互动科普

防灾救灾的绝活

在紧急救援方面，基于“北斗”卫星导航系统的导航定位、短报文通信以及位置报告等功能，已实现全国范围的实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务功能，极大地提高了灾害应急救援的快速反应能力和决策能力。在2008年南方抗击雨雪冰冻灾害和汶川抗震救灾、2010年玉树抗震救灾、舟曲泥石流救灾中，这一系统都曾大显身手。

2008年汶川地震时，震区通信中断。中国卫星定位应用管理中心为救援部队配备了1000多台“北斗”用户机，它的短报文功能，让救援部队和指挥部的联系保持顺畅，使各重灾乡镇甚至村社都建立了通信联系，保证了救灾的指挥调度，成为抢险救灾中最有力的通信手段。其次，地震造成了2000余座水库受到不同程度的损坏，重大洪灾随时可能发生，急需对堰塞湖和众多水库进行实时监测和灾害预警。然而，当地余震不断，人工勘测十分危险，采用无人值守的“北斗远程自动数据采集系统”，就成了代替人工值班的最佳选择。此外，位于四川的三个国家级和多个省级气象数据采集站通信链路中断，无法上报气象数据，而“基于北斗的自动气象监测系统”则可以实现气象数据的远程测报。

近年来，国内不少地区建设了自动气象站，但其中一些自动气象站处于通信盲区或通信信号不稳定的地带，无法保证稳定的数据传输。“北斗”可以提供全天候、大范围的实时短报文通信，能有效避免地面各种噪声的影响，而且易穿透对流层、平流层、电离层等外层空间，保证了数据的可靠传输。“北斗”通信机体积小，天线的架设调整极为简单，且不存在雷击的威胁；整机功耗低，方便使用电池组和太阳电池供电。另外，系统不需建设中继站，可以大大节省维护费用。因此，将“北斗”引入自动气象站，增强了自动气象站的适应性。

将“北斗”技术与井下监测技术相结合，还可以实现对井下瓦斯浓度、风机转停等关键参数的实时监测，数据流从监测站通过“北斗”卫星导航系统传送到“北斗”卫星运营服务平台，再通过有线或无线网络传到各级监测中心，实现对矿井瓦斯、风压和设备工作状态等数据的远程监测，为我国的煤矿安全生产提供了一种全新的有效监测监控手段。

由于“北斗”可实现全国范围的无缝覆盖，具有定位、授时、短报文等功能，所以为森林防火、扑火的指挥调度提供了新的技术，有效解决了火场定位、侦察、引导扑救、后勤保障、损失评估等问题。目前，全国各地森林防火系统已经配备200多台套“北斗”用户机，森林武警指挥部共配备了500多台套“北斗”用户机。基于“北斗”研制的黑龙江大兴安岭森林防火信息系统、澜沧江上湄公河船舶调度管理系统和郑州铁路局铁路机车到站报点系统等，都已开始发挥作用。

物联网的重要组成

卫星导航在水文、水利、气象、林业、电力、石油、地质、车辆运输和船舶等行业的应用，不外乎位置报告、授时和短报文通信，这些均属于物联网感知层和网络层的应用范畴。“北斗”未来的应用模式，也可以归结为物联网的应用，将来也将成为物联网的重要组成部分。

只受想象力的限制

随着卫星导航接收机的不断微型化，它可以被嵌入到其他的通信、计算机、安全和消费类电子产品中，使其应用领域更加扩展。卫星导航系统与消费类电子产品的融合，已经是目前导航系统最广泛应用的一种方式，如在MP3、MP4、笔记本电脑、手机和数码相机等电子产品中集成导航功能，提供各种基于位置的服务。

卫星导航的用途，远不止众所周知的车辆导航、手机定位、电子地图等。由于智能产业与时空信息密切相关，能提供位置和时间信息的卫星导航技术，也必将被用于智能网络、智能传感、智能交通、智能通信、智能物流、智能社区、智能电网等所有智能产业中，并形成多种前所未有的新型商业模式。

有关“北斗”应用的例子举不胜举。它还能干什么？当它与云计算等新技术结合时，“只受想象力限制”就成为一个老套而准确的答案。 

（本文发表于《科学世界》2013年第1期）