【摘要】介绍了动中通卫星车在快速行进中手工叠加字幕浪费人力、不能及时快速更新、无法满足实战要求等问题。基于智能字幕信息处理器，融合现有的GPS/北斗系统、PGIS系统、卫星网管系统、集控系统，研发了一套图像智能软件平台，将自动生成车辆时空信息并与现场采集的实时图像进行准确叠加、显示。
　　【关键词】GPS/北斗    PGIS    卫星网管    动中通
　　[Abstract] Some problems， such as manually superimposing captions， waste of human resources， sluggish update and failure in actual combat， were introduced when satellite vehicle of communication on the move moves fast. Based on the intelligent caption information processor， the existing global positioning system （GPS）/Beidou System， police geographic information system （PGIS）， satellite network management system， centralized control system， a set of intelligent software platform of image， which can automatically generate time and space information of vehicles， superimpose the information with the real-time image on the spot and display it.
　　[Key words]GPS/Beidou    PGIS    satellite network management    communication on the move
　　1引言
　　近年来，随着国内外形势的不断变化，各类群体性事件不断增加，恐怖袭击事件和重大自然灾害也时有发生。如何全面提高公安机关的应急处置能力，使危及社会安全的风险得到及时有效的化解成为一个重大的课题。提高应急处置能力，实时图像信息是关键，它是领导指挥决策的“千里眼”。因此，公安机关为提升应急处置能力，逐步配备了大量的“动中通”卫星车，这些车辆能够在突发事件发生后快速机动至现场，采集并实时向各级公安指挥中心上传现场图像，为领导决策提供直观的依据。然而在实战应用中，往往会出现领导在指挥中心看到现场图像时，并不清楚采集图像的地理位置，需要指挥中心人员电话联系车辆上的人员才能获知准确位置，造成调派警力的时间受到影响。为解决打电话的问题，有些车辆上配备了字幕机，车上技术人员可以将车辆所处的位置信息通过叠加字幕的方式，手工叠加到现场采集的图像上，再传到指挥中心供领导观看。然而如果车辆在快速行进中，手工叠加字幕信息的方式既浪费人力，又不能及时快速更新，无法满足实战的要求。
　　为此，非常有必要建设一套能够自动解析获取地理信息并自动生成字幕信息的图像智能软件平台。通过该平台的应用，实现将现场“动中通”卫星车的相关时空信息自动叠加到现场采集的图像上，并通过卫星传回指挥中心，使得领导不仅能看到现场图像，并且对画面中的地理位置等相关信息一目了然。
　　该平台属于公共安全专业领域，国外的研究现状很难在互联网上查到。结合公安机关应急处置业务需求，通过集成多系统的软硬件，实现一套完整的、智能化的、服务器版的字幕叠加系统，在国内尚属首次提出。该平台可广泛应用于各级公安机关，在处置重大社会安全事件和突发公共事件时，能够提供良好的技术支撑。
　　2系统设计
　　2.1系统的设计目标与任务
　　系统的设计目标是基于智能字幕信息处理器，结合现有的GPS/北斗系统、PGIS系统、卫星网管系统、集控系统，通过一套软件平台自动解析和获取定位、方位角等信息，并自动生成字幕信息。将现场的“动中通”卫星车的地理位置、行驶方向、行驶速度、图像采集时间等空间和时间信息自动叠加到现场采集的图像上，然后传送回指挥中心，使领导在指挥中心能够更准确地获知事发现场的情况。这将大大提升社会安全应急处置能力，更大限度地降低了社会安全风险带来的社会损失。
　　系统的设计任务是充分利用信息技术手段，通过与GPS/北斗系统交互，获取定位数据，解析出“动中通”卫星车的经纬度、卫星时间、方位角、速度等相关信息。将车辆经纬度信息传送给PGIS系统，解析出具体地理位置信息。通过合适的算法对车辆方位角、速度等相关信息进行处理，解析出车辆的行驶方向、车速等信息。通过卫星网管系统的任务查询模块解析出车组号信息，结合与集控系统的交互，实现了字幕信息与现场车辆所采集图像的实时、准确匹配。最后将解析出来的具体地理位置、行驶方向、车速等信息自动传送至智能字幕信息处理器，再由软件自动控制处理器将所有字幕信息叠加至现场采集的实时图像上，并传回指挥中心。这样既能减少人力，又能高效地实现自动叠加车辆时间和空间信息，从而大大提高了指挥处置效率。

　　2.2系统的结构和功能
　　系统主要针对公安行业需求，将集控系统、卫星网管系统、GPS/北斗服务器、PGIS服务器系统通过IP网络连接到服务器，在服务器端进行各系统数据的解析与提取，得到相应车辆的字幕信息。通过智能字幕信息处理器将从服务器获取的字幕信息与从卫星接收站传来的实时视频进行叠加，叠加后的视频通过视频矩阵切换到指挥中心的监控大屏上，方便用户实时了解车辆情况，及时进行车辆的调度与应急事件的处理。
　　工作站管理软件可以实时监测各系统的运行状态，调整叠加字幕的参数，使用户可以方便地在工作站上进行字幕系统的配置及系统状态的查看。
　　（1）集控系统数据采集模块
　　集控系统数据采集模块的功能是获取视频矩阵输入输出端口的对应关系。模块采用COM+组件与集控系统进行交互，集控系统提供两种方式获取矩阵的输入输出端口状态：一种是当矩阵状态发生变化时，集控系统会向已注册地址主动推送输入输出端口状态消息;另一种是主动查询矩阵输出端口对应的输入端口。软件可采用其中一种方式或两种方式的组合来获取矩阵的输入输出端口状态。
　　（2）GPS/北斗数据接收模块
　　GPS/北斗数据接收模块的功能是接收GPS/北斗服务器发送的移动车定位数据包。通过在GPS/北斗服务器端配置数据接收模块地址（IP地址和端口），当移动车的位置发生变化后，GPS/北斗服务器将向接收模块发送定位数据包，接收模块收到定位数据后根据数据包格式解析可得到经度、纬度、速度、方位角等信息。
　　（3）卫星网管数据查询模块
　　卫星网管数据查询模块的功能是获取移动车的车组号和卫星地面主站号的对应关系。移动车在执行任务时，卫星网管数据库会将移动车的车组号、所在的卫星地面主站号、执行任务的名称、卫星通道申请时间等信息记录到一张数据表中。卫星网管数据查询模块可从该表中查询到正在执行任务的全部移动车的信息。
　　（4）PGIS数据查询模块
　　PGIS数据查询模块的功能是获取移动车所在位置的路名信息。模块从GPS/北斗服务器获取到经纬度信息，将经纬度信息通过HTTP方式发送到PGIS。PGIS生成XML格式的地理位置数据并响应HTTP请求，模块通过解析该XML即可获得省、市、区、路名和兴趣点等信息。
　　2.3软件平台开发流程
　　对于软件平台的开发，首先调用集控系统数据采集模块查找视频矩阵的输入端口号与输出端口号的对应关系;接着调用主站号与视频矩阵输入端口号、视频矩阵输出端口号与智能字幕信息处理器输入端口号的数据列表，从而获得主站号与智能字幕信息处理器输入端口号的对应关系;再调用卫星网管数据查询模块查找车组号对应的主站号，从而获得车组号与智能字幕信息处理器输入端口号的对应关系;最后调用GPS/北斗数据接收模块与PGIS数据查询模块查找定位数据，调用智能字幕信息处理器输入端口号与输出端口号的数据列表，从而将对应车组号的定位数据发送给智能字幕信息处理器进行处理。

　3结论
　　“动中通”卫星车图像智能软件平台的研究，将为解决车辆在快速行进中手工叠加字幕所带来的问题提供可行性保证，满足实战要求，使公安应急指挥调度更加智能化、高效化。由于不同省厅实际应用环境存在差异，需要对软件平台中的某些模块重新定制开发。