主頁（http://www.by236.com）：3G單兵構建現代化應急指揮系統 一．前言基于有線和無線電技術的電話，對講機和微波通信設備，長久以來，是現代作戰和指揮系統的核心設備，許多技戰術都是以此為核心發展起來的，并形成了固定的模式。但是這種依賴短距離數據，語音和視頻信號傳輸的模式有其固有缺陷，后來出現的無線蜂窩電話，在一定程度上解決距離以及移動的限制問題。 無線蜂窩技術大獲成功之后并逐漸發展為現在的3G、4G.。3G無線通信技術發展到現在，已經逐漸成熟并在中國得到大規模應用。網絡帶寬和有限寬帶網絡的差距也在逐漸縮小，利用3G網絡實時傳輸壓縮編碼后的音視頻數據成為可能。與此同時，廣播電視，會議電視以及安放監控領域的需求也催生了許多高效的音視頻壓縮算法和標準，比如MPEG2/4以及H264等，同時也出現了成熟的SOC解決方案。而軍事以及民用領域的定位和導航需求，也使得GPS全球定位系統得到發展成熟并早已大規模商用。 高效的音視頻壓縮算法，GPS定位以及3G寬帶數據傳輸技術，是本文要討論的現代化應急指揮系統的核心技術。本文將圍繞這幾個方面，討論現代應急指揮系統的特點，構成要素，3G單兵的實現方案以及現代應急指揮系統的發展展望。 二．關鍵詞 3G WCDMA EVDO TD-SCDMA GPS WIFI ARM DSP GPU H264 LINUX iOS Android Symbian WP7 視頻編解碼 單兵 應急指揮 協同作戰 三．現代化應急指揮系統的特點 現代化應急指揮系統，是為解決應對突發事件，群體事件，協同作戰的遠程指揮調度的需求而構建的，具備以下幾個特點： 1． 靈活機動，部署方便快速，成本低廉，循環使用。 2． 現場音視頻實時通信，各作戰單位位置實時顯示。 3． 無障礙，全天候使用，通信穩定可靠安全。 4． 宏觀，微觀全景呈現，協同作戰，指揮調度游刃有余。 四．基于3G網絡的應急指揮系統的構成 一個應急指揮系統，主要由兩個要素組成，一個是在現場實施具體任務的單兵，一個是在控制中心實時指揮調度的控制臺。為了實現二者之間數據的有效通信，必須架設一個中心平臺，為二者之間建立通信的橋梁，下面簡單描述各構成要素的基本功能： 1. 3G單兵 作為現代化應急指揮系統的核心要素之一，最小化作戰單位(人員或者車輛)攜帶或者安裝）的電子設備，我們稱之為單兵，是各自現代化技術的集大成者，其功能特點直接決定了指揮系統的優劣。具備3G通信功能的單兵，我們稱之為3G單兵 3G單兵主要在現場秘密或者公開執行任務，將現場實時的語音和圖像通過3G網絡回傳到控制中心，并根據控制中心的指令執行動作，也可以緊急呼叫控制中心，請求對講。單兵也可以拍照或者錄制現場高清晰度視頻，以便返回時作為證據或者供分析處理。 2. 中心平臺 中心平臺是一套網絡通信和數據處理服務器系統，用來實現單兵設備，控制臺用戶的管理，并轉發二者之間的數據，同時實現音視頻，GPS位置數據的轉發以及存儲，并支持錄像數據，GPS數據的查詢以及回放。 一般來講，中心平臺需要部署到互聯網，并能支持較多3G單兵的接入，同時實現多路實時視頻的轉發和存儲，并能支持多級部署。通常需要采用電信級別的服務器，并采用可靠的LINUX服務器操作系統。 3. 客戶端（控制臺） 控制臺是控制中心實現應急指揮調度的用戶界面。 可查看一路和或者同時查看多路單兵在線狀態，當前位置，實時視頻和現場聲音，并可通過短信控制單兵上線和下線。 可接收單兵的緊急呼叫并開啟下達指令。 可廣播或短信發送控制指令。 可查詢，下載以及回放中心平臺的錄像和GPS軌跡數據。 控制中心可以在總部基地，當然也可以移動，比如在移動指揮車上，只要能上網，比如通過3G或者WIFI，當然也可以多級指揮同時協調工作。 中心平臺以及客戶端均為純軟件產品，并且都基于成熟的網絡通信等技術，因此本文不做過多討論。本文著重討論基于3G網絡的單兵設備所要完成的功能，使用的技術，可選的實現方案以及未來發展方向。 五．3G單兵所需關鍵技術 1. H264編解碼技術 3G單兵的核心是3G實時視頻傳輸，要求用較低的帶寬傳遞更高質量的圖像以及音頻數據。這就要求采用更高壓縮比的視頻壓縮算法。H264是當前已經廣泛使用的視頻壓縮算法中最佳選擇，并且有成熟的解決方案。 2. 3G網絡傳輸技術 無所不在的3G網絡使得無障礙的應急指揮成為可能，作為數據通信的網絡載體，3G網絡技術在中國已經逐漸成熟，在3個3G牌照發放之后，各地的3G網絡建設都發展迅速，目前聯通的WCDMA，電信的EVDO以及移動的TD_SCDMA都發展了相當數量的終端用戶，并真正進入實用化階段。雖然各地情況不同以及網絡技術標準的不同，但每個網絡實現實時視頻傳輸的帶寬都基本夠用，100kbps的帶寬已經能夠比較流暢的傳輸CIF分辨率的H264實時視頻，部分地方經過測試，傳輸1000bps的D1視頻流在部分時段也比較穩定。 3. GPS定位技術 GPS定位技術已經在車載定位導航方面得到多年的應用，并完全成熟，因此，完全可以在應急指揮系統中加以應用。 六．實現方案 筆者深入研究并比較了各種主流產品和技術，對于3G單兵給出了3種實現方案。 1. 嵌入式專用設備 此方案為根據用戶需求，深度定制的產品，目前已經批量生產和供貨，并在各地公檢法系統中得到應用。 可以實現視頻預覽，D1 + CIF雙碼流編碼，錄像，拍照，回放，3G視頻傳輸，GPS定位，短信接收顯示，緊急呼叫，對講，廣播等功能。 此方案主要由主處理器（ARM + DSP雙核），攝像頭（配紅外燈），外置喇叭，3G模塊（WCDMA/EVDO可選），GPS模塊，LCD屏，按鍵，TF卡，大容量電池等構成。 (中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
