梁楠 高志軍 代洪衛(wèi)/文
伴隨著北斗三號(hào)全球組網(wǎng),北斗全球短報(bào)文功能開通,區(qū)域乃至全球?qū)Ρ倍范虉?bào)文通信的需求將迎來(lái)新增長(zhǎng),但受限于窄帶寬、低容量、高延遲等局限性,亟需開展北斗格式化短報(bào)文應(yīng)用技術(shù)研究,以滿足各行業(yè)對(duì)短報(bào)文通信的定制化應(yīng)用需求。
本文重點(diǎn)突破動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的北斗格式化短報(bào)文協(xié)議定制、北斗RDSS長(zhǎng)報(bào)文可靠通信機(jī)制研究、面向北斗短報(bào)文的多媒體壓縮傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù),基于北斗二號(hào)和北斗三號(hào)短報(bào)文數(shù)據(jù)傳輸鏈路,實(shí)現(xiàn)可定制、高效、穩(wěn)定、兼容的信息傳輸;研制應(yīng)用系統(tǒng),包括用戶端、中心端應(yīng)用組件,作為底層應(yīng)用中間件,為上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸支持;依托相關(guān)系統(tǒng)建設(shè)成果,圍繞國(guó)防軍工、應(yīng)急管理、生態(tài)環(huán)保等行業(yè)領(lǐng)域,開展項(xiàng)目應(yīng)用,為各類業(yè)務(wù)應(yīng)用提供靈活定制、用戶友好、穩(wěn)定可靠的北斗短報(bào)文傳輸服務(wù)。
重點(diǎn)突破動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的北斗格式化短報(bào)文協(xié)議定制、北斗RDSS長(zhǎng)報(bào)文可靠通信機(jī)制研究、面向北斗短報(bào)文的多媒體壓縮傳輸?shù)热?xiàng)關(guān)鍵技術(shù):
動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的北斗格式化短報(bào)文協(xié)議定制研究動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的北斗格式化短報(bào)文協(xié)議,實(shí)現(xiàn)基于用戶自定義的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系以及數(shù)據(jù)處理規(guī)則等,生成相應(yīng)的北斗格式化短報(bào)文編碼、解析、數(shù)據(jù)合法性檢驗(yàn)以及報(bào)文規(guī)則處理等應(yīng)用處理組件,輔助北斗格式化報(bào)文的輸入、編碼、解碼、可視化與傳輸調(diào)度;能夠自主匹配北斗二號(hào)、三號(hào)短報(bào)文數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,實(shí)現(xiàn)北斗格式化報(bào)文的編解碼,并支持基于北斗RDSS、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等多種鏈路的格式化短報(bào)文協(xié)議的遠(yuǎn)程更新與擴(kuò)展。
北斗RDSS 長(zhǎng)報(bào)文可靠通信機(jī)制研究研究利用北斗RDSS,實(shí)現(xiàn)北斗長(zhǎng)報(bào)文可靠通信的機(jī)制,自動(dòng)把大量信息切割成符合北斗短報(bào)文通信的信息,定制北斗長(zhǎng)報(bào)文通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)信息完整性、準(zhǔn)確性的校驗(yàn)機(jī)制,保證信息的完整、可靠;在信息傳輸過(guò)程中,接收方通過(guò)協(xié)議判定接收的信息是否完整、正確,如果不完整、不正確,反饋給發(fā)送方,發(fā)送方自動(dòng)補(bǔ)發(fā)丟失信息或充分錯(cuò)誤信息,直到接收方接到完整、正確的信息。
面向北斗短報(bào)文的多媒體壓縮傳輸基于主流多媒體壓縮傳輸技術(shù),突破低碼率的語(yǔ)音、圖像壓縮傳輸技術(shù),結(jié)合北斗二號(hào)/三號(hào)RDSS 的傳輸特點(diǎn)、傳輸容量,在保障基本語(yǔ)音、圖像質(zhì)量和延時(shí)性能的前提下,設(shè)計(jì)符合北斗RDSS通信信道的語(yǔ)音、圖像壓縮傳輸方案,實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、圖像壓縮、編碼、傳輸和解碼等功能,保證語(yǔ)音、圖像數(shù)據(jù)的保質(zhì)、高效和穩(wěn)定傳輸。項(xiàng)目總體架構(gòu),如圖1所示。
圖1 總體架構(gòu)圖
基于關(guān)鍵技術(shù)研究成果,研制北斗格式化短報(bào)文應(yīng)用系統(tǒng),定制用戶端、中心端應(yīng)用組件。用戶端應(yīng)用組件可嵌入北斗手持型終端或北斗指揮型終端中,主要提供北斗格式化短報(bào)文的輸入、編碼、解碼、可視化、傳輸調(diào)度等服務(wù);中心端應(yīng)用組件可嵌入后臺(tái)指控系統(tǒng)中,主要提供北斗格式化短報(bào)文的用戶自定義、協(xié)議組件更新(輸入組件、編解碼組件、可視化組件、傳輸調(diào)度組件等)以及輸入、編碼、解碼、傳輸調(diào)度等服務(wù);依托各類服務(wù),為上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸支持。系統(tǒng)組成,如圖2所示(見下頁(yè))。
圖2 系統(tǒng)組成圖
依托相關(guān)系統(tǒng)建設(shè)成果,圍繞國(guó)防軍工、應(yīng)急管理、生態(tài)環(huán)保等行業(yè)領(lǐng)域,開展項(xiàng)目的實(shí)施與推廣應(yīng)用,根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)定制北斗格式化短報(bào)文傳輸協(xié)議,通過(guò)北斗RDSS通信鏈路的格式化短報(bào)文、多媒體信息的高效、穩(wěn)定、兼容傳輸,緩解日益增長(zhǎng)的北斗短報(bào)文應(yīng)用需求與北斗窄帶寬、低容量、高延遲等局限性的矛盾,取得了良好的社會(huì)效益。
應(yīng)急管理方面目前城市應(yīng)急管理存在各職能部門統(tǒng)一聯(lián)動(dòng)難、傳統(tǒng)通信方式可靠性低的問(wèn)題,北斗短報(bào)文作為傳統(tǒng)通信方式的重要補(bǔ)充手段,在有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法覆蓋、電臺(tái)失效的突發(fā)情況下,能夠?yàn)榍胺胶秃蠖颂峁┛煽康耐ㄐ欧绞?。將北斗與應(yīng)急管理結(jié)合,面向應(yīng)急管理典型應(yīng)用場(chǎng)景,制定符合行業(yè)特色的北斗格式化報(bào)文協(xié)議,通過(guò)北斗RDSS 通信鏈路將事件現(xiàn)場(chǎng)的多媒體信息上傳至相關(guān)職能部門,有利于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況的多樣性表達(dá),為職能部門進(jìn)行指揮決策及分析評(píng)估提供直觀的輔助信息,對(duì)提高政府對(duì)突發(fā)公共事件的應(yīng)急處置能力,有效降低或緩解其危害與影響,創(chuàng)造并維護(hù)良好的公共安全環(huán)境具有實(shí)際意義。
生態(tài)環(huán)保方面“北斗+遙感+地理信息+物聯(lián)網(wǎng)”能夠全方位、多層次、全天時(shí)、全天候的獲取地表資源信息,監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境狀態(tài),通過(guò)建立符合生態(tài)環(huán)保特點(diǎn)的北斗格式化短報(bào)文協(xié)議,將采集的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染多媒體信息通過(guò)北斗RDSS通信鏈路上傳至相關(guān)監(jiān)管部門,使監(jiān)管部門及時(shí)、全面地掌握敏感環(huán)境區(qū)域的環(huán)境污染、生態(tài)環(huán)境、環(huán)境災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展與演變過(guò)程,為保護(hù)環(huán)境、應(yīng)對(duì)環(huán)境事故、遏止環(huán)境污染和生態(tài)破壞提供科學(xué)的決策依據(jù),提高北斗短報(bào)文通信在國(guó)家環(huán)境管理、環(huán)境建設(shè)和應(yīng)急響應(yīng)體系中的應(yīng)用效益。