雷 超，巫正中

(陸軍勤務學院 軍事物流系，重慶 401311)

隨著科學技術不斷的發(fā)展進步，集成高新技術的車載監(jiān)控系統(tǒng)從無到有，逐漸走進人們生活，走進企業(yè)管理，走進各行各業(yè)，為生產生活乃至軍隊信息化建設作出貢獻。在信息技術飛速發(fā)展的今天，研制自主可控的物流車載監(jiān)控系統(tǒng)，對于促進物流運輸信息化，特別是實現軍事應用中的可視后勤建設需求，具有重要意義。

1 車載監(jiān)控系統(tǒng)的歷史與發(fā)展

日本建立了道路交通信息通信系統(tǒng)(Vehicle Information and Communication System，VICS)。通過安裝了GPS和GIS電子地圖的車載終端，為用戶收集道路信息、停車場空余車位、擁堵路況、實時交通事故等信息，獲取了不錯的效果[3]。歐盟國家在頒布的《關于公路運輸車輛的終端設備》中提出：所有歐盟成員國客貨運輸車輛上必須安裝和使用智能車載終端[4]。智能車載終端為車主提供實時的車輛運行信息、路況信息，而監(jiān)控中心能夠精確地顯示車輛所在位置。

在軍事應用上，借鑒沃爾瑪等現代物流公司的高效經營模式，美軍于1992年4月正式提出軍隊全資產可視化計劃 (Army Total Asset visibility，ATAV)。它綜合應用GPS、RFID、衛(wèi)星通信等先進技術，對傳統(tǒng)物流跟蹤方式進行改革,使得美軍后勤補給能夠獲得更快、更精確的實時信息，實現了對后勤物資的全程追蹤和精確輸送，并在伊拉克戰(zhàn)爭中得到了運用和檢驗。

我國對車載監(jiān)控系統(tǒng)的研究也始于上世紀90年代。許多高校、企業(yè)、科研院所研究將GPS應用于車輛定位導航和監(jiān)控調度。從一開始的理論探索，到應用產品的實際開發(fā)，隨著通信技術的不斷發(fā)展，基于GPS和GSM、GPRS、CDMA技術的車載監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)形成了一波發(fā)展高潮。繼國外廠商之后，奇瑞、吉利等許多國內車企也相繼開發(fā)基于手機APP的車輛遠程監(jiān)控系統(tǒng)，汽車配備的通訊模塊通過GSM/GPRS網絡將車輛信息傳輸到遠程服務器[5]，用戶通過登錄手機APP可實時查看車輛狀態(tài)，甚至可以遠程控制車輛門窗、空調、天窗等車內設備，具備遠程啟動發(fā)動機、輔助尋車等功能。3G、4G網絡技術進一步成熟完善以后，衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)與移動無線通信技術相結合的車輛監(jiān)控系統(tǒng)更是廣泛地應用于交通運輸、道路工程以及其他行業(yè)，提供包括物流企業(yè)貨運信息查詢，“兩客一?！避囕v安全監(jiān)控，運鈔車、警車、消防車、救護車等特種車輛的定位與調度，公交車、出租車的運維監(jiān)管等各類車輛跟蹤與監(jiān)控服務[6]，極大地提高了國內物流企業(yè)運營管理效率，有力地保障了公民財產與生命安全，促進了大眾出行服務的智能化。

我軍按照軍委全面建設現代后勤的戰(zhàn)略構想，充分借鑒吸收國內外關于體系集成、實時可視、精確保障等信息化先進技術理念與保障手段，力促后勤保障由過去的“模糊后勤”向“精確后勤”轉變。特別是在公路軍事交通運輸方面，重點圍繞運輸“保障資源動態(tài)可知、保障需求及時掌握、保障計劃輔助生成、保障過程全程可控”的目標，初步建設了軍交運輸動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，研制和配發(fā)使用了軍事物流車載終端，基本實現了對運輸部隊的實時掌握，大大加強了軍交運輸信息化建設，大幅提升了我軍后勤運輸綜合保障實力。

2 車載監(jiān)控系統(tǒng)的組成與原理

車載監(jiān)控系統(tǒng)集成衛(wèi)星定位技術、地理信息技術、無線通信技術、網絡技術于一體，通常由車載終端設備、通信傳輸網絡以及遠程監(jiān)控中心組成，系統(tǒng)總體構架如圖2所示。

車載監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過車載終端獲取車輛地理位置、運行速度、運動方向等狀態(tài)信息，信息數據經過編碼后，經由無線通信鏈路實時地發(fā)送到遠程監(jiān)控中心[7]。遠程監(jiān)控中心接收車載終端發(fā)送的數據后，將數據存入數據庫，作為數據源用于監(jiān)控中心和用戶查詢，以及匹配電子地圖，用以實現車輛信息的在線可視化。

具體來講，實現遠程監(jiān)控中心對車輛的動態(tài)監(jiān)控，主要包括數據采集、數據發(fā)送、數據接收、數據解析、數據存儲、數據訪問與顯示等一系列數據處理流程。

1) 數據采集。車載終端通過衛(wèi)星導航定位模塊獲取車輛位置、速度、時間等信息，通過傳感器采集車輛參數、載運物資、司機以及其他信息。

2) 數據發(fā)送。車載嵌入式微處理器對獲取的各類數據進行處理，提取出有用信息，并按照擬定的數據協(xié)議打包數據，經過加密后通過無線通信網絡發(fā)送到遠程監(jiān)控中心。

3) 數據接收。遠程監(jiān)控中心接收到車載終端發(fā)送的數據包后，對其進行校驗，校驗通過的數據再進行解密。如果校驗未通過，說明數據在傳輸過程中出現了丟失、損壞或者篡改、破壞，壞數據將被丟棄。

4) 數據解析。遠程監(jiān)控中心按照擬定的數據協(xié)議，對解密后的數據進行解析，提取出各類信息，轉換為需要的數據格式。

5) 數據存儲。遠程監(jiān)控中心對解析后的數據進行二次篩選，將合格的數據存入對應的數據庫表格中，作為數據源用于數據查詢和使用。

6) 數據的訪問及顯示。為實現車輛監(jiān)控的可視化，遠程監(jiān)控中心實時連接和訪問數據庫，將獲得的有效數據匹配在電子地圖上，用于顯示車輛位置、速度、軌跡及其他相關信息。

3 發(fā)展具有我國特色、自主可控的軍事物流車載監(jiān)控系統(tǒng)

在運輸定位跟蹤技術的基礎上，結合RFID技術，采集載運物資信息，可用于物流信息監(jiān)控，構成物流車載監(jiān)控系統(tǒng)。依托國家和軍隊信息基礎設施，以信息技術和現代物流理論為支撐，可實時、準確、透明地獲取載運物資、車輛位置狀態(tài)等信息，并對軍事物流運輸活動進行控制、監(jiān)督、管理[8]。

近年來，在國家大力推廣應用北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的大背景下，自主導航產業(yè)開始進入大規(guī)模發(fā)展時期。整合各類衛(wèi)星資源，研發(fā)綜合集成北斗、GPS、RFID以及通信技術于一體的車載監(jiān)控系統(tǒng)，應用于軍隊后勤物流運輸領域，對于進一步改進現有軍交運輸動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，具有極強的經濟和軍事效益。因此，發(fā)展具有我國特色、自主可控的軍事物流車載監(jiān)控系統(tǒng)，具有廣闊的應用前景。圖3顯示了構建我軍軍事物流車載監(jiān)控系統(tǒng)的網絡總體設想。軍事物流車載監(jiān)控系統(tǒng)應具備以下功能：

3.1 雙模定位

目前，世界上主要有四大衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)：美國的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐洲的GALILEO系統(tǒng)以及中國的“北斗”系統(tǒng)。經過40多年的實踐，GPS系統(tǒng)已發(fā)展成為一家獨大，集高精度、全球性、全天候諸多優(yōu)勢于一體的無線電導航、定位、授時等多功能系統(tǒng)，因其成熟性和覆蓋面廣闊，國內大部分車載監(jiān)控系統(tǒng)也主要應用GPS進行導航定位。同時又看到，GPS系統(tǒng)受美國軍方控制，雖然免費向全世界開放了民碼，也停止了人為干擾定位精度的SA政策，但美國仍可以隨時降低其所認為的對美國存在威脅地區(qū)的GPS精度，甚至可以隨時停止GPS，或者發(fā)送欺騙碼予以誤導，所以不能自主可控的導航定位系統(tǒng)，其安全性和連續(xù)性就沒有保證。為擺脫對美國GPS的高度依賴，特別是出于軍事應用安全的考慮，我國將北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)作為國家重大戰(zhàn)略基礎設施，列入《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》。近年來，北斗系統(tǒng)及其應用產業(yè)成為國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)，發(fā)展十分迅猛，在交通運輸、海洋漁業(yè)、救災減災等生產生活各個領域，為經濟和社會發(fā)展注入新的活力。發(fā)展精確、可靠、自主可控的物流車載監(jiān)控系統(tǒng)，必須依托我國自建的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)?，F階段，建設我軍物流車載監(jiān)控系統(tǒng)可以采用BDS/GPS雙模定位的綜合方案，即將北斗與GPS系統(tǒng)結合起來，不僅系統(tǒng)的容錯性更好，定位精度也可以更高。同時，采用BDS/GPS雙模定位還能防止美國未來由于特殊原因比如發(fā)生戰(zhàn)爭沖突，單方面關閉GPS服務對車載監(jiān)控系統(tǒng)造成影響，保證了物流車載監(jiān)控系統(tǒng)在我國能夠不受外界因素制約，全天候的正常工作，這一點從軍事上來看，意義重大。

3.2 多種通信方式

目前，車載監(jiān)控系統(tǒng)可供選擇的通信平臺有衛(wèi)星通信網、集群通信網、移動通信網等多種方案。常規(guī)方法是采用移動通信技術作為手段傳輸車輛和物流信息，其數據傳輸速度快，基站覆蓋范圍廣，可以滿足大范圍的數據、語音甚至視頻傳輸需求，是民營物流車載監(jiān)控數據傳輸的首選方式。為避免偏遠地區(qū)因基站數量不足導致傳輸信息丟失、信號中斷，保障車輛監(jiān)控的連續(xù)性和穩(wěn)定性，特別是在軍事應用中，應當備用北斗短報文通信手段，作為車載監(jiān)控系統(tǒng)的輔助傳輸手段，通過數據拆分、報文拼接等方法實現中心與終端之間的數據交互。雖然北斗系統(tǒng)用作數據傳輸途徑，其容量和速率有限，但安全性比較高，可靠性好，特別是戰(zhàn)時，適用于野外條件下移動通信網絡覆蓋薄弱、同時又需要軍隊開展后勤物資運輸保障的地方。

3.3 物資信息采集

對于物流車載監(jiān)控系統(tǒng)而言，其車載終端除了要獲取車輛位置、速度信息以外，還應當具備保障物資的信息采集能力。這對于軍隊準確掌握在運物資信息，實施靈活、準確、敏捷的供應調遣以及庫存管理非常重要。未來信息化戰(zhàn)爭要求建成可視后勤，為部隊提供適時、適地、適量的精確保障，那么后勤保障就必須實現保障需求實時可知、保障資源實時可視、保障活動實時可控[9]。而集成RFID物資自動識別技術的物流車載監(jiān)控系統(tǒng)，可為載運物資可視化提供技術手段[10]。RFID是一種非接觸式的射頻自動識別技術，可以通過無線射頻信號識別貨物的電子標簽，讀寫存儲在標簽芯片內的數據信息[11]。車載RFID讀卡器采集到貨品信息后，通過車載終端上傳到監(jiān)控中心進行分析與處理，并將信息保存在數據庫，用于查詢和顯示。利用RFID技術對載運物資進行自動化識別，能夠有效提高物資識別效率，大大提高軍事物流車載監(jiān)控系統(tǒng)的物資跟蹤與追溯能力。

4 結論

近年來，伴隨“互聯網+物流”理念的飛速發(fā)展，智慧物流運輸環(huán)節(jié)的信息化升級改造也在加速推進。綜合運用衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無線通信技術、物資自動識別技術，以物流監(jiān)控平臺和車載終端為基本組成的車載監(jiān)控系統(tǒng)，將開啟現代物流信息化建設的重要里程。同樣，研制集衛(wèi)星導航、傳感感知、物聯可視、遠程可控多功能于一體的軍事物流車載監(jiān)控系統(tǒng)，將有助于優(yōu)化軍隊后勤補給工作，改善部隊后勤工作效率，為指揮官及時、準確、透明地掌握后勤資源和保障狀態(tài)提供最大的支持和保證。