān)控等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。本文描述了平臺(tái)的應(yīng)用模式、組成及平臺(tái)相關(guān)系統(tǒng)軟件，并以應(yīng)用于森林火災(zāi)防控為例對(duì)平臺(tái)應(yīng)用模式、應(yīng)用流程進(jìn)行了描述。最后，對(duì)平臺(tái)未來進(jìn)一步發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

二、建設(shè)思路

1.平臺(tái)組成

平臺(tái)應(yīng)用示意圖如圖1。

圖1 天基信息綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用示意圖

如圖1所示，整個(gè)應(yīng)用主要由前端各類傳感器、平臺(tái)和應(yīng)用終端組成，前端各類傳感器包括了手持通信終端、攝像頭、遙感衛(wèi)星、無人機(jī)等能夠進(jìn)行文字、圖像、視頻、語音采集的設(shè)備或裝備，主要進(jìn)行遠(yuǎn)端的信息采集并上傳至平臺(tái)。平臺(tái)主要提供包括態(tài)勢(shì)感知、人員管理、指揮控制及后臺(tái)服務(wù)等服務(wù)功能。應(yīng)用終端包括了手持終端（APP）和PC終端（PC軟件），主要接收平臺(tái)推送的通知信息，同時(shí)支持終端與平臺(tái)、終端與終端間的通信?；诙嘣赐ㄐ攀侄?，打通不同維度、不通距離之間的信息鏈路，通過多種類、輕量化的APP及PC應(yīng)用，提高數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率。

圖2 天基信息綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)組成圖

平臺(tái)主要組成包括態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)三大部分，如圖2所示。態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)主要完成對(duì)多源信息的快速處理、融合、管理及分發(fā)，包括對(duì)衛(wèi)星、無人機(jī)的數(shù)據(jù)處理，多種類數(shù)據(jù)的融合及情報(bào)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)管理以及對(duì)用戶的信息推送。指揮控制系統(tǒng)主要完成對(duì)人員信息等信息的管理、指揮作業(yè)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理。通信管理系統(tǒng)主要是對(duì)通信方式的感控，包括衛(wèi)星通信管理系統(tǒng)、北斗短報(bào)文管理系統(tǒng)和其他通信管理系統(tǒng)，主要進(jìn)行通信鏈路的后臺(tái)運(yùn)行監(jiān)管。

2.典型應(yīng)用

以森林火災(zāi)防控應(yīng)用為例，簡要說明平臺(tái)能力及應(yīng)用流程。應(yīng)用場景如圖3所示。

圖3 森林火災(zāi)防控應(yīng)用場景

（1）傳感器包括了遙感衛(wèi)星、無人機(jī)、地面監(jiān)控和人工監(jiān)控裝備，具備功能如下：

1）現(xiàn)場監(jiān)控通過并上傳監(jiān)控區(qū)域的森林監(jiān)控影像；

2）接收平臺(tái)下發(fā)的控制指令，如攝像頭調(diào)整監(jiān)控角度、無人機(jī)收到升空偵察指令，人工監(jiān)控移動(dòng)終端收到救援命令等。

（2）平臺(tái)具備如下功能：

1）接收由傳感器上傳的監(jiān)控影像，應(yīng)用態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)進(jìn)行融合處理，生成森林火場態(tài)勢(shì)；

2）自動(dòng)檢測火災(zāi)情況，檢測到著火的后自動(dòng)告警并推送至移動(dòng)終端和固定終端；

3）根據(jù)火勢(shì)及救援力量分布情況，利用指揮控制系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前救援力量進(jìn)行指揮控制，掌握人員信息及其所在位置并能夠向指定人員發(fā)送行動(dòng)指令、行進(jìn)路線、危險(xiǎn)區(qū)域等信息；

4）支持對(duì)當(dāng)前防火進(jìn)行效能評(píng)估。

（3）終端包括移動(dòng)終端和固定終端，具備如下功能：

1）接收由平臺(tái)下發(fā)的森林火險(xiǎn)態(tài)勢(shì)、火災(zāi)預(yù)警、火災(zāi)情報(bào)等信息，及時(shí)掌握當(dāng)前森林防火態(tài)勢(shì)信息；

2）向平臺(tái)發(fā)送火情查詢請(qǐng)求并接收顯示；

3）移動(dòng)終端自動(dòng)向平臺(tái)發(fā)送本機(jī)位置，便于平臺(tái)掌握當(dāng)前人員位置狀態(tài)，利于掌握人員行進(jìn)安全及人員調(diào)度；

4）移動(dòng)終端支持信息共享，便于人員互相之間的位置感知及信息共享；

5）人員在迷路等道路狀況不明的情況下，利用終端接收由平臺(tái)發(fā)送的行進(jìn)路線進(jìn)行導(dǎo)航，便于搜救和危險(xiǎn)區(qū)脫離等；

6）移動(dòng)端可向平臺(tái)上傳最新的火災(zāi)現(xiàn)場態(tài)勢(shì)信息，通過平臺(tái)將信息共享。

（4）應(yīng)用流程（圖4）：

圖4 天基信息綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用流程

1）通過多種傳感器在不同維度、時(shí)間上采集森林的防火監(jiān)控情況，得到圖像、視頻信息；

2）通過有線、LTE網(wǎng)絡(luò)、通信衛(wèi)星等多種手段將傳感器得到的信息發(fā)送至平臺(tái)；

3）平臺(tái)根據(jù)得到的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、融合、儲(chǔ)存，完成森林火場態(tài)勢(shì)產(chǎn)品生產(chǎn)，并根據(jù)客戶的需求將所需要的態(tài)勢(shì)信息進(jìn)行推送；

4）用戶可通過移動(dòng)終端和固定終端兩種方式進(jìn)行查看關(guān)注森林火場的態(tài)勢(shì)，移動(dòng)端采用APP的方式進(jìn)行態(tài)勢(shì)推送，固定終端采用網(wǎng)頁的形式進(jìn)行態(tài)勢(shì)。終端可向平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求，平臺(tái)根據(jù)客戶需求進(jìn)行專項(xiàng)數(shù)據(jù)推送；

5）如遇到森林火情，系統(tǒng)根據(jù)傳感器上傳的信息自動(dòng)識(shí)別進(jìn)行報(bào)警，并及時(shí)生成火情情報(bào)并推送至移動(dòng)端和固定終端。

6）根據(jù)火情大小可進(jìn)行救災(zāi)的指揮控制，通過平臺(tái)向特定人群下發(fā)行動(dòng)指令，指揮救援力量行動(dòng)。將火情的態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)推送至手持終端，能夠讓救援人員及時(shí)掌握火場整體態(tài)勢(shì)，同時(shí)救援人員可將現(xiàn)場情況利用手持終端傳回平臺(tái)實(shí)現(xiàn)火情的實(shí)時(shí)共享，有利于調(diào)整救火策略，提高救援效率；

7）基于統(tǒng)一的應(yīng)用平臺(tái)和推送互動(dòng)機(jī)制，不同級(jí)別的相關(guān)人員也能掌握當(dāng)前火情態(tài)勢(shì)，指揮人員可精確地指揮至具體的救援人員，更加有利于火情的態(tài)勢(shì)反映及救援的指揮決策；

8）根據(jù)火災(zāi)救援效率、人員物資調(diào)度情況等因素進(jìn)行效能分析。

通過以上流程，基本展示了平臺(tái)的基本應(yīng)用流程及模式，其他行業(yè)應(yīng)用模式類似。

三、未來發(fā)展設(shè)想

平臺(tái)未來根據(jù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，平臺(tái)功能將不僅限于態(tài)勢(shì)感知、指揮控制等方面，其功能及能力將得到更進(jìn)一步的拓展、升級(jí)，更加輕量化、模塊化和專業(yè)化。平臺(tái)既可以作為公共服務(wù)平臺(tái)的理念進(jìn)行建設(shè)，也可以為特定用戶定制化可自主管理的平臺(tái)。終端的應(yīng)用的種類也將更加多樣化，應(yīng)用方式也將隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展浪潮不斷推陳出新。通過不斷地挖掘用戶需求，提升平臺(tái)的專業(yè)性和通用化，更進(jìn)一步推動(dòng)天基信息的快速應(yīng)用，加速天空地資源一體化服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，更好地服務(wù)于大眾生活。

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