北斗卫星导航系统基本知识

2024年4月18日发(作者：)

北斗卫星导航系统基本知识

中兴恒和卫星应用科技股份有限公司

成立于2007年，专门从事北斗卫星导航系统应用的高科技股份制企业。作为“北

斗卫星”全国分理服务商之一，并同时拥有中国卫星导航定位应用管理中心颁发

的“北斗导航民用服务分理许可证”和“终端设备生产许可”两项资质，国家二

级保密单位。

培训目的：了解北斗卫星监控的技术优势，掌握北斗卫星监控的应用领域，以便

市场部寻找客户群，与客户群进行有效沟通。

一、 北斗卫星导航系统

系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，空间端包括5颗静止轨道卫

星和30颗非静止轨道卫星，地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面

站，用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO等

其他卫星导航系统兼容的终端组成。

北斗卫星导航系统主要有四大功能：

（1）快速定位，为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务，定位精度

与GPS相当；

（2）短报文通信，一次可传送多达120个汉字的信息；

（3）精密授时，精度达20纳秒。

（4）系统容纳的最大用户数：540000户/小时。

GPS系统由空间部分、地面控制系统、用户设备三部分组成，GPS的空间部

分是由24颗工作卫星组成，地面控制系统由监测站(MonitorStation)、主控制

站(MasterMonitorStation)、地面天线(GroundAntenna)所组成,用户设备部分即

GPS信号接收机。

北斗卫星导航系统自身特点：

（1）“北斗”具有定位和通信双重作用,具备的短信通讯功能就是GPS所不

具备的。

（2）“北斗”"定位精度20米左右。

（3）“北斗”终端价格已经趋于GPS终端价格。

（4） 采用接收终端不需铺设地面基站。

（5）灾难中心的船只一秒钟就可以发出信息。

二、 北斗产品

三、北斗卫星导航系统优势介绍

北斗导航优于GPS系统之处，在于“北斗”同时具有定位和通信功能，不

需要依靠其他通讯网络的支持，就能够实现自有通信体系全天候、全时空、全覆

盖的通信服务。

四、北斗卫星导航系统与GPS的对比

北斗应用有五大优势：

（1）它同时具备定位与通讯功能，不需要其他通讯系统支持。而 GPS只能

定位。

（2）覆盖范围大，没有通讯盲区。北斗系统覆盖了中国及周边国家和地区，

不仅可为中国、也可为周边国家服务。

（3）特别适合于集团用户大范围监控管理和数据采集用户数据传输应用。

（4）融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源，因此也可利用GPS

使之应用更加丰富。

（5）自主系统，安全、可靠、稳定，保密性强，适合关键部门应用。

五、北斗卫星导航系统民用功能

（1）个人位置服务

当你进入不熟悉的地方时，你可以使用装有北斗卫星导航接收芯片的手机或

车载卫星导航装置找到你要走的路线。

（2）气象应用

北斗导航卫星气象应用的开展，可以促进我国天气分析和数值天气预报、气

候变化监测和预测，也可以提高空间天气预警业务水平，提升我国气象防灾减灾

的能力。除此之外，北斗导航卫星系统的气象应用对推动北斗导航卫星创新应用

和产业拓展也具有重要的影响。

探空仪搭载在探空气球或飞机、火箭等飞行器上，利用其中北斗接收模块，

进行实时定位，输出探空仪的高程信息。同时，数据采集模块进行数据采集，数

据信息经处理后，与探空仪高程信息一起发送回地面接收单元。地面接收单元将

接收到的信号进行转换即可得到当时的大气温度、湿度、气压、风速等信息。通

过对探空系统得到的一系列数据信息的研究分析，可以为天气预报和气候研究等

提供有力的支持

（3）道路交通管理、车辆定位

卫星导航将有利于减缓交通阻塞，提升道路交通管理水平。通过在车辆上安

装卫星导航接收机和数据发射机，车辆的位置信息就能在几秒钟内自动转发到中

心站。这些位置信息可用于道路交通管理。

2013年1月14日，交通运输部有消息传出，2013年3月底前，江苏、安徽、

河北、陕西、山东、湖南、宁夏、贵州、天津9个示范省市区80%以上的大客车、

旅游包车和危险品运输车辆，都要安装北斗导航系统的车载终端。这是我国北斗

卫星导航系统专项启动后首个民用示范工程。该项目作为全国北斗应用的“试验

田”，计划用2年时间，在9个示范省市区建设7个应用系统和一套支撑平台，

安装8万台北斗终端。在交通运输方面，北斗卫星导航应用于警用系统、物流行

业、公务行政车管理、两客一危车辆管理。

警用系统

目前随着警用系统如何实现对警用车辆科学高效的信息化管理和调度。如何

满足警用地理信息（PGIS）、公安指挥调度等系统对车辆管理信息及准确定位数

据的需求日益增加。GPS导航融合我国自主知识产权的北斗卫星导航技术，全面

支持北斗导航系统终端设备的接入和管理。自主研发一套功能全面、技术先进、

运行稳定覆盖各省厅及地市各级单位的车辆定位、管理系统。并与警用地理信息

（PGIS）、指挥调度、110接警等系统实现对接，提供精确可靠的车辆基础定位

数据。全面提高全省警力的现代化指挥调度水平。同时系统具备完善的车辆运行

数据管理统计功能，支持图形化实时显示。为警用车辆的管理工作提供准确的依

据，做到车辆管理公开化，数字化，高效化。

物流行业

近年来，我国的物流基础设施规模迅速扩大，企业对物流的依赖也在逐步扩

大，随着企业物流信息化的迅猛发展，企业纷纷上马内部货物管理系统、仓储系

统等内部物流管理系统，大大提高了企业的内部信息化，但同时也出现了忙时资

源短缺（车辆、库存、人员等），闲时资源过剩等问题.企业急需企业间联合平

台来提高企业资源的用率。在国内，近年随着智慧地球等无线感知网络应用的兴

起，物联网在交通、电力、医疗、环境监控等领域得到了广泛的应用。在全球范

围内，物联网技术正越来越广泛的应用于汽车制造和服务领域，并成为物联网领

域最活跃最主要的业务之一。在现代物流运输领域，公路占有着非常大的比重，

对物流运输车辆的有效监控、调度具有非常重大的现实意义。GPS导航通过建立

一个应用创新的北斗系统平台，完成物流运输车辆的统一管理、车载终端的统一

接入与管理。实现了对车辆的成本管理、司机的绩效考核、行车安全管理、车辆

事故分析；实现物流运输过程的透明化。

公务行政车管理

目前政府公务车数量庞大，如何控制每车每年开销成本，缩减“三公”支出，

增民利、得民心是政府部门缩短开支的一大话题。国务院总理李克强在今年两会

上回答记者提问时强调：“要让人民过上好日子，政府就要过紧日子”，要求“中

央政府要带头做起，一级做给一级看。”通过北斗定位系统，为各级政府实现了

公务车辆的管理高效，提高数字化管理水平，合理调度车辆，提高办公效率，防

止公车私用；减少违规驾驶，有效保障驾驶员的人身安全，避免车辆的不必要损

失；实现管理成本和运营成本量化，大大节省运营成本，随意违规驾驶车辆的行

为随之大大减少。

两客一危车辆

随着国内经济的持续发展，道路交通成为了交通运输行业的重要支柱。但是

由于部分运输企业监管力度不够，部分从业人员安全服务意思不强，信息安全监

管不到位等情况造成了每年的道路交通事故频频发生。给人民群众生命财产造成

了巨大损失，也给当前各地经济发展工作带来了影响。北斗导航系统及终端应用

在“两客一危”车辆后，将更加方便对车辆进行动态监控，能够在偏远山区、自

然灾害等情况下保持信号稳定，监控平台可通过卫星定位及时确认位置，方便搜

寻工作。道路运输安全更加有保障。系统联网后，道路运输管理机构安全监管执

法人员只要通过北斗卫星车载终端监控平台或手持执法监管终端设备，就能及时

发现并纠正驾驶员超速、超员、疲劳驾驶、乱班乱线等违法违规行为。

（4）铁路智能交通

卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。例如，在铁路运输领域，通

过安装卫星导航终端设备，可极大缩短列车行驶间隔时间，降低运输成本，有效

提高运输效率。未来，北斗卫星导航系统将提供高可靠、高精度的定位、测速、

授时服务，促进铁路交通的现代化，实现传统调度向智能交通管理的转型。

（5）海运和水运

海运和水运是全世界最广泛的运输方式之一，也是卫星导航最早应用的领域

之一。在世界各大洋和江河湖泊行驶的各类船舶大多都安装了卫星导航终端设备，

使海上和水路运输更为高效和安全。北斗卫星导航系统将在任何天气条件下，为

水上航行船舶提供导航定位和安全保障。同时，北斗卫星导航系统特有的短报文

通信功能将支持各种新型服务的开发。

提供技术服务包括：向管理单位提供船舶遇险报警信息；船舶资料及身份码

入网登记、变更、注销等管理；船舶实时船位监控及查询；船舶历史航迹数据回

放及查询；海况、气象、渔讯、渔情、渔市等信息发布。

（6）航空运输

当飞机在机场跑道着陆时，最基本的要求是确保飞机相互间的安全距离。利

用卫星导航精确定位与测速的优势，可实时确定飞机的瞬时位置，有效减小飞机

之间的安全距离，甚至在大雾天气情况下，可以实现自动盲降，极大提高飞行安

全和机场运营效率。通过将北斗卫星导航系统与其他系统的有效结合，将为航空

运输提供更多的安全保障。

（7）应急救援

卫星导航已广泛用于沙漠、山区、海洋等人烟稀少地区的搜索救援。在发生

地震、洪灾等重大灾害时，救援成功的关键在于及时了解灾情并迅速到达救援地

点。北斗卫星导航系统除导航定位外，还具备短报文通信功能，通过卫星导航终

端设备可及时报告所处位置和受灾情况，有效缩短救援搜寻时间，提高抢险救灾

时效，大大减少人民生命财产损失。

系统结构

系统主要由地面应急救援指挥中心、移动应急救援指挥分中心和应急救援单

兵系统三部分组成。依托通信卫星及其他辅助通讯设备可实现图像、语音、相关

数据的上传于下发；依托北斗定位导航通讯卫星实现准确定位于基于短报文的应

急指挥与综合显示等。

系统功能及特点

➢

可预先设置存储多条路线，根据任务需要调用；

➢

可人工设置北斗定位或GPS定位两种工作模式；

➢

执行任务过程中，可根据指定的路线实时解算航向、速度和预达时刻，并

以文字实时显示速度、航向；

➢

能够实时记录救援队的航迹，并进行存储回放，可作为训练任务完成情况

的讲评参考依据；

➢

支持1：100万、1：50万、1:5万及更大比例尺的全国矢量地图；

远程应急通信功能

➢

能够以短报文方式向地面指挥所通报情况，包括文字和图形信息；

➢

能够事先编辑和存储常用报告指令，需要时便捷调用；

➢

能够采用一键式发送紧急求救或遭遇危险信息，地面指挥所收到该信息后，

将闪烁并配合语音提示，以便指挥人员及时进行处置。

（8）地质灾害监测

2013年北斗导航将对北京全市范围内的1141个地质灾害点，完成地质灾害

监测预警全覆盖。北斗导航技术的地质灾害监测预警已在密云设立了32个监测

点，作为北京市完成“全覆盖”前的示范工程。随着预警系统的建成和完善，北

斗导航将能实现对5毫米以上地面变动的监测和预警，让有关部门和市民提前做

好防灾准备。

（9）北斗定位在居家养老服务项目

家福项目是基于LBS基站定位、北斗定位、移动互联网、云计算等多种技术，

并结合语音及视频技术。是基于智能手机、电脑和互联网的“可视化”管理云平

台，实现养老巡视员的定位监控、入户巡检，预约提交，信息查询等可视化管理

等。

实现功能：入户巡视、家政服务、我的位置、健身娱乐、配送服务、医疗服

务、生活安全、档案查询、中心通告

高精度北斗定位，能够帮助养老巡视人员时刻了解老人位置信息，同时也能

够随时随地掌握巡视人员的分布状态以及派发任务执行提醒，巡视人员可以通过

手机端反馈老人状况、任务执行情况等重要信息。所有巡视人员轨迹、老人外出

活动信息都被记录存储在控制中心，方便查询、统计、分析、报表。监控中心通

过北斗定位实时监控入户数据，规范巡视员入户行为；在发生紧急情况时，通过

终端的紧急求助功能，可快捷联系调度中心，及时调度排查险情，保证老年人生

命安全。通过对巡视员实时位置的掌控，通过北斗定位合理有效地调度，提升巡

视响应速度。根据以往巡视经验数据的分析汇总，对采购计划作出合理调整，减

少资源浪费，对注意事项进行预告式通知及提醒，提升老龄人群的满意度。各种

巡视报表、服务统计报表、服务商预约单报表、等均可打印，方便制作领导或管

理单位要求的各项报表。准确及时提供企业管理决策分析。

（10）北斗卫星技术在新疆地质勘查应急救援保障工作中的应用

应急救援管理平台是为提高新疆地矿局应急救援管理水平而建设的一套信

息采集分析系统，它以全新疆范围的15米精度的ETM遥感影像为底图，叠加各

种比例尺行政区域图、热点地名地址矢量地图，野外勘查工作人员手持终端的实

时定位的位置能够显示在地理底图上，同时能够与野外工作人员进行双向短报文

通信，实现对野外工作人员及车辆的实时跟踪监控，对野外项目和应急资源的具

体情况进行管理和查询，同时通过地理信息平台将具体位置等信息实时显示在地

图上，极大的加强了安全管理部门对各野外项目生产安全的控制，同时可以将各

个野外作业人员的工作情况、灾害发生地区的情况及时统计上报、汇总，并科学

决策、调度和就近救援。提高了地矿局应急救援处置的能力。

基本功能概述

北斗卫星导航系统本身具有定位、导航、测速、精密授时及短报文通信功能。

依托北斗卫星导航系统现有的功能开发的应急救援管理平台也具有跟踪定位、监

控、通讯的基本功能。在野外工作中，通过该平台可以实时对野外作业人员、车

辆进行跟踪定位、监控将位置信息直观的反映在数字地图上。同时在无公网信号

的区域，野外作业人员、车辆可以按照规定协议通过北斗短报文系统发送信息，

进行信息的沟通和交流。

特殊功能

基于北斗卫星导航系统的一些基本功能，应急救援管理平台又研发了一些符

合新疆野外工作实际需求的特色功能并在实际中应用，下面对这些功能做一简述。

一键报警处置

应急救援管理平台能自动处理野外人员按照规定协议发出的告警信息，包括

迷路、断水、断粮、有人受伤、遭遇泥石流、车祸等，使用声音、文字等方式向

中心报警，并显示在地图上，同时按规定协议不断将求救人员、车辆的最后位置

信息和求救信息通过卫星网络自动向距离最近的野外人员手持终端，使用移动短

信方式向相关人员转发，为及时组织救援赢得宝贵时间。

预警信息手持终端推送

当出现泥石流、沙尘暴等预警信息时，局安全管理部门可将预警信息发送在

平台上，监控中心收到预警信息后，通过卫星对区域界线的识别，将相关预警信

息转发到预警发生范围内的野外作业人员或车辆的北斗终端上，便于提高各单位

的风险防范意识，及时对风险情况做出部署。

野外项目管理

平台上的野外项目管理模块可将野外项目信息，包括项目编号、项目单位、

项目名称、项目地点、出队时间、收队时间、负责人联系方式、人员数、车辆数、

通讯工具数、北斗终端、安全保障措施、作业范围、应急资源等信息显示在平台

上，并将各单位的野外项目具体作业范围标绘在地图上，在统一界面上实现数据

显示及处理，便于进行野外项目管理，出现紧急情况通过地图上标绘的具体位置

及应急资源的显示，有利于做出及时响应，降低事故的危害程度，便于就近救援

和物资的统一调配。

应用实例

2013年6月21日，在无报警救援的情况下中心监控值班人员通过物探队两

部手持终端的通信信息发现丹玉化探项目组一辆汽车陷入河中，其中一名作业人

员呼吸困难，急需救治，中心监控值班人员及时与物探队联系，物探队通过应急

救援管理平台监控定位、指挥距离最近的野外项目作业人员进行紧急救援，在安

全管理部门指挥调度、相关人员积极参与的情况下，事故车辆和人员均获得安全

救助，此次事件在最短的时间内得到圆满解决，避免了人员的伤亡和财产的损失。

(11) 旅游搜救的应用

系统功能

➢

使用者随身携带救援终端，根据不同情况，按下功能键；

➢

救援终端通过北斗系统自动发送求救信号；

➢

北斗导航系统接收到求救信号，通过解算，将求救信号和用户位置坐标转

发给监控中心；

➢

服务系统将救援信息通过电子邮件、短信、即时通讯等多种渠道通知呼救

人员预先指定的紧急联系人，同时将救援信息发送至“当地救援部门”；

➢

当地救援部门根据传回的用户位置坐标，组织有效救援

拓展服务功能

➢

足迹功能：可以让亲朋好友实时在线追踪使用者所处位置，形成足迹，也

可以保存足迹路线，以便日后查看。

➢

发布微博：在无通信网络地区通过北斗终端发送短信，进而自动转发到绑

定的微博上，实现微博互通互动；

➢

SNS社区功能：在无通信网络地区实时更新状态，发布旅游探险路径，进

行基于地理位置的感知体验和信息分享；

➢

车辆监控：车辆离开设定范围，即启动报警程序，向应急中心发送报警信

号和位置信息；在无通信网络地区实现车辆位置回传与信息互传共享。

（12）在快速消费品行业中的应用

雅迅“掌务通”（快消版）针对快消品行业拜访销售这种特殊的销售模式，以北斗移动位

置管理技术应用为基础，以基层业务代表的移动位置和时间信息、标准化业务流程、终端门

店生动化陈列、销售流程闭环管理、数据真实、快速采集为管控核心，通过拜访线路规划、

工作过程即时拍照取证、数据即时采集反馈、即时动态数据共享、异常情况即时提醒等管理

机制，实现企业对外勤销售人员工作过程即时管控的移动销售高效过程管理。

（13）北斗在电力时间同步系统中的应用

主要通过对国内电力系统时间同步系统的现状和时钟源问题的研究，以电力

系统时间同步需求为导向，基于北斗卫星、GPS卫星的无线时间基准的安全可靠

的高精度时间同步装置，构建一套通过有线时间基准进行组网，同时具备对系统

内的时间同步装置和被授时设备进行时间精度监测功能的时间同步系统。项目经

过前期的调研和研究认为当GPS信号缺失或不确定时将影响电力系统的应用,因

此需要多时间源(增加北斗时间源)。虽然多无线源间可实现互为备用,但当无线时

间信号由于气候等源因同时缺失或不稳定时会影响时间的连续应用,因此需增加

有线时间同步授时源确保电力系统时间的连续、可靠的应用。这种同步不仅仅能

实现变电站内保护、控制、录波等装置的时间统一，而且可以做到增加全地区北

斗无线授时和有线IEEE1588时间报文，使地面有线时间和卫星无线时间基准形

成“天地互备”的时间同步机制，再对各时间应用设备的时间监测功能对系统内

的同步情况进行监视和测量，形成一套完整的同步控制管理机制，提高系统的可

用性、可靠性和可管理性。

（14）北斗在司法电子监控制度中的应用

北斗/GPS双模式司法脚踝追踪定位信息服务系统，这套系统是为我国特殊

人群定位、追踪、管理而特别设计的。北斗/GPS双模式定位并结合射频技术能

够实现室内室外定位追踪无盲区,通过设立电子围栏报警、射频测距报警、下载

出行规程,实现对特殊人群的电子监控,节省司法成本并有利于这些人员的教育改

造。目前，北斗定位技术的电子监控设备在我国的特殊人群管理上还处于探索阶

段，仍然是一项空白。而北斗/GPS双模式司法脚踝追踪定位信息服务系统产品

的完成有力地填补了我国在这方面的技术空白。

北斗/GPS双模式司法脚踝追踪定位信息服务系统包括：便携北斗定位通讯

器、脚踝环形发射器、室内监测转发器、刑事官手持定位器、中心数据监测软件

平台。便携北斗定位通讯器具有可移除性，当电子监控对象离开家的时候要别在

腰带上，脚踝环形发射器要永久性地套在在脚踝上（电子监控结束刑事官有权打

开）。

便携北斗定位通讯器和脚踝环形发射器能直接通讯，二者是两位一体，它们

能保证电子监控对象按照预设的日期程序表局限在他们的家中活动，而当他离家

外出的时候提供简捷的北斗/GPS追踪。室内监测转发器放置在电子监控对象的

的家中，接收便携北斗定位通讯器的信号。室内监测转发器用来给便携北斗定位

通讯器充电并通过地面基站系统与中心数据库或监视站通讯，记录所有历史位置

信息、违规信息和房屋监视居住状态。

（15）北斗警务终端的应用

北斗实现双星定位和通讯链路保障

考虑到公安侦查指挥现场情况无线通讯网络的特殊性和复杂性，系统采用北

斗/GPS双模单警终端进行定位和通讯的保障。

①双星定位

其中实时定位方面首先采用GPS定位，在没有GPS卫星信号的情况下可以无

缝转换到北斗卫星定位，双星定位保证定位信息完美覆盖；

②通讯互补

在数据通讯链路方面也是首先选择3G信号，单警终端可以选装联通3G

（WCDMA）和电信3G（CDMA2000）模块，定位信息和采集数据的实时回传以及公

安数据的下载主要依靠3G无线网络，在无3G无线信号情况下，利用北斗卫星的

短报文通道，把关键的定位数据和现场文字情况分包分块的回传到指挥中心的北

斗指挥机上，再通过北斗指挥机和通讯服务器的对接，把采集数据传输到指挥系

统的数据库中，同时对于后台指挥调度的文字指令信息，也可以通过北斗指挥机

实时地下发到单警终端上去，实现应急情况下的实时通讯保障。

③短报文数据标准

格式为：信息编号,CRC校验位是否为BCD编码方式,是否有密钥,发信时间,

发信时间,发信方地址,收信方地址,电文字节长度,电文内容。

公安现场指挥的单警导航作战应用

单警导航作战软件是运行在公安干警手持设备中的警用作战系统，主要负责

与指挥中心、与移动指挥车以及与身边的警察进行信息传递和多方联动。主要包

括如下功能模块：

①终端自由导航

利用北斗导航终端设备实现智能声控导航、二维三维立体显示、3D实景显示、

周边信息实时查询等核心导航功能。

②定位监控和战友位置查看

利用北斗导航装置，可以把位置上报给指挥中心，同时终端可以实时查看附

近警员位置及详细信息。

③侦查小组建立和信息实时沟通

终端用户可以建立不同的侦查组，实现消息指令收发、作战指令实时接收和

回复。指挥中心还可以推送给导航终端案件目标地信息，实现“一键导航”和协

调作战以及快速增援。

④证据线索采集和实时上报

利用北斗导航装置的定位芯片和摄像头，实时记录当前位置信息、周边图片、

案件相关文字描述等多种信息，并且通过无线方式实时回传到指挥中心，供领导

作战决策指挥和案件分析情报研判等工作。

⑤在线语音查案和语音对讲

通过一键呼和指挥中心进行语音通话，实时获取案件和嫌疑人的相关重要资

料。同时还能发起多方无线语音对讲，实现一呼百应的功能。

七、成功项目案例

（1） 北斗卫星"两客一危"移动危险源监控项目

"两客一危"移动危险源监控总站利用全球卫星定位技术、地理信息技术、移

动通讯技术、互联网、车载终端等一系列先进技术实时对省内、过境移动危险源

24不间断监控。在江苏省政府和各有关部门的大力支持下，监控总站已经在江

苏省的13个省辖市组建了13个监控分站。 2009年中兴恒和危化品运输监控平

台建立，并且在江苏进行了试点运营，该监控平台运行至今，有效避免了危化品

运输事故的发生，挽救了经济和社会损失。该项目取得了良好的经济收益和社会

效益，达到项目预期目标，并且已在全国逐步推广。

（2） 北斗卫星校车监控项目

该项目可以实现校车许可信息、技术检验信息、校车所属单位、校车责任人

等校车车辆管理；校车驾驶员关键信息及验证，包括校车驾驶资格、车辆发动指

纹核对、驾驶员违章记录等校车驾驶员管理；疲劳驾驶报警、驶出驶入越界报警、

行驶路线设置、违反停靠点报警等校车途中安全管理；指挥调度、抢救指挥、安

全监控等事故应急处理等四大功能。

（3） 基于北斗系统的生命搜救技术研究与示范应用

研制适用于野外条件或突发事件现场的单兵可穿戴式微型生命体征远程采

集监测与移动定位的终端设备。单兵通过终端能接入监控指挥中心，解决数据实

时采集与传输问题，解决野外与应急条件下的生命搜救及定位问题。

穿戴式微型生命体征远程监测终端的功能是该项目的关键节点，其研究的内

容包括：利用组合式生物电传感器和组合式光传感器，仅仅通过一对电极导联同

时测量心电、呼吸和皮肤温度等生理参数，通过一个探头同时测量血压、血氧、

脉搏等指征，并逐步扩展到对现场环境的监测，实现生理参数采集与传输功能，

并解决终端电源供应问题。

初期目标完成穿戴式微型生命体征远程采集监测终端的研制，实现心电、呼

吸、体温、血氧和血压等参数的采集监测。同时，初步组建SWSN网络，通过“北

斗”系统，实现单兵与监控指挥中心的通讯及数据传输，为特殊兵种（飞行员、

舰艇人员、边防官兵、消防官兵、搜救人员）提供位置报告和生命体征信息传输

的功能。

该项目还可用延伸于老年人健康指标监测与移动定位，针对我国1.77亿60

岁以上老年人口，具有巨大的社会效益和经济效益。

（4） 户外探险应用项目

推出基于北斗导航定位的户外探险应用方案及一系列相关设备，以利于开展

精确定位救援和紧急事件报警；同时推出导航与位置服务平台，"驴友"的设备连

接后台，传送位置信息，由平台协调各方资源。随着北斗卫星导航技术的不断进

步，在"驴友"遇险求救时，可以在北斗系统指挥下进行及时救援，相对于人工搜

救和无线电搜救，实现遇险的报警和定位，是在现有技术条件下最有效的搜救手

段。

由于北斗系统的同时拥有定位和通信功能的特点，驴友间可以随时随地传

达各自位置和状况信息，探险组织者可以随时向队员下达行动指示，大大提高了

探险活动组织和管理的能力。同时“驴友”的个人感受等也可以即时在团队中进

行共享，使得探险活动的趣味性也得到大大增强。

应用特点：

★增强户外探险活动的团队组织能力，

★保障户外探险活动中人员生命安全，

★提高户外探险人员遇险的营救效率，

★补充户外探险人员沟通的通信手段，

★丰富户外探险活动的娱乐和趣味性。

八、北斗卫星导航服务平台

1、 北斗卫星全国特种车辆安全服务管理平台的基本功能

（1）车辆实时跟踪调度

系统建立起了车辆与监控中心之间迅速、准确、有效的信息传递通道。监控

中心可以随时掌握车辆状态，迅速下达调度命令。还可以为车辆提供服务信息，

有多种监控方式可供选择。

（2）车辆远程控制

紧急情况下，可以通过车载终端对车辆进行远程控制。例如，当运钞车辆遇

到抢劫，可以通过远程控制功能切断车辆油路，锁紧车门，从而令其不能继续行

驶，为公安部门争取宝贵处警时间。

（3）历史轨迹纪录查询

公安监管车辆在行驶过程中的轨迹信息将被纪录保存，方便事后查询。用户

可选定过去一时间段，查询该时间段内指定车辆的历史数据，进行历史回显，是

案件分析的得力助手。

（4）紧急报警

当车辆遭遇紧急情况时，车载终端会自动向监控中心发送报警数据，在监控

终端显示出车辆位置，并声光提示。另外，当司机在执行公务时遇到险情或发生

交通事故、车辆故障等情况下，可通过车载终端的报警按钮向监控中心求救。监

控中心还可对车内情况进行监听并录音。

（5）区域/偏航报警

特殊情况下，为了加强调度管理，要求车辆行使固定路线或者只能在特定区

域活动。在系统中为任务车辆预先设置行车路线，任务开始时，车辆行走路线及

状态开始被监控及记录，如车辆未按预设行车路线行车或者驶出设定区域，系统

将会自动报警，中心可以根据实际情况采取措施。

（6）车辆统一信息管理

系统能够车辆进行集中统一的信息化管理。管理内容涵盖车辆车牌号码、车

台号码、车型、颜色、发动机号、底盘号码、用途等。系统将对车辆的所有这些

信息进行采集、录入，而后向用户提供修改、删除以及查询功能。

2、 北斗卫星全国校车安全服务管理平台

该服务平台由车载前端系统、卫星定位系统及通信传输、中心监控后台系统

和校车安全管理门户网站四部分组成。该服务平台将建立国家级、省级、市县级

三级管理服务中心，对校车进行三位一体的全方位安全监管。

3、 云平台

北斗导航系统的应用具有广泛的应用潜力。可利用北斗报文通信传送信息，

实现北斗定位信息传输、信息采集及区域车辆查询与控制管理。随着系统建设的

不断发展，很多潜在的应用必将被发掘出来，北斗卫星导航系统必将会得到越来

越广泛的应用，从而产生巨大的社会和经济效益。