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應急通信車,在汶川地震中幾乎是起到了“奇兵”的重要作用,正因為此,在此之后的重大公共事件管理中,都少不了它的“參與”。
國務院分別對“國家安全生產”、“處置鐵路行車事故”、“民用航空器飛行事故”、“海上搜救”、“城市地鐵事故災難”、“電網大面積停電事件”、“核應急”、“突發環境事件”、“通信保障應急”等9項事務了事故災難類突發公共事件專項應急預案??傮w預案將突發公共事件主要分成4類:
1. 自然災害:主要包括水旱災害、氣象災害、地震災害、地質災害、海洋災害、生物災害和森林草原火災等;
2. 事故災難:主要包括工礦商貿等企業的各類安全事故、交通運輸事故、公共設施和設備事故、環境污染和生態破壞事件等;
3. 公共衛生事件:主要包括傳染病疫情、群體性不明原因疾病、食品安全和職業危害、動物疫情以及其他嚴重影響公眾健康和生命安全的事件;
4. 社會安全事件:主要包括恐怖襲擊事件、經濟安全事件、涉外突發事件等。
結合這些事件的發生特點和危害等,可以看出,大多數事件都離不開應急通信車的支持。
一般都可以通過應急通信車在短時間內恢復或補充現場的通信業務。所以,在此向您介紹一下應急通信車的詳細功能和作用。
以在汶川地震中發揮出色的萊斯的通信車為例,該車輛不同于公網移動通信使用的制式,所提供的無線視頻、無線語音、集群調度等業務都承載在專用終端上,目標市場應用為發生自然災害、突發事件、電信網絡中斷、需要專用通信系統場景時的無線通信。與其應急通信車相關聯的業務系統包括地面指揮中心、衛星通信、無線通信、現場應急通信車、多業務作業終端、手持調度終端等。
這種技術的通信車,目前已經分別在汶川地震救援、國家地震局、國家氣象局、08奧運會以及全國大部分政府城市應急通信車項目進行了較為成功的應用。如圖1,圖2
該產品具有如下的技術優勢特點:
1. 統一管理性強:可實現多種應急指揮方式并存,以指揮調度中心為核心的平臺下,依托多個層級的有線網絡、無線網絡,形成現場二級調度,將實時的圖像回傳到指揮中心,并快速的建立起現場指揮調度的通信平臺;異地協同調度,系統支持多調度臺協同調度,可以讓現場人員和遠端指揮中心的人員實現異地協同調度,極大的提高工作協同的能力。
2. 多種通信方式相融合:該系統采用先進的全IP平臺,將視頻、語音調度等融合為一,在同一個無線、有線、衛星通道上,實現了視頻回傳、應急語音調度、視頻電話會議等多種功能。
3. 兼容性強,多接口保證通信暢通:調度系統支持衛星通道、本地無線通道、現場PSTN接口、GSM/CDMA無線網關等多種對外通訊的接口,可以在不同情況下,最大的保障通訊暢通;并且可以和340M的無線對講系統對接。
4. 移動視頻監控:通過多業務作業終端視頻設備和車載視頻終端,可將現場圖像實時上傳至應急通信車或指揮中心;單兵視頻終端也可以實現視頻采集,將現場圖像傳回指揮中心,并通過視頻服務器分屏顯示在監控臺上。
5. 無線廣域覆蓋:工作于1800MHz頻段的無線基站最大覆蓋半徑可達20km,城區單基站典型覆蓋半徑可達1~3km,郊區環境典型覆蓋半徑可達8~13km。工作于400MHz頻段的無線通信基站覆蓋半徑最大可以達到30~50km。
通過以上特點分析和數據可以看出,萊斯的應急通信車具有目前應急通信市場上較為領先的技術功能?,F在再讓我們來看一下這款通信車的工作原理和主要的功能特點。
在地面指揮中心部署核心的應急通信系統,通過衛星信道建立與通信車的通信信道。應急通信系統具備強大的通信交換能力,為指揮中心與通信車、現場移動多業務終端、手持終端設備之間提供交換連接服務,并可實現與公共電話網之間的連接;應急通信車可以實時處理現場傳輸過來的語音、視頻信息,與地面指揮中心形成統一的指揮平臺。如圖3。
車載無線通信系統具有頻譜利用率高、抗多徑能力強、非視距(NLOS)傳輸等優勢,在5MHz帶寬上基站單扇區吞吐量15Mbps,單終端吞吐量3Mbps,在選用12米升降桅桿時,車載基站的最大覆蓋范圍超過10公里。
應急通信車主要實現的功能如下:
•分布式調度指揮
地面指揮中心和應急通信車分別配備獨立的調度系統,調度機和視頻服務器可作為主從關系存在,現場應急通信車中的設備可以實時將現場數據上傳至指揮中心總服務器,作為二級調度系統或視頻會議系統的分會場;在衛星鏈路有壓力或失效的情況下,現場應急車調度系統自成體系,完全可以獨立對現場進行指揮調度,可通過現場應急通信車的視頻服務器召開局部視頻會議、對本地視頻信息進行錄像和保存,很大程度可減少衛星鏈路壓力。二級分布式調度系統,可協同工作,可互為備份,可分擔壓力,是整套系統的優勢所在。
•現場視頻回傳
通過多業務作業終端視頻設備和車載視頻終端,將現場圖像實時上傳至應急通信車或指揮中心,應急通信車或指揮中心的視頻服務器將輸出到監控臺實時顯示,圖像清晰、畫面流暢,指揮中心領導可依據現場圖像做出各種實時決策。
•車載視頻監控
指揮中心監控畫面可以通過應急通信車上的車載視頻采集終端監控現場情況,并可以遠程控制視頻終端的監控方向和角度。在車上的作業人員也可以同步監控攝像頭畫面,便于觀察現場情況。
•指揮中心與現場語音調度通信
指揮中心通信設備通過衛星鏈路可以和現場通信設備建立雙向語音通話;通過網關設備,可以將GSM和傳統公網電話系統接入調度網絡;指揮中心調度臺可對所有終端靈活分組,隨時可發起單呼、組呼、會議和廣播等語音調度指令。
衛星通信可選擇靜中通或動中通,滿足各種不同情況下的業務需要,同時根據地域的不同推薦最適合當地的衛星通信鏈路。
•現場通信系統
應急通信車通過車載無線基站設備,為現場提供無線通信覆蓋。現場工作人員可以配備手臺或者多業務作業終端,應急通信車上可配備車載調度終端和車載視頻設備,這些現場終端之間通過無線鏈路實現語音、視頻互通,現場終端還可以通過無線基站設備實現與指揮中心通信設備的語音、視頻通信,實現調度任務的上傳和下達?,F場應急通信車攜帶的GS8網關,可以直接將GSM和PSTN公網電話接入現場的保障系統中來。
•應急多媒體會議功能
指揮中心、救援現場以及其他任何裝備多媒體交互終端的地方可進行集視頻、語音、數據為一體的多媒體交互會議。系統允許用戶通過手機和固話發起會議,這樣就可以讓在指揮人員進行現場指揮,不需要在調度臺前等待情況匯報上來再做出決策。
•遠程數據通信功能
現場保障人員可通過多業務作業終端連接電腦,方便的查詢指揮中心各類數據庫服務器和其他各業務服務器,以獲取更多的有效信息用于現場的救援工作。
•集群對講
現手臺、車載調度終端和多業務作業終端之間可以發起集群對講,一鍵即可呼通組內所有終端。
•多業務作業終端
在許多車輛無法進入的小街小巷,保障人員需要離開車輛分布到各個待命或搶修地點,借助多業務作業終端,就可以實時與車輛以及指揮中心保持聯系,并可以通過終端上的攝像頭隨時將保障點的視頻圖像傳送給車輛和指揮中心。
由于經常需要在環境惡劣和地理情況復雜的區域進行工作,萊斯移動通信車具備以下這些硬件條件:
關鍵詞:氣象;應急;通信
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)26-6243-02
中國是世界上自然災害最嚴重的少數幾個國家之一。其自然災害具有分布地域廣、發生頻率高、人財損失嚴重的特點。氣象應急指揮系統在推進全社會參與氣象應急管理工作,提高全民防災減災意識中具有里程碑式的意義。在防雹增雨、森林防火、防汛應急中發揮著積極作用。本文以克拉瑪依氣象應急指揮車系統為例,提出了氣象應急指揮車通信系統設計方案,綜合運用多種通信方式,實現應急通訊網絡的互連互通。
1氣象應急通信方式
衛星通信、短波通信具備較強的抗毀能力,是當前應急通信的主要技術手段,一般不對普通的公眾開放,屬于專用的應急通信技術。通過電信網絡提供的通信技術,也是應急通信的一種方式。目前常用的氣象應急通信方式是以衛星、短波、3G、有線通信方式為主。
1.1衛星通信
衛星通信實際上也是一種無線電通信站間的微波通信,它以衛星作為中繼轉發通信站間的微波信號,在多個通信站之間進行無線通信。在重大自然災害發生時,如果地面線路受到嚴重破壞,衛星通信仍然可以發揮其重要作用。
1.2短波通信
短波通信是無線電通信的一種。波長一般在10到50米之間,頻率范圍在6到30兆赫。發射電波需要經過電離層的反射才能到達接收設備,通信距離較遠,是遠程通信的手段之一。短波是一種唯一不受有源中繼體制約的遠程通信手段,其抗毀能力以及自主通信能力都極強。短波通信與衛星通信相比,由于短波通信不用支付額外的話費,相對來說運行成本較低。
1.3 3G通信
3G移動通信技術,是指支持高速數據傳輸的蜂窩式移動通訊技術。3G移動通信技術的主要特點就是提供高寬帶的各種多媒體服務。
1.4有線通信
現代的有線通信是指有線電信,即利用光或電信號可以代表聲音,文字,圖像等的特點,通過金屬導線、光纖等有線媒質將相關信息來回傳送。有線通信具有抗干擾能力強,可靠性高,保密性好的優點,但同時也受到地理條件的限制并且抗毀能力差。
2氣象應急指揮車通信系統方案設計
2.1設計原則
無線通信具有抗毀能力強,靈活機動、組網方便等優點,是應急通信常用的通信方式。有線通信即常規的專用網絡、電話網絡、Internet等,特別是有線電信網絡是我國分布最廣泛的信息交換網絡,具有范圍廣、適應強、費用低等優點,在災害應急通信中是最基礎的信息傳輸手段。但有線應急通信主要是通過電纜、光纜等線路進行傳輸,容易受到地理條件的限制并且抗毀能力差,一旦被破壞,通信立刻被中斷且很難在短時間內恢復。所以,在氣象應急指揮車通信系統方案設計中,通信網絡應以無線網絡為主,有線網絡為輔。
2.2衛星通信波段選擇
衛星通信以C波段和Ku波段為主。C波段是頻率從3.7-4.2GHz的一段頻帶,作為通信衛星下行傳輸信號的頻段。Ku波段頻率范圍從11.7-12.7GHz(下行頻率)及14-14.5GHz(上行頻率)。
Ku波段衛星的轉發器功率一般都比較大,大多采用賦形波束覆蓋,其衛星EIRP較大,加上Ku波段的接收天線效率一般都高于C波段接收天線,因此接收Ku波段衛星信號的天線口徑都遠小于C波段衛星接收天線,從而可以有效地降低成本,方便個體的接收;C波段衛星廣播容易遭受地面微波等干擾源的同頻干擾,而Ku波段的地面干擾較小,這就大大降低了Ku波段接收器對接收環境的要求;但是降雨對Ku波段衛星信號的影響較嚴重,其上下行信號的降雨衰耗遠遠大于C波段,在暴雨情況下Ku波段上下行鏈路的瞬間雨衰量可能超過20dB,而C波段衛星信號最大的雨衰量一般不會超過1dB。
目前,中國氣象局DVB-S系統以Ku波段為主,氣象應急通信以及數據接收都在其上,以后將逐步更換為C波段。因此,設計中考慮以Ku波段為主,同時采用較大尺寸接收天線,為以后更換C波段接收器做準備。
2.3方案設計
氣象應急通信一般在應對氣象災害和突發公共事件時使用,情況緊急,要求能夠快速組網。在前期完成簡單的設備配置后,接通電源即可實現整個系統的連接,完成通信組網(如圖1)。
圖1氣象應急指揮車通信系統網絡拓撲圖
克拉瑪依市氣象局氣象應急指揮車通信系統,由應急車作為載體來實現系統集成。采用衛星鏈路為主要線路,設計中考慮到中國內陸地區的地理位置和上空衛星的接收情況,采用以Ku波段為主,同時安裝大尺寸收發天線的方案,為以后更換C波段接收器做準備。在克拉瑪依市氣象局建立地面收發站,實現應急指揮車既可以直接連接中國氣象局,又可以在克拉瑪依市氣象局實現信號落地的目的。
車內配備3G無線路由以及有線網絡作為備用線路,在通信條件允許的情況下,采用VPN方式接入克拉瑪依市氣象局內部網絡。這樣既節約了通訊成本,也為應急指揮車提供了更為靈活的通訊組網方式。
無人機及單兵系統通過短波通信與應急指揮車連接。擴大了應急指揮車的信息收集范圍,便于將應急指揮車不能到達范圍的情況及時的傳回,便于開展應急指揮和救援工作。
3結束語
本方案所設計的氣象應急指揮車通信系統,既有獨立的信息處理與傳輸功能,又能聯網使用。充分發揮了系統的通信功能,實現災害現場救援工作的統一指揮、調度、會商、協調和決策,將救災工作及時、高效、有序地展開,以快、準、穩的應急措施,最大限度地減少人員傷亡和財產損失。作為現場的指揮中心,通過遠程通信,為后方指揮中心提供各種業務信息,并接受后方的指揮和控制。實現了多種通信方式的互連互通,還能與遠程的指揮中心保持數據通信,具有應用靈活、易于部署、性價比高的特點,能夠有效提高氣象部門應對氣象災害和突發公共事件的快速反應能力。
參考文獻:
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【關鍵詞】 氣象應急指揮車 通信系統 方案設計
前言:我國幅員遼闊,使得我國自然災害發生率比較高,而且呈現復雜的狀態,人類無法阻止自然災害的發生,但是可以根據氣象信息對自然災害進行預警,使再燃災害對人民生產生活帶來的損害降到最低,有力保護現代化建設的成果,保障人么生命財產安全,因此,全面優化氣象預警系統勢在必行。筆者以氣象應急指揮車為研究視角,針對其通信系統的方案設計進行分析,期待為我國氣象事業的全面發展獻計獻策。
一、簡述氣象應急通信方式
伴隨科學技術的不斷發展,通信技術水平突飛猛進,在人類與自然災害進行長期斗爭的實踐中總結出了系列氣象應急通信方式。伴隨航空事業的發展,GPS、GIS技術的產生、電信通信系統的壯大,當前氣象應急通信方式發生翻天覆地的變化,開始朝向高效、精準、動態的方向進行全面升級和優化。第一,衛星通信方式。衛星通信實質是一種無線通信方式,主要以衛星為媒介,通過若干通信結點實現對信號的接受的傳遞。當破壞性較大的自然災害產生時,地面的通信基礎設施受到損害時,衛星通信依然可以為通信貢獻力量。第二,短波通信方式。短波通信是伴隨科學技術發展產生的一種具有無線電特征的通信方式。通信的波長一般會控制在10m-50m范圍之內,通信的頻率一般保持在6-30兆赫之間。短波通信具有抗干擾能力強、抗會破壞能力強、自主通信能力強、投資成本較小等方面的優勢[1]。第三,有線通信方式。伴隨科學通信技術的發展,高新通信材料和通信設備日新月異?,F代有線通信方式是建立在對光纖技術、電信號技術、光學技術等高新科技成果有機整合的基礎之上的一種氣象應急通信方式。具有抗干擾能力高、準確性高、快速且保密性能極強的優勢。但是,由于其為依靠具體媒介的一種通信方式,所以受抗破壞能力較弱。
二、氣象應急指揮車通信系統方案設計
2.1設計原則
通過前文對當今時代背景下的幾種氣象應急通信方式的分析,可以知道無線通信和有線通信各有其利與弊,所以在進行氣象應急指揮車系統設計的過程中不能一概而論,應該充分考慮自然地理環境的基礎上,具體問題具體分析,根據地域性特征有選擇性的進行采用。但是根據現代社會對基礎設施成本精細化管理的要求,應當以無線通信為主,有線通信為輔,使二者成為有機統一的整體。
2.2衛星通信波段選擇
如今衛星通信主要選用C波段和Ku波段,C波段是指通信頻率在3.7-4.2兆赫之間,Ku波段代表的范圍是11.7-12.7兆赫之間甚至更高。兩個波段相比,Ku波段具有成本投入小,受地面干擾因素小的優勢,但是其受降雨等自然現象的影響較大,而C波段受雨雪天氣的影響較小,所以在選擇波段的過程中,依然需要將二者結合,區別對待,不可一概而論[2]。
2.3具體方案規劃
氣象應急指揮車通信系統一般是在重大的氣象災害發生時使用的一種救急措施,要求必須在短時間內能夠實現高效的通信效果。所以應急智慧車通信系統應該選用Ku波段作為通信的主導,同時配備若干尺寸比較大的天線設備;同時需要在地面構建信號收發結點,使氣象應急通信車能夠有效的和中央氣象站和當地氣象管理部門實時聯絡;最后在應急車內配備4G通信系統,作為備用通信線路,緊急情況出現是,可以采用4G網絡通信系統進行信號的有效傳遞和接收。另外,在條件允許的情況下,可以利用VPN模式接入氣象管理中心的內部網絡,減少應急車的成本投入,實現通訊組網模式[3]。
三、結語
伴隨科學技術的發展,通信設施不斷升級,氣象應急指揮車通信系統應當與現代通信設施有效整合,根據我國氣象事業的實際發展情況,建立有利于我國自然災害預警的通信系統,保障現代化建設的順利進行,保護人民生命財產安全。希望通過本文的闡述,能夠引起氣象部門的對氣象應急指揮車通信系統的思考,變革傳統理念,創新技術發展,與時俱進、實事求是的對其進行全面升級和優化。
[1]陳曉東,孟祥飛等.淺談移動氣象臺在張家港氣象應急中的應用[J].信息技術與信息化,2012,02(05):39-42.
【關鍵詞】 國家電網 電力通訊 應急通信
一、電力應急綜合通信系統的原理介紹
在我國電力應急綜合通信系統中通常應用NGN網絡,其功能優勢在于技術支持與功能實現的獨立性,主體思想是在一個統一的網絡平臺上以統一管理的模式提供多媒體業務,整個網絡可分為業務層、控制層、傳輸層與接入層。接入層的主要功能包括不同媒體間格式轉換、音視頻處理、處理各類計入技術、提供不同業務類型接口、完成語音類業務分組化目標、分配IP地址與協議轉換、實現業務聚集與寬帶管理、通過統一協議接口送給核心交換層等,接入層的設備包含各類網關,比如信令網關SG、中繼網關TG等。傳輸層可用多種形式,比如ATM傳輸技術、IP協議、SDH同步數字體系等。控制層則將軟交換作為實體去實現傳統的“呼叫控制”功能,包括地址解析、業務提供、交換支持、呼叫控制、互聯互通、協議處理、計費、資源管理等功能。業務層則主要實現業務邏輯處理,其具備IN業務邏輯、AAA、地址解析等功能。
二、電力應急綜合通信系統設計
(1)應急通信系統需求分析。針對我國電力系統應急通信的實際情況和還求,應急綜合通信系統在設計上需要滿足一定的需求,比如整合資源、互聯互通的應急指揮、電力基礎數據支撐、電力應急管理等。電力應急綜合通信系統要求反應及時,實現部門間的快速配合,第一時間處理事故。在業務功能需求方面,需滿足互聯互通、應急指揮調配、視頻處理、視頻會議功能、移動應急指揮、地理定位功能、集中控制功能等需求。此外,系統還需具備一定的性能需求,比如穩定性、兼容性、主動性、可擴展性、安全性等。
(2)系統結構設計。從功能需求和電力系統的需求來看,應急綜合通信后臺系統可搭建在電力公司總部,基于NGN網絡標準進行平臺構架。在現有電力通信資源的基礎上進行搭建,擴展各種智能終端應用,并將各種應急移動視頻接入方式進行整合,實現遠程交互呈現。平臺由四個層次組成,其中接入層系統實現語音對講、現場指揮及視頻回傳等功能,其由三部分組成,即應急移動視頻會商系統、集群調度指揮系統、應急單兵系統;網絡層系統選擇IP網絡作為承載網絡,運用4G、衛星、WiFi三種通信接入形式;控制層系統包括各類協議轉換網關,用以實現互聯互通功能;業務層系統實現了軟件平臺,即應急綜合通信系統的整體功能實現。
三、電力應急綜合通信系統功能與應用
(1)應急指揮智能調度系統。從系統結構來看,主要包括三大部分,即視頻處理、主控處理與存儲處理,其中主控處理是應急指揮智能調度系統的核心,但三部分之間既相互獨立,又有一定的關聯,三者之間的協調配合實現了多媒體協同通信。應急指揮智能調度系統由四個業務功能模塊與六個輔助功能模塊構成,用于實現智能調度(單呼、組呼、會議、廣播、強插、強拆、監聽、視頻呼叫、視頻調用、信息推送、環境監測)、視頻調度(視頻顯示、關閉視窗、停止上傳、視頻轉發、視頻聯動、視頻截圖、全屏顯示、視頻參數調節、視頻設置)、協同管理、數據中心(查詢、播放、下載、刪除)、撥號盤、通訊錄、通話記錄、信息記錄、系統日志、系統設置等功能。
(2)應急指揮態勢標繪系統。應急指揮態勢標繪系統包括主控處理、地理信息、視頻處理三個部分,其中主控處理是核心。該系統由八個功能模塊組成,各自需實現功能如下,①新建與提交匯標:選擇事件類型、輸入態勢標繪標題、繪制現場示意圖、制定協同單位、語言描述、指定應急事件開始與預期結束時間;②協同繪標;③分析研判:結合事件實際情況,并獲取物資、人員、車輛等信息,制定合適的調度方案;④符號屬性:標示地圖個符號信息;⑤指揮調度:雙向視頻交流與遠程指揮,定位現場位置及畫面回傳;⑥態勢專題:通過文字、圖片、音視頻等顯示當前態勢。
(3)遠程交互呈現系統。遠程交互呈現系統實現整個應急通信系統中的會議功能,其由桌面客戶端、移動客戶端與會議中心三個部分組成,其中會議中心是系統的中樞,而移動客戶端則提供了更為便捷、實效的移動會議功能。遠程交互呈現的目的在于遠程會議,其需實現的功能主要包括系統設置、視頻呼叫、會議管理與聯系人管理。
電力應急綜合通信系統集合了衛星通信、4G、WLAN技術、電力專用光纖、NGN通信網絡、PTN專網等多種通訊技術,以及機動應急移動高清視頻會商等,基本能夠滿足電力系統的各種突發事件的應急通信需求。
參 考 文 獻
【關鍵詞】 人民防空 最低限度 應急通信
一、概述
隨著電子信息技術的迅猛發展,信息能否成功交互已漸漸成為制約現代戰爭勝利的重要因素之一。這是因為無論指揮、調度、制導及一些精密武器都離不開必要的通信??梢钥吹?,爭奪制信息權正逐漸成為現代戰爭重要組成部分,而爭奪制信息權的最有效途徑就是摧毀和干擾對方的通信基礎設施。此時,包含人防指揮所等一些人防通信設施也必將成為敵方軟硬武器攻擊的首要目標之一。因此,構建具有頑強生存能力的通信設備就變得至關重要。
另一方面,隨著經濟社會的飛速發展,全球環境遭到嚴重破壞。氣候異常導致極端天氣出現,地震、洪澇及泥石流等自然災害越來越頻繁。這些自然災害往往會造成通信中斷,災區與外界失去聯系?;谏鲜鲈?,我們需要建設人民防空最低限度應急通信系統以保證人防通信設備的抗毀頑存性,并保證災區與外界的正常通信。
最低限度應急通信是指通信設備在受到破壞、干擾或者處于惡劣的電磁環境下,常規通信受阻時,仍能夠滿足最低限度的指揮需求,確保最緊急、最重要和最基本的指揮信息能夠準確不間斷傳遞的通信。它應當具有防偵察監視、防電子干擾、防精確打擊的能力,具有靈活性、隱蔽性、頑強性、兼容性、易用性等特點,是保證作戰指揮連續不間斷的最后手段。[1]
早在上世紀70年代,美國國防部就提出了組建最低限度通信網的計劃。作為軍事通信抗干擾技術的一門重要分支,最低限度應急通信一直受到國內外軍事通信開發人員的重視,但由于涉及軍事保密,國外一直鮮有報道。國內近幾年來一直比較重視,并有少量技術成果應用。
二、最低限度應急通信手段分析
我們未來面臨的戰爭具有明顯的梯級特征,從摩擦、對峙、沖突、局部戰爭直到核戰爭。每種模式對最低限度應急通信的要求也不盡相同。以局部戰爭為例,其主要威脅來源于電磁干擾和精確打擊。同樣,我們日常生活中面臨的各種突發災害情況也不完全相同,受災程度輕重不一。以地震、海嘯等災難后果較為嚴重的突發災害為例,其主要威脅是通信光纜中斷,常規通信受到致命破壞。通過調研國內外最低限度應急通信技術,我們可以歸納出如下比較常用的幾種最低限度應急通信技術:
2.1 地下通信系統[2]
地下通信系統是人民防空最方便采用的通信手段,是將通信發射機及天線全部設置在地下的無線電通信系統。該系統可以比較有效的應對核武器或者精確制導武器帶來的直接破壞。通常設置在人防指揮所及防空工事內,依靠電波穿透地層來傳遞信息,具有較強的隱蔽和抗毀能力。同時,無線電波在地下的熱電離層傳播,對于季節變化等影響較小,信道穩定可靠,敵方很難偵查和干擾。不足之處在于,地下的天線效率不高及信道傳輸衰減嚴重。因此,需要極高的發射功率。
2.2 地波網[2]
地波具有波長大、繞射能力強和傳輸穩定可靠的特點,對于核爆炸造成的電磁環境變化反應較小。因此,可通過大量部署網絡節點,收發分離等方法以及分組交換技術保證通信系統的生存性。目前,地波網是實際采用較多的通信方式。但這種方式需要分散部署大量的備用發射臺,成本相對較高。但是越來越多的移動發射臺可以大幅度提升抗毀頑存性。
2.3 最低限度短波、超短波通信系統
(1)短波、超短波電臺終端
當話音通信無法正常進行時,能提供一種低速,可抗各種阻塞式單頻干擾、多頻干擾和移頻干擾能力的通信手段,實現通信距離的延伸和無盲區功能。
(2)短波猝發通信系統
通過增加猝發功能,增強短波通信的反電子干擾能力,從而可靠的傳輸重要的指揮控制、情報等信息。其關鍵技術主要有:自適應瞬間猝發技術、智能天線技術等。 [3]
(3)短波、超短波高速跳頻電臺
頻率跳變速度是跳頻電臺的重要指標,跳速高可以保證低截獲、低檢測概率。高速跳頻能夠有效克服無線通信中的多徑干擾問題,并針對中低速跳頻電臺易受跟蹤式干擾的現狀,通過頻率跳變,減少快速跟蹤干擾對通信的影響。
(4)擴頻與自適應選頻的結合
日常演練中所用的聯絡文件通常采用根據經驗提供的頻率,在實戰時未必可行。若采用完全自適應選頻又容易造成頻率沖突,給頻譜管理帶來挑戰。因此,在相同的頻率下可考慮采用偽隨機序列的相關性來明確指揮關系。這樣不僅能夠保證通信暢通又不會使頻率管理陷入混亂,而且擴頻信號的白噪聲特性可以顯著降低自身對其他電子設備的干擾[4]。
2.4 最低限度微波通信系統
這種通信系統工作在微波(毫米波)頻段,其波束很窄,不易被敵方偵測和截獲,可以有效提高設備的抗干擾和抗摧毀能力。通過采用先進的語音壓縮編碼技術,并增加64kb/s以下的自適應信息傳輸速率,從而進一步提高了設備的抗截獲、抗干擾能力。
三、我國最低限度應急通信系統建設情況
我國是一個自然災害多發的國家,地震、洪澇、極端天氣頻發,工業、交通、環境污染等事故時有發生。近年來,境內外、等恐怖勢力發動了多起暴力恐怖襲擊事件,這些事件嚴重威脅著廣大人民群眾的生命及財產安全。這就要求我們盡快建立起比較完善可靠的最低限度應急通信系統。
目前,我國的最低限度應急通信系統存在如下問題:(1)現網設備陳舊,已不能適應現代應急通信的需求,需要及時更新。(2)各級政府不夠重視,近年來對應急通信的建設投資不足。(3)現網設備(衛星、終端等)多為進口設備,缺乏自主知識產權。(4)技術體制落后,管理體系不健全,專業技術人員匱乏[5]。
基于上述問題,我國最低限度應急通信系統建設應重點把握好以下幾個方面:(1)充分挖掘現有設備潛能,提升其應急保障能力;(2)搭建一個的跨部門、跨系統的統一調度指揮平臺,實現各個專網之間以及專網與公網之間的互聯互通;(3)采用寬帶無線接入技術實現寬帶多媒體業務;(4)抓緊制定應急通信相關標準規范,制定統一的組網規劃;(5)統籌考慮資源的合理布局和調配,從而滿足應急區域的通信覆蓋要求[6];(6)應用融合通信技術來提供更加全面、可靠的通信保障。
四、對人民防空最低限度應急通信系統建設的建議
考慮到人民防空的防災救災工作及日常工作模式,人民防空最低限度應急通信系統可以采用如圖1所示的的組網形式。具體來說,對于人民防空最低限度應急通信系統的建設有如下建議。(圖1)
4.1 推動制定我國最低限度應急通信標準
目前國際上多家機構正在研究最低限度應急通信技術。我們應積極吸取國外先進技術,并根據我國實際情況,推動國家制定出自己的最低限度應急通信的技術標準,從而盡早引入到人民防空的通信系統建設中來。
4.2 建設統一的最低限度應急通信信息平臺[6]
依托國家統籌規劃,充分挖掘各方面的資源優勢,建立起一個能適應復雜情況的最低限度應急通信信息平臺。該平臺既能提供“過去”和“現時”的狀態數據,也能提供“未來”的災害發展趨勢、后果預測、干預措施、救援效果評估等功能,能夠預警潛在威脅。
4.3 建設天地結合、模式多樣的立體應急通信網[6]
人民防空除依靠固網、移動網通信保障外,應采用多種通信手段,組建一個立體的應急通信系統。衛星電話、短波電臺受自然條件影響極小,可作為主要的臨時通信設備。Wi-Fi、WiMAX等無線寬帶技術組網方便,也應積極推廣利用。
五、結束語