野外应急救援辅助定位系统

北斗系统在应急救援系统中的应用摘要本文主要介绍了北斗系统相对于GPS系统在我国应用中的区别和优势、北斗系统的工作方式。

通过应用案例进一步验证北斗系统在应急救援系统中的应用和发展前景。

关键词：GPS 北斗系统应急减灾1、引言全球定位系统（Global Positioning System－GPS）是当前世界上最先进的导航系统。

从1994年GPS系统投入全运营至今，GPS已广泛用于民航、舰船、车辆的导航定位；公安、银行、医疗、消防等部门的监控、报警、救援系统；企业物流管理等系统。

卫星导航技术是国家综合国力的重要组成部分，美国、俄罗斯、欧盟都不惜投入巨资建设卫星导航系统。

2003年我国的双星定位系统——“北斗一号”卫星导航系统投入全运营，标志着我国成为继美国、俄罗斯之后第三个拥有卫星导航系统的国家。

在今后五年甚至更长时间内，北斗定位系统将是我国唯一可应用于军事目的的卫星导航系统，因此基于对北斗定位系统的应用技术研究对于我军提高武器效能，加快数字化、信息化建设，增强战斗力具有不可估量的重要意义。

随着北斗定位系统向民间用户的逐步开放，它对我国国民经济的建设也将会产生巨大的推动作用。

2、北斗系统简介20世纪70年代末，美国科学家G.K.Oneill提出了利用地球静止轨道卫星进行定位的设想。

80年代初，我国科学家陈芳允院士建议研制中国自己的地球静止轨道卫星导航系统，并称之为“双星定位系统”。

1989年9月我国首次完成了双星快速定位通讯演示实验。

2000年10月和12月我国发射两颗“北斗一号”导航卫星，分别定点于东经80°和140°的地球静止轨道上。

2003年5月第三颗“北斗一号”导航卫星发射成功，定点于东经110.5°赤道上空，作为系统备用卫星。

至此“北斗一号”全面建设成功，并投入全运营。

“北斗一号”卫星导航定位系统是我国自行研制的区域性有源卫星导航定位通信系统。

该系统可以对我国领土、领海及周边地区的各种用户进行定位及授时，并可以实现各用户之间、用户与中心控制站之间的简短报文通信。

GMDSS、AIS、北斗三个系统的关系和作用GMDSS、AIS、北斗系统关系和作用一、GMDSS系统基本概念GMDSS是Globlemaitime Distressand Safety Sistem的缩写，即全球海上遇险和安全系统。

该系统是国际海事组织（IMO）改善旧的海上遇险与安全通信，建立新的搜救程序，并用来进一步完善海上常规通信的一整套综合系统。

该系统自1992年2月1日起实施，它的主要功能是：保障遇险船舶能够使用多种手段及时、可靠地发出报警，并被搜救部门和其它船舶收到；保证畅通的搜救协调通信及救助现场通信；提供各种方式和手段预防海难事故的发生；为日常的公众通信服务；以及在航行时提供驾驶台的通信服务等。

1999年2月1日以后，所有国际航行和国内沿海航行船舶均应配备符合GMDSS系统所要求的设备。

实现GMDSS功能的设备包括卫星船站、数字选择呼叫终端（DSC）、窄带直接印字电报装置（NBDP）、中高频、甚高频遇险通信系统、海上安全报文播发系统及其接收设备（NAVTEX）、应急无线电示位标（EPIRB）、搜救雷达应答器（SART）、双向无线电话等。

数字选择性呼叫终端(DSC)数字选择性呼叫终端设备(DSC)必须是与中频、高频、甚高频收发信机结合起来使用，是MF/HF/VHF通信设备的一种终端，它具备遇险报警、遇险确认和遇险转播的功能，同时也具有选择性呼叫、值班守听和船舶查询等功能，DSC 有三种类型，目前我们在渔业船舶配备的是：B型设备：是一种简化设备，适用于中小型船舶装载要求，仅用于VHF和MF波段；C型设备：在VHF设备上附加一个DSC编解码器，工作在VHF70频道上，专用于发射/接受遇险报警。

二、GMDSS系统的法规要求和功能（一）GMDSS系统的法规要求我国根据《1977年国际渔船安全公约》的《1993年协议书》规定：对等于、大于和小于45米在A1、A2、A3、A4不同航区航行的船舶，安全通信设备的配备均有不同要求。

GPS 在地震救援中的定位与导航地震是一种毁灭性的自然灾害，给人们的生命财产安全造成了巨大的威胁。

在地震发生后，如何高效准确地进行救援工作成为了一项重要任务。

而全球定位系统（GPS）的应用为地震救援提供了一种有效的定位与导航工具。

I. GPS在地震救援中的基本原理GPS是一种基于卫星发射的导航系统，依靠与地球上GPS接收器的通信，实现对用户地理位置的精确定位。

它由多颗卫星组成，这些卫星通过发射信号，接收器在收到至少三个卫星的信号后，可以计算出接收器与卫星之间的距离，并据此确定接收器所在的位置坐标。

II. GPS在地震救援中的作用1. 定位灾区地震发生后，首先要确定受灾地区的位置，以便迅速调派救援队伍和资源。

GPS可以提供灾区的经纬度信息，为救援人员提供精确的位置数据，有助于确定救援的范围和方向。

2. 寻找被困者当地震发生后，可能有人被困在废墟下无法脱身。

GPS可以通过定位和导航功能，帮助救援人员找到被困者的准确位置，并指导他们快速到达被困者所在的地点。

3. 确认救援设备位置地震救援过程中，各种救援设备和器材的调度是必不可少的。

GPS可以实时追踪和定位救援设备的位置，确保它们能够及时到达需要的地方，并提高救援的效率和准确性。

4. 确定避难点及撤离路线地震发生后，灾民需要尽快安置到安全的避难点，而救援人员需要快速找到合适的避难点。

GPS可以提供避难点的精确位置，并指导救援人员和灾民沿着最佳的撤离路线安全地转移。

5. 监测地震活动GPS还可以用于监测地震活动，通过收集地震相关数据，分析地壳位移等信息，帮助科学家预测地震的发生和发展趋势，提前采取措施减少损失。

III. GPS在地震救援中的局限性与改进1. 信号受阻问题地震灾区地形复杂，可能有建筑物倒塌、山体滑坡等情况，这会对GPS信号的接收造成干扰，导致信号质量下降甚至无法正常工作。

此外，密集的高层建筑或树木也可能遮挡信号。

2. 精度问题GPS定位的精度受多种因素影响，如卫星的位置、大气层的干扰、接收器的性能等。

卫星导航与定位系统的技术原理与应用教程导言：卫星导航与定位系统是一种基于卫星信号进行定位与导航的技术，具有广泛的应用领域，如航空、航海、交通、农业等。

本文将介绍卫星导航与定位系统的技术原理与应用，并提供一些使用教程。

一、卫星导航与定位系统的技术原理卫星导航与定位系统通常由以下组件构成：卫星星座、地面控制系统和用户设备。

1. 卫星星座：卫星导航与定位系统通过卫星星座提供信号。

目前，全球最常用的卫星导航系统是美国的GPS（全球定位系统），它由数十颗卫星组成，在地球轨道上提供全球覆盖。

其他常用的系统还包括俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo以及中国的北斗导航系统。

2. 地面控制系统：地面控制系统用于监控和控制卫星运行状态，确保卫星星座正常运作。

地面控制系统负责计算卫星的位置和时间信息，并向卫星发送相关指令。

同时，地面控制系统还负责与用户设备之间的通信。

3. 用户设备：用户设备是卫星导航与定位系统的最终使用者，通过接收和处理来自卫星的信号，获得自身的位置和时间信息。

用户设备通常包括卫星定位芯片、天线和相关的软件算法。

在运行过程中，卫星导航与定位系统的技术原理可以简要概括为以下几个步骤：1. 卫星发射信号：卫星以周期性发送信号的方式，广播自己的位置和时间信息。

2. 用户接收信号：用户设备接收到卫星发射的信号，通过天线将信号转换为电信号。

3. 信号处理：用户设备通过卫星定位芯片内部的算法对接收到的信号进行处理，包括解码和计算卫星与用户设备之间的距离。

4. 定位计算：用户设备接收到至少三颗卫星的信号后，可以通过三角定位的方法计算出自身的位置。

5. 导航：用户设备根据自身的位置和目标位置，计算出导航路线并提供导航指引。

二、卫星导航与定位系统的应用卫星导航与定位系统在现代社会中有广泛的应用，以下是一些主要的应用领域：1. 航空与航海：卫星导航与定位系统在航空和航海领域发挥着至关重要的作用。

它为飞行员和船长提供了准确的定位和导航信息，从而确保飞机和船只的安全。

北斗卫星系统在应急救援中的应用北斗卫星系统是我国自主研发的一种卫星导航系统，它的全球卫星覆盖和高精度定位能力，使得它在各个领域得到了广泛的应用。

在应急救援领域，北斗卫星系统也发挥了巨大的作用。

一、北斗卫星系统在灾害救援中的应用自然灾害是应急救援的重要方面，北斗卫星系统在自然灾害发生后的救援工作中，发挥了重要的作用。

在地震、洪涝、雪灾等自然灾害发生后，北斗卫星系统可以通过对灾区部署移动应急通信车，实现灾民的救援和救助。

在一些灾害救援行动中，移动应急通信车可以提供切实有效的援助，为灾区救援工作带来了巨大的帮助。

同时，北斗卫星系统还可以通过远程明星医疗系统，将远处的专家医生和灾区的医务人员联系起来，实现远程医疗的支持。

这种远程医疗可以有效降低灾区的死亡率和医疗服务的难度，为救援行动取得更好的成果提供了有力的支持。

二、北斗卫星系统在交通事故中的应用在交通事故中，北斗卫星系统可以提供实时的位置信息，有助于快速定位事故位置和相关车辆信息。

在一些较为重大的交通事故中，公安交警可以通过北斗卫星系统将警车、消防车等救援车辆迅速调度到现场，实现救援效果最大化。

此外，在车辆故障或者事故后，北斗卫星系统可以帮助车辆的驾驶员和乘客实时确定位置，从而及时获得救援和支持。

这种自救、互救的模式，也是北斗卫星系统在交通事故中的重要应用之一。

三、北斗卫星系统在公共安全中的应用北斗卫星系统在公共安全领域中的应用十分广泛，包括在突发事件、暴力抗法、炸弹威胁等重大事件发生后，通过被动定位和主动定位等技术手段，实时指引特警和公安部门的人员到场处置事件，并提供在场信息的实时传输。

同时，北斗卫星系统可以作为国家安全监测与管理系统的重要组成部分，提供紧急定位和信息传输的支持。

在全国各地实施的公共安全监测与控制系统中，北斗卫星系统是不可或缺的一部分。

总之，北斗卫星系统在应急救援中的应用已经成为国家救援工作中不可或缺的一部分。

随着技术的不断完善和发展，北斗卫星系统在灾害、交通和公共安全等领域的应用也将更加广泛和深入。

全球定位系统在应急救援中的应用研究全球定位系统（GPS）是一种基于卫星导航和地面站点网络的定位技术。

它在各个领域中有广泛的应用，其中之一就是应急救援。

本文将探讨全球定位系统在应急救援中的应用研究，以及它对救援行动的积极影响。

随着自然灾害和突发事件的频繁发生，应急救援工作的重要性日益突显。

在这些危机情况下，时间往往是最为关键的因素，因此快速而准确的定位是救援行动的基础。

GPS的应用为救援人员提供了可靠的地理位置信息，极大地提高了救援行动的效率。

首先，全球定位系统为救援人员提供了实时的地理位置信息。

通过GPS设备，救援人员可以快速准确地确定受困人群的位置，从而迅速制定救援方案。

救援人员不再需要依赖传统的搜索方法，如搜索犬或问询附近居民。

GPS的实时性和精确性大大帮助了救援人员迅速找到受困人员，提高了救援的成功率。

其次，全球定位系统在救援过程中提供了导航指引。

在灾害发生的情况下，通常地理环境会发生巨大变化，道路被破坏或被淹没。

救援人员需要找到最佳的救援路径，避开障碍物和危险区域。

GPS通过导航功能提供了准确的路线规划和指引，帮助救援人员选择最安全、最有效的道路。

这不仅节省了时间和资源，还减少了救援人员的风险。

此外，全球定位系统还可以用于监控和追踪受困人员的安全。

通过携带GPS设备，救援人员可以监测受困人员的位置和状态。

这对那些被困在偏远或灾害区域的人来说尤为重要。

如果救援人员发现某个地区的情况恶化或有变化，他们可以迅速调整救援计划，保护受困人员的安全。

总体而言，全球定位系统在应急救援中的应用研究极大地提高了救援行动的效率和效果。

它为救援人员提供了实时的地理位置信息、导航指引和监控功能，使得整个救援过程更加快速、准确和安全。

然而，值得注意的是，全球定位系统在应急救援中的应用也面临一些挑战。

首先是GPS信号的可靠性。

GPS信号受到天气、地理环境以及人工设备干扰的影响，可能存在信号不稳定或不可用的情况。

这给救援人员带来了一定的困扰。

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基于铱星模块的野外呼救系统的设计作者：梁光胜雷晓明于仕哲来源：《电子世界》2012年第16期【摘要】设计了一种基于铱星模块的野外呼救系统，其通过GPS模块从卫星获取位置、时间及卫星在线情况等相关信息并显示在液晶屏上，通过铱星模块SBD9602将这些信息上传至控制中心，也可通过SBD9602模块接收控制中心下发的命令并显示。

当危险情况发生时，启动报警按键立即向控制中心上传当前的位置信息，控制中心根据接收的位置信息在Google Earth上定位显示，系统能够存储历史信息记录。

【关键词】救援；铱星；卫星；SBD；GPS随着科学技术的发展，人们的活动领域日益扩大。

为了提高野外作业、海上作业和偏远山区作业的人身和设备安全，本文设计了一款基于卫星的定位及呼救系统，用于接收指挥中心的信息，当危险情况发生时向指挥中心报告自己的位置信息，以便得到及时救援。

本文设计的系统将会在野外救援中发挥重要作用[1]。

1.铱星通信系统及SBD业务铱星应用系统结构框图如图1所示。

1.1 铱星通信系统铱星(Iridium)系统是第一代真正依靠卫星通信系统提供联络的全球个人通信方式，旨在突破现有基于地面的蜂窝无线通信的局限，通过太空向任何地区、任何人提供通信服务。

铱星系统主要由卫星星座、关口站、地面控制设施和用户终端组成。

卫星星座由分布在6个极地圆轨道面的72颗星(6颗备用星)组成。

铱星系统的星座设计保证全球任何地区在任何时间至少有一颗卫星覆盖。

每个卫星天线可提供960条话音信道，每个卫星最多能有两个天线指向一个关口站，因此每个卫星最多能提供1920条话音信道。

铱星系统卫星可向地面投射48个点波束，形成48个相同小区的网络，每个小区的直径为667km，48个点波束组合起来，可以构成直径为4450km的覆盖区，铱星系统用户可以看到一颗卫星的时间约为10min。

系统提供的业务类型包括：全球话音服务、全球短消息服务、全球数据服务和短数据业务。

卫星定位导航系统在地震应急救援中的应用1曲国胜 赖俊彦 宁宝坤（中国地震应急搜救中心，北京 100049）摘要 在对地震灾害特点综合分析的基础上，分析了地震应急响应与救援决策中的关键性问题。

认为震害的规模、程度、空间分布和灾情发展趋势，以及快速获取灾情信息已成为整个地震应急响应和救援决策的关键；而对灾情空间分布及其不同灾情程度位置的确定是救援决策的先导与重要环节。

卫星定位导航技术在地震应急搜救的信息快速获取、应急响应、救援决策、指挥、搜索与营救等救援行动的整个过程中，都将发挥其强大的功能。

建议研发中国北斗灾害应急救援导航与指挥决策系统，包括地震灾情快速获取、快速判定和决策定位导航技术系统、地震救援指挥调度技术系统和应急救援物流定位导航技术系统建设；研发北斗灾害应急救援导航装备，包括自主定位导航幸存者搜索和营救设备研发和国内外巨灾救援专用定位与导航系统研发。

关键词：地震灾害 应急救援 卫星定位导航地震是对人类危害最严重的自然灾害之一，作为防震减灾三大工作体系之一的地震应急救援工作，是减灾的“关键”（徐德诗等，2004），近年来逐步受到国家和社会的高度重视。

强震可能导致建筑物、道路等生命线工程设施的严重破坏和损毁，如何快速获取地震灾情的空间分布、快速进行目标救援和有效开展灾后恢复，是开展强震巨灾救援的关键。

而卫星定位导航系统为地震应急救援提供了重要的定位和导航技术，使灾后救援和恢复行动得以准确和高效地完成，从而减少了地震及其次生灾害带来的人员伤亡和财产损失。

1 地震灾害概况地震灾害给人类社会造成了重大影响，对人类生命、财产等造成巨大破坏。

据统计，20世纪全世界因地震死亡人数约170万，占各类自然灾害死亡总人数的54%，直接经济损失4100亿美元；其中城市地震造成的死亡人数约占61%，经济损失约占85%。

进入21世纪以来，世界范围内已经发生了多起损失惨重的地震灾难，约47万人因地震而死亡：2001年印度古吉拉特7.6级地震死亡约4万人，直接经济损失约21亿美元；2003年阿尔及利亚6.8级地震死亡2273人，直接经济损失5亿美元；2003年伊朗巴姆6.3级地震死亡31000余人；2004年印度洋8.7级地震海啸死亡约30万人，直接经济损失超过1000亿美元；2005年巴基斯坦1 基金项目 巴基斯坦地震救援专项，科技部科技支撑项目（2006BAC13B03-06）[收稿日期] 2007-11-18[作者简介] 曲国胜，男，生于1961年。