主頁（http://www.130131.com）：3G單兵構建現(xiàn)代化應急指揮系統(tǒng) 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(xiàn)代作戰(zhàn)和指揮系統(tǒng)的核心設備，許多技戰(zhàn)術都是以此為核心發(fā)展起來的，并形成了固定的模式。但是這種依賴短距離數(shù)據(jù)，語音和視頻信號傳輸?shù)哪Ｊ接衅涔逃腥毕�，后來出現(xiàn)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(fā)展為現(xiàn)在的3G、4G.。3G無線通信技術發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)逐漸成熟并在中國得到大規(guī)模應用。網(wǎng)絡帶寬和有限寬帶網(wǎng)絡的差距也在逐漸縮小，利用3G網(wǎng)絡實時傳輸壓縮編碼后的音視頻數(shù)據(jù)成為可能。與此同時，廣播電視，會議電視以及安放監(jiān)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(xiàn)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(tǒng)得到發(fā)展成熟并早已大規(guī)模商用。 高效的音視頻壓縮算法，GPS定位以及3G寬帶數(shù)據(jù)傳輸技術，是本文要討論的現(xiàn)代化應急指揮系統(tǒng)的核心技術。本文將圍繞這幾個方面，討論現(xiàn)代應急指揮系統(tǒng)的特點，構成要素，3G單兵的實現(xiàn)方案以及現(xiàn)代應急指揮系統(tǒng)的發(fā)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(xié)同作戰(zhàn) 三．現(xiàn)代化應急指揮系統(tǒng)的特點 現(xiàn)代化應急指揮系統(tǒng)，是為解決應對突發(fā)事件，群體事件，協(xié)同作戰(zhàn)的遠程指揮調(diào)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(huán)使用。 2． 現(xiàn)場音視頻實時通信，各作戰(zhàn)單位位置實時顯示。 3． 無障礙，全天候使用，通信穩(wěn)定可靠安全。 4． 宏觀，微觀全景呈現(xiàn)，協(xié)同作戰(zhàn)，指揮調(diào)度游刃有余。 四．基于3G網(wǎng)絡的應急指揮系統(tǒng)的構成 一個應急指揮系統(tǒng)，主要由兩個要素組成，一個是在現(xiàn)場實施具體任務的單兵，一個是在控制中心實時指揮調(diào)度的控制臺。為了實現(xiàn)二者之間數(shù)據(jù)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(xiàn)代化應急指揮系統(tǒng)的核心要素之一，最小化作戰(zhàn)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(xiàn)代化技術的集大成者，其功能特點直接決定了指揮系統(tǒng)的優(yōu)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(xiàn)場秘密或者公開執(zhí)行任務，將現(xiàn)場實時的語音和圖像通過3G網(wǎng)絡回傳到控制中心，并根據(jù)控制中心的指令執(zhí)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(xiàn)場高清晰度視頻，以便返回時作為證據(jù)或者供分析處理。 2. 中心平臺 中心平臺是一套網(wǎng)絡通信和數(shù)據(jù)處理服務器系統(tǒng)，用來實現(xiàn)單兵設備，控制臺用戶的管理，并轉發(fā)二者之間的數(shù)據(jù)，同時實現(xiàn)音視頻，GPS位置數(shù)據(jù)的轉發(fā)以及存儲，并支持錄像數(shù)據(jù)，GPS數(shù)據(jù)的查詢以及回放。 一般來講，中心平臺需要部署到互聯(lián)網(wǎng)，并能支持較多3G單兵的接入，同時實現(xiàn)多路實時視頻的轉發(fā)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(tǒng)。 3. 客戶端（控制臺） 控制臺是控制中心實現(xiàn)應急指揮調(diào)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(tài)，當前位置，實時視頻和現(xiàn)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(fā)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(shù)據(jù)。 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(wǎng)，比如通過3G或者WIFI，當然也可以多級指揮同時協(xié)調(diào)工作。 中心平臺以及客戶端均為純軟件產(chǎn)品，并且都基于成熟的網(wǎng)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(wǎng)絡的單兵設備所要完成的功能，使用的技術，可選的實現(xiàn)方案以及未來發(fā)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(shù)據(jù)。這就要求采用更高壓縮比的視頻壓縮算法。H264是當前已經(jīng)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(wǎng)絡傳輸技術 無所不在的3G網(wǎng)絡使得無障礙的應急指揮成為可能，作為數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡載體，3G網(wǎng)絡技術在中國已經(jīng)逐漸成熟，在3個3G牌照發(fā)放之后，各地的3G網(wǎng)絡建設都發(fā)展迅速，目前聯(lián)通的WCDMA，電信的EVDO以及移動的TD_SCDMA都發(fā)展了相當數(shù)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(wǎng)絡技術標準的不同，但每個網(wǎng)絡實現(xiàn)實時視頻傳輸?shù)膸挾蓟緣蛴茫?00kbps的帶寬已經(jīng)能夠比較流暢的傳輸CIF分辨率的H264實時視頻，部分地方經(jīng)過測試，傳輸1000bps的D1視頻流在部分時段也比較穩(wěn)定。 3. GPS定位技術 GPS定位技術已經(jīng)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(tǒng)中加以應用。 六．實現(xiàn)方案 筆者深入研究并比較了各種主流產(chǎn)品和技術，對于3G單兵給出了3種實現(xiàn)方案。 1. 嵌入式專用設備 此方案為根據(jù)用戶需求，深度定制的產(chǎn)品，目前已經(jīng)批量生產(chǎn)和供貨，并在各地公檢法系統(tǒng)中得到應用。 可以實現(xiàn)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(wǎng) | 責任編輯：陳曉亮) |
