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应急通信车,在汶川地震中几乎是起到了“奇兵”的重要作用,正因为此,在此之后的重大公共事件管理中,都少不了它的“参与”。
国务院分别对“国家安全生产”、“处置铁路行车事故”、“民用航空器飞行事故”、“海上搜救”、“城市地铁事故灾难”、“电网大面积停电事件”、“核应急”、“突发环境事件”、“通信保障应急”等9项事务了事故灾难类突发公共事件专项应急预案。总体预案将突发公共事件主要分成4类:
1. 自然灾害:主要包括水旱灾害、气象灾害、地震灾害、地质灾害、海洋灾害、生物灾害和森林草原火灾等;
2. 事故灾难:主要包括工矿商贸等企业的各类安全事故、交通运输事故、公共设施和设备事故、环境污染和生态破坏事件等;
3. 公共卫生事件:主要包括传染病疫情、群体性不明原因疾病、食品安全和职业危害、动物疫情以及其他严重影响公众健康和生命安全的事件;
4. 社会安全事件:主要包括恐怖袭击事件、经济安全事件、涉外突发事件等。
结合这些事件的发生特点和危害等,可以看出,大多数事件都离不开应急通信车的支持。
一般都可以通过应急通信车在短时间内恢复或补充现场的通信业务。所以,在此向您介绍一下应急通信车的详细功能和作用。
以在汶川地震中发挥出色的莱斯的通信车为例,该车辆不同于公网移动通信使用的制式,所提供的无线视频、无线语音、集群调度等业务都承载在专用终端上,目标市场应用为发生自然灾害、突发事件、电信网络中断、需要专用通信系统场景时的无线通信。与其应急通信车相关联的业务系统包括地面指挥中心、卫星通信、无线通信、现场应急通信车、多业务作业终端、手持调度终端等。
这种技术的通信车,目前已经分别在汶川地震救援、国家地震局、国家气象局、08奥运会以及全国大部分政府城市应急通信车项目进行了较为成功的应用。如图1,图2
该产品具有如下的技术优势特点:
1. 统一管理性强:可实现多种应急指挥方式并存,以指挥调度中心为核心的平台下,依托多个层级的有线网络、无线网络,形成现场二级调度,将实时的图像回传到指挥中心,并快速的建立起现场指挥调度的通信平台;异地协同调度,系统支持多调度台协同调度,可以让现场人员和远端指挥中心的人员实现异地协同调度,极大的提高工作协同的能力。
2. 多种通信方式相融合:该系统采用先进的全IP平台,将视频、语音调度等融合为一,在同一个无线、有线、卫星通道上,实现了视频回传、应急语音调度、视频电话会议等多种功能。
3. 兼容性强,多接口保证通信畅通:调度系统支持卫星通道、本地无线通道、现场PSTN接口、GSM/CDMA无线网关等多种对外通讯的接口,可以在不同情况下,最大的保障通讯畅通;并且可以和340M的无线对讲系统对接。
4. 移动视频监控:通过多业务作业终端视频设备和车载视频终端,可将现场图像实时上传至应急通信车或指挥中心;单兵视频终端也可以实现视频采集,将现场图像传回指挥中心,并通过视频服务器分屏显示在监控台上。
5. 无线广域覆盖:工作于1800MHz频段的无线基站最大覆盖半径可达20km,城区单基站典型覆盖半径可达1~3km,郊区环境典型覆盖半径可达8~13km。工作于400MHz频段的无线通信基站覆盖半径最大可以达到30~50km。
通过以上特点分析和数据可以看出,莱斯的应急通信车具有目前应急通信市场上较为领先的技术功能。现在再让我们来看一下这款通信车的工作原理和主要的功能特点。
在地面指挥中心部署核心的应急通信系统,通过卫星信道建立与通信车的通信信道。应急通信系统具备强大的通信交换能力,为指挥中心与通信车、现场移动多业务终端、手持终端设备之间提供交换连接服务,并可实现与公共电话网之间的连接;应急通信车可以实时处理现场传输过来的语音、视频信息,与地面指挥中心形成统一的指挥平台。如图3。
车载无线通信系统具有频谱利用率高、抗多径能力强、非视距(NLOS)传输等优势,在5MHz带宽上基站单扇区吞吐量15Mbps,单终端吞吐量3Mbps,在选用12米升降桅杆时,车载基站的最大覆盖范围超过10公里。
应急通信车主要实现的功能如下:
•分布式调度指挥
地面指挥中心和应急通信车分别配备独立的调度系统,调度机和视频服务器可作为主从关系存在,现场应急通信车中的设备可以实时将现场数据上传至指挥中心总服务器,作为二级调度系统或视频会议系统的分会场;在卫星链路有压力或失效的情况下,现场应急车调度系统自成体系,完全可以独立对现场进行指挥调度,可通过现场应急通信车的视频服务器召开局部视频会议、对本地视频信息进行录像和保存,很大程度可减少卫星链路压力。二级分布式调度系统,可协同工作,可互为备份,可分担压力,是整套系统的优势所在。
•现场视频回传
通过多业务作业终端视频设备和车载视频终端,将现场图像实时上传至应急通信车或指挥中心,应急通信车或指挥中心的视频服务器将输出到监控台实时显示,图像清晰、画面流畅,指挥中心领导可依据现场图像做出各种实时决策。
•车载视频监控
指挥中心监控画面可以通过应急通信车上的车载视频采集终端监控现场情况,并可以远程控制视频终端的监控方向和角度。在车上的作业人员也可以同步监控摄像头画面,便于观察现场情况。
•指挥中心与现场语音调度通信
指挥中心通信设备通过卫星链路可以和现场通信设备建立双向语音通话;通过网关设备,可以将GSM和传统公网电话系统接入调度网络;指挥中心调度台可对所有终端灵活分组,随时可发起单呼、组呼、会议和广播等语音调度指令。
卫星通信可选择静中通或动中通,满足各种不同情况下的业务需要,同时根据地域的不同推荐最适合当地的卫星通信链路。
•现场通信系统
应急通信车通过车载无线基站设备,为现场提供无线通信覆盖。现场工作人员可以配备手台或者多业务作业终端,应急通信车上可配备车载调度终端和车载视频设备,这些现场终端之间通过无线链路实现语音、视频互通,现场终端还可以通过无线基站设备实现与指挥中心通信设备的语音、视频通信,实现调度任务的上传和下达。现场应急通信车携带的GS8网关,可以直接将GSM和PSTN公网电话接入现场的保障系统中来。
•应急多媒体会议功能
指挥中心、救援现场以及其他任何装备多媒体交互终端的地方可进行集视频、语音、数据为一体的多媒体交互会议。系统允许用户通过手机和固话发起会议,这样就可以让在指挥人员进行现场指挥,不需要在调度台前等待情况汇报上来再做出决策。
•远程数据通信功能
现场保障人员可通过多业务作业终端连接电脑,方便的查询指挥中心各类数据库服务器和其他各业务服务器,以获取更多的有效信息用于现场的救援工作。
•集群对讲
现手台、车载调度终端和多业务作业终端之间可以发起集群对讲,一键即可呼通组内所有终端。
•多业务作业终端
在许多车辆无法进入的小街小巷,保障人员需要离开车辆分布到各个待命或抢修地点,借助多业务作业终端,就可以实时与车辆以及指挥中心保持联系,并可以通过终端上的摄像头随时将保障点的视频图像传送给车辆和指挥中心。
由于经常需要在环境恶劣和地理情况复杂的区域进行工作,莱斯移动通信车具备以下这些硬件条件:
关键词:气象;应急;通信
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)26-6243-02
中国是世界上自然灾害最严重的少数几个国家之一。其自然灾害具有分布地域广、发生频率高、人财损失严重的特点。气象应急指挥系统在推进全社会参与气象应急管理工作,提高全民防灾减灾意识中具有里程碑式的意义。在防雹增雨、森林防火、防汛应急中发挥着积极作用。本文以克拉玛依气象应急指挥车系统为例,提出了气象应急指挥车通信系统设计方案,综合运用多种通信方式,实现应急通讯网络的互连互通。
1气象应急通信方式
卫星通信、短波通信具备较强的抗毁能力,是当前应急通信的主要技术手段,一般不对普通的公众开放,属于专用的应急通信技术。通过电信网络提供的通信技术,也是应急通信的一种方式。目前常用的气象应急通信方式是以卫星、短波、3G、有线通信方式为主。
1.1卫星通信
卫星通信实际上也是一种无线电通信站间的微波通信,它以卫星作为中继转发通信站间的微波信号,在多个通信站之间进行无线通信。在重大自然灾害发生时,如果地面线路受到严重破坏,卫星通信仍然可以发挥其重要作用。
1.2短波通信
短波通信是无线电通信的一种。波长一般在10到50米之间,频率范围在6到30兆赫。发射电波需要经过电离层的反射才能到达接收设备,通信距离较远,是远程通信的手段之一。短波是一种唯一不受有源中继体制约的远程通信手段,其抗毁能力以及自主通信能力都极强。短波通信与卫星通信相比,由于短波通信不用支付额外的话费,相对来说运行成本较低。
1.3 3G通信
3G移动通信技术,是指支持高速数据传输的蜂窝式移动通讯技术。3G移动通信技术的主要特点就是提供高宽带的各种多媒体服务。
1.4有线通信
现代的有线通信是指有线电信,即利用光或电信号可以代表声音,文字,图像等的特点,通过金属导线、光纤等有线媒质将相关信息来回传送。有线通信具有抗干扰能力强,可靠性高,保密性好的优点,但同时也受到地理条件的限制并且抗毁能力差。
2气象应急指挥车通信系统方案设计
2.1设计原则
无线通信具有抗毁能力强,灵活机动、组网方便等优点,是应急通信常用的通信方式。有线通信即常规的专用网络、电话网络、Internet等,特别是有线电信网络是我国分布最广泛的信息交换网络,具有范围广、适应强、费用低等优点,在灾害应急通信中是最基础的信息传输手段。但有线应急通信主要是通过电缆、光缆等线路进行传输,容易受到地理条件的限制并且抗毁能力差,一旦被破坏,通信立刻被中断且很难在短时间内恢复。所以,在气象应急指挥车通信系统方案设计中,通信网络应以无线网络为主,有线网络为辅。
2.2卫星通信波段选择
卫星通信以C波段和Ku波段为主。C波段是频率从3.7-4.2GHz的一段频带,作为通信卫星下行传输信号的频段。Ku波段频率范围从11.7-12.7GHz(下行频率)及14-14.5GHz(上行频率)。
Ku波段卫星的转发器功率一般都比较大,大多采用赋形波束覆盖,其卫星EIRP较大,加上Ku波段的接收天线效率一般都高于C波段接收天线,因此接收Ku波段卫星信号的天线口径都远小于C波段卫星接收天线,从而可以有效地降低成本,方便个体的接收;C波段卫星广播容易遭受地面微波等干扰源的同频干扰,而Ku波段的地面干扰较小,这就大大降低了Ku波段接收器对接收环境的要求;但是降雨对Ku波段卫星信号的影响较严重,其上下行信号的降雨衰耗远远大于C波段,在暴雨情况下Ku波段上下行链路的瞬间雨衰量可能超过20dB,而C波段卫星信号最大的雨衰量一般不会超过1dB。
目前,中国气象局DVB-S系统以Ku波段为主,气象应急通信以及数据接收都在其上,以后将逐步更换为C波段。因此,设计中考虑以Ku波段为主,同时采用较大尺寸接收天线,为以后更换C波段接收器做准备。
2.3方案设计
气象应急通信一般在应对气象灾害和突发公共事件时使用,情况紧急,要求能够快速组网。在前期完成简单的设备配置后,接通电源即可实现整个系统的连接,完成通信组网(如图1)。
图1气象应急指挥车通信系统网络拓扑图
克拉玛依市气象局气象应急指挥车通信系统,由应急车作为载体来实现系统集成。采用卫星链路为主要线路,设计中考虑到中国内陆地区的地理位置和上空卫星的接收情况,采用以Ku波段为主,同时安装大尺寸收发天线的方案,为以后更换C波段接收器做准备。在克拉玛依市气象局建立地面收发站,实现应急指挥车既可以直接连接中国气象局,又可以在克拉玛依市气象局实现信号落地的目的。
车内配备3G无线路由以及有线网络作为备用线路,在通信条件允许的情况下,采用VPN方式接入克拉玛依市气象局内部网络。这样既节约了通讯成本,也为应急指挥车提供了更为灵活的通讯组网方式。
无人机及单兵系统通过短波通信与应急指挥车连接。扩大了应急指挥车的信息收集范围,便于将应急指挥车不能到达范围的情况及时的传回,便于开展应急指挥和救援工作。
3结束语
本方案所设计的气象应急指挥车通信系统,既有独立的信息处理与传输功能,又能联网使用。充分发挥了系统的通信功能,实现灾害现场救援工作的统一指挥、调度、会商、协调和决策,将救灾工作及时、高效、有序地展开,以快、准、稳的应急措施,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。作为现场的指挥中心,通过远程通信,为后方指挥中心提供各种业务信息,并接受后方的指挥和控制。实现了多种通信方式的互连互通,还能与远程的指挥中心保持数据通信,具有应用灵活、易于部署、性价比高的特点,能够有效提高气象部门应对气象灾害和突发公共事件的快速反应能力。
参考文献:
[1]赵凤伟,周欣.浅谈短波通信与应急通信体系[J].信息技术与信息化,2010,6(4).
[2]王蓓,王凡,罗建平等.基于3G网的气象应急指挥车通信系统设计方案[J].气象研究与应用,2007,28(4).
[3]张丽伟.基于3G通信技术的消防应急指挥系统[J].科技资讯,2010(20).
[4]朱晓春.Ku波段卫星数字广播的应用与发展[J].中国有线电视,2005(6).
【关键词】 气象应急指挥车 通信系统 方案设计
前言:我国幅员辽阔,使得我国自然灾害发生率比较高,而且呈现复杂的状态,人类无法阻止自然灾害的发生,但是可以根据气象信息对自然灾害进行预警,使再燃灾害对人民生产生活带来的损害降到最低,有力保护现代化建设的成果,保障人么生命财产安全,因此,全面优化气象预警系统势在必行。笔者以气象应急指挥车为研究视角,针对其通信系统的方案设计进行分析,期待为我国气象事业的全面发展献计献策。
一、简述气象应急通信方式
伴随科学技术的不断发展,通信技术水平突飞猛进,在人类与自然灾害进行长期斗争的实践中总结出了系列气象应急通信方式。伴随航空事业的发展,GPS、GIS技术的产生、电信通信系统的壮大,当前气象应急通信方式发生翻天覆地的变化,开始朝向高效、精准、动态的方向进行全面升级和优化。第一,卫星通信方式。卫星通信实质是一种无线通信方式,主要以卫星为媒介,通过若干通信结点实现对信号的接受的传递。当破坏性较大的自然灾害产生时,地面的通信基础设施受到损害时,卫星通信依然可以为通信贡献力量。第二,短波通信方式。短波通信是伴随科学技术发展产生的一种具有无线电特征的通信方式。通信的波长一般会控制在10m-50m范围之内,通信的频率一般保持在6-30兆赫之间。短波通信具有抗干扰能力强、抗会破坏能力强、自主通信能力强、投资成本较小等方面的优势[1]。第三,有线通信方式。伴随科学通信技术的发展,高新通信材料和通信设备日新月异。现代有线通信方式是建立在对光纤技术、电信号技术、光学技术等高新科技成果有机整合的基础之上的一种气象应急通信方式。具有抗干扰能力高、准确性高、快速且保密性能极强的优势。但是,由于其为依靠具体媒介的一种通信方式,所以受抗破坏能力较弱。
二、气象应急指挥车通信系统方案设计
2.1设计原则
通过前文对当今时代背景下的几种气象应急通信方式的分析,可以知道无线通信和有线通信各有其利与弊,所以在进行气象应急指挥车系统设计的过程中不能一概而论,应该充分考虑自然地理环境的基础上,具体问题具体分析,根据地域性特征有选择性的进行采用。但是根据现代社会对基础设施成本精细化管理的要求,应当以无线通信为主,有线通信为辅,使二者成为有机统一的整体。
2.2卫星通信波段选择
如今卫星通信主要选用C波段和Ku波段,C波段是指通信频率在3.7-4.2兆赫之间,Ku波段代表的范围是11.7-12.7兆赫之间甚至更高。两个波段相比,Ku波段具有成本投入小,受地面干扰因素小的优势,但是其受降雨等自然现象的影响较大,而C波段受雨雪天气的影响较小,所以在选择波段的过程中,依然需要将二者结合,区别对待,不可一概而论[2]。
2.3具体方案规划
气象应急指挥车通信系统一般是在重大的气象灾害发生时使用的一种救急措施,要求必须在短时间内能够实现高效的通信效果。所以应急智慧车通信系统应该选用Ku波段作为通信的主导,同时配备若干尺寸比较大的天线设备;同时需要在地面构建信号收发结点,使气象应急通信车能够有效的和中央气象站和当地气象管理部门实时联络;最后在应急车内配备4G通信系统,作为备用通信线路,紧急情况出现是,可以采用4G网络通信系统进行信号的有效传递和接收。另外,在条件允许的情况下,可以利用VPN模式接入气象管理中心的内部网络,减少应急车的成本投入,实现通讯组网模式[3]。
三、结语
伴随科学技术的发展,通信设施不断升级,气象应急指挥车通信系统应当与现代通信设施有效整合,根据我国气象事业的实际发展情况,建立有利于我国自然灾害预警的通信系统,保障现代化建设的顺利进行,保护人民生命财产安全。希望通过本文的阐述,能够引起气象部门的对气象应急指挥车通信系统的思考,变革传统理念,创新技术发展,与时俱进、实事求是的对其进行全面升级和优化。
[1]陈晓东,孟祥飞等.浅谈移动气象台在张家港气象应急中的应用[J].信息技术与信息化,2012,02(05):39-42.
【关键词】 国家电网 电力通讯 应急通信
一、电力应急综合通信系统的原理介绍
在我国电力应急综合通信系统中通常应用NGN网络,其功能优势在于技术支持与功能实现的独立性,主体思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的模式提供多媒体业务,整个网络可分为业务层、控制层、传输层与接入层。接入层的主要功能包括不同媒体间格式转换、音视频处理、处理各类计入技术、提供不同业务类型接口、完成语音类业务分组化目标、分配IP地址与协议转换、实现业务聚集与宽带管理、通过统一协议接口送给核心交换层等,接入层的设备包含各类网关,比如信令网关SG、中继网关TG等。传输层可用多种形式,比如ATM传输技术、IP协议、SDH同步数字体系等。控制层则将软交换作为实体去实现传统的“呼叫控制”功能,包括地址解析、业务提供、交换支持、呼叫控制、互联互通、协议处理、计费、资源管理等功能。业务层则主要实现业务逻辑处理,其具备IN业务逻辑、AAA、地址解析等功能。
二、电力应急综合通信系统设计
(1)应急通信系统需求分析。针对我国电力系统应急通信的实际情况和还求,应急综合通信系统在设计上需要满足一定的需求,比如整合资源、互联互通的应急指挥、电力基础数据支撑、电力应急管理等。电力应急综合通信系统要求反应及时,实现部门间的快速配合,第一时间处理事故。在业务功能需求方面,需满足互联互通、应急指挥调配、视频处理、视频会议功能、移动应急指挥、地理定位功能、集中控制功能等需求。此外,系统还需具备一定的性能需求,比如稳定性、兼容性、主动性、可扩展性、安全性等。
(2)系统结构设计。从功能需求和电力系统的需求来看,应急综合通信后台系统可搭建在电力公司总部,基于NGN网络标准进行平台构架。在现有电力通信资源的基础上进行搭建,扩展各种智能终端应用,并将各种应急移动视频接入方式进行整合,实现远程交互呈现。平台由四个层次组成,其中接入层系统实现语音对讲、现场指挥及视频回传等功能,其由三部分组成,即应急移动视频会商系统、集群调度指挥系统、应急单兵系统;网络层系统选择IP网络作为承载网络,运用4G、卫星、WiFi三种通信接入形式;控制层系统包括各类协议转换网关,用以实现互联互通功能;业务层系统实现了软件平台,即应急综合通信系统的整体功能实现。
三、电力应急综合通信系统功能与应用
(1)应急指挥智能调度系统。从系统结构来看,主要包括三大部分,即视频处理、主控处理与存储处理,其中主控处理是应急指挥智能调度系统的核心,但三部分之间既相互独立,又有一定的关联,三者之间的协调配合实现了多媒体协同通信。应急指挥智能调度系统由四个业务功能模块与六个辅助功能模块构成,用于实现智能调度(单呼、组呼、会议、广播、强插、强拆、监听、视频呼叫、视频调用、信息推送、环境监测)、视频调度(视频显示、关闭视窗、停止上传、视频转发、视频联动、视频截图、全屏显示、视频参数调节、视频设置)、协同管理、数据中心(查询、播放、下载、删除)、拨号盘、通讯录、通话记录、信息记录、系统日志、系统设置等功能。
(2)应急指挥态势标绘系统。应急指挥态势标绘系统包括主控处理、地理信息、视频处理三个部分,其中主控处理是核心。该系统由八个功能模块组成,各自需实现功能如下,①新建与提交汇标:选择事件类型、输入态势标绘标题、绘制现场示意图、制定协同单位、语言描述、指定应急事件开始与预期结束时间;②协同绘标;③分析研判:结合事件实际情况,并获取物资、人员、车辆等信息,制定合适的调度方案;④符号属性:标示地图个符号信息;⑤指挥调度:双向视频交流与远程指挥,定位现场位置及画面回传;⑥态势专题:通过文字、图片、音视频等显示当前态势。
(3)远程交互呈现系统。远程交互呈现系统实现整个应急通信系统中的会议功能,其由桌面客户端、移动客户端与会议中心三个部分组成,其中会议中心是系统的中枢,而移动客户端则提供了更为便捷、实效的移动会议功能。远程交互呈现的目的在于远程会议,其需实现的功能主要包括系统设置、视频呼叫、会议管理与联系人管理。
电力应急综合通信系统集合了卫星通信、4G、WLAN技术、电力专用光纤、NGN通信网络、PTN专网等多种通讯技术,以及机动应急移动高清视频会商等,基本能够满足电力系统的各种突发事件的应急通信需求。
参 考 文 献
【关键词】 人民防空 最低限度 应急通信
一、概述
随着电子信息技术的迅猛发展,信息能否成功交互已渐渐成为制约现代战争胜利的重要因素之一。这是因为无论指挥、调度、制导及一些精密武器都离不开必要的通信。可以看到,争夺制信息权正逐渐成为现代战争重要组成部分,而争夺制信息权的最有效途径就是摧毁和干扰对方的通信基础设施。此时,包含人防指挥所等一些人防通信设施也必将成为敌方软硬武器攻击的首要目标之一。因此,构建具有顽强生存能力的通信设备就变得至关重要。
另一方面,随着经济社会的飞速发展,全球环境遭到严重破坏。气候异常导致极端天气出现,地震、洪涝及泥石流等自然灾害越来越频繁。这些自然灾害往往会造成通信中断,灾区与外界失去联系。基于上述原因,我们需要建设人民防空最低限度应急通信系统以保证人防通信设备的抗毁顽存性,并保证灾区与外界的正常通信。
最低限度应急通信是指通信设备在受到破坏、干扰或者处于恶劣的电磁环境下,常规通信受阻时,仍能够满足最低限度的指挥需求,确保最紧急、最重要和最基本的指挥信息能够准确不间断传递的通信。它应当具有防侦察监视、防电子干扰、防精确打击的能力,具有灵活性、隐蔽性、顽强性、兼容性、易用性等特点,是保证作战指挥连续不间断的最后手段。[1]
早在上世纪70年代,美国国防部就提出了组建最低限度通信网的计划。作为军事通信抗干扰技术的一门重要分支,最低限度应急通信一直受到国内外军事通信开发人员的重视,但由于涉及军事保密,国外一直鲜有报道。国内近几年来一直比较重视,并有少量技术成果应用。
二、最低限度应急通信手段分析
我们未来面临的战争具有明显的梯级特征,从摩擦、对峙、冲突、局部战争直到核战争。每种模式对最低限度应急通信的要求也不尽相同。以局部战争为例,其主要威胁来源于电磁干扰和精确打击。同样,我们日常生活中面临的各种突发灾害情况也不完全相同,受灾程度轻重不一。以地震、海啸等灾难后果较为严重的突发灾害为例,其主要威胁是通信光缆中断,常规通信受到致命破坏。通过调研国内外最低限度应急通信技术,我们可以归纳出如下比较常用的几种最低限度应急通信技术:
2.1 地下通信系统[2]
地下通信系统是人民防空最方便采用的通信手段,是将通信发射机及天线全部设置在地下的无线电通信系统。该系统可以比较有效的应对核武器或者精确制导武器带来的直接破坏。通常设置在人防指挥所及防空工事内,依靠电波穿透地层来传递信息,具有较强的隐蔽和抗毁能力。同时,无线电波在地下的热电离层传播,对于季节变化等影响较小,信道稳定可靠,敌方很难侦查和干扰。不足之处在于,地下的天线效率不高及信道传输衰减严重。因此,需要极高的发射功率。
2.2 地波网[2]
地波具有波长大、绕射能力强和传输稳定可靠的特点,对于核爆炸造成的电磁环境变化反应较小。因此,可通过大量部署网络节点,收发分离等方法以及分组交换技术保证通信系统的生存性。目前,地波网是实际采用较多的通信方式。但这种方式需要分散部署大量的备用发射台,成本相对较高。但是越来越多的移动发射台可以大幅度提升抗毁顽存性。
2.3 最低限度短波、超短波通信系统
(1)短波、超短波电台终端
当话音通信无法正常进行时,能提供一种低速,可抗各种阻塞式单频干扰、多频干扰和移频干扰能力的通信手段,实现通信距离的延伸和无盲区功能。
(2)短波猝发通信系统
通过增加猝发功能,增强短波通信的反电子干扰能力,从而可靠的传输重要的指挥控制、情报等信息。其关键技术主要有:自适应瞬间猝发技术、智能天线技术等。 [3]
(3)短波、超短波高速跳频电台
频率跳变速度是跳频电台的重要指标,跳速高可以保证低截获、低检测概率。高速跳频能够有效克服无线通信中的多径干扰问题,并针对中低速跳频电台易受跟踪式干扰的现状,通过频率跳变,减少快速跟踪干扰对通信的影响。
(4)扩频与自适应选频的结合
日常演练中所用的联络文件通常采用根据经验提供的频率,在实战时未必可行。若采用完全自适应选频又容易造成频率冲突,给频谱管理带来挑战。因此,在相同的频率下可考虑采用伪随机序列的相关性来明确指挥关系。这样不仅能够保证通信畅通又不会使频率管理陷入混乱,而且扩频信号的白噪声特性可以显著降低自身对其他电子设备的干扰[4]。
2.4 最低限度微波通信系统
这种通信系统工作在微波(毫米波)频段,其波束很窄,不易被敌方侦测和截获,可以有效提高设备的抗干扰和抗摧毁能力。通过采用先进的语音压缩编码技术,并增加64kb/s以下的自适应信息传输速率,从而进一步提高了设备的抗截获、抗干扰能力。
三、我国最低限度应急通信系统建设情况
我国是一个自然灾害多发的国家,地震、洪涝、极端天气频发,工业、交通、环境污染等事故时有发生。近年来,境内外、等恐怖势力发动了多起暴力恐怖袭击事件,这些事件严重威胁着广大人民群众的生命及财产安全。这就要求我们尽快建立起比较完善可靠的最低限度应急通信系统。
目前,我国的最低限度应急通信系统存在如下问题:(1)现网设备陈旧,已不能适应现代应急通信的需求,需要及时更新。(2)各级政府不够重视,近年来对应急通信的建设投资不足。(3)现网设备(卫星、终端等)多为进口设备,缺乏自主知识产权。(4)技术体制落后,管理体系不健全,专业技术人员匮乏[5]。
基于上述问题,我国最低限度应急通信系统建设应重点把握好以下几个方面:(1)充分挖掘现有设备潜能,提升其应急保障能力;(2)搭建一个的跨部门、跨系统的统一调度指挥平台,实现各个专网之间以及专网与公网之间的互联互通;(3)采用宽带无线接入技术实现宽带多媒体业务;(4)抓紧制定应急通信相关标准规范,制定统一的组网规划;(5)统筹考虑资源的合理布局和调配,从而满足应急区域的通信覆盖要求[6];(6)应用融合通信技术来提供更加全面、可靠的通信保障。
四、对人民防空最低限度应急通信系统建设的建议
考虑到人民防空的防灾救灾工作及日常工作模式,人民防空最低限度应急通信系统可以采用如图1所示的的组网形式。具体来说,对于人民防空最低限度应急通信系统的建设有如下建议。(图1)
4.1 推动制定我国最低限度应急通信标准
目前国际上多家机构正在研究最低限度应急通信技术。我们应积极吸取国外先进技术,并根据我国实际情况,推动国家制定出自己的最低限度应急通信的技术标准,从而尽早引入到人民防空的通信系统建设中来。
4.2 建设统一的最低限度应急通信信息平台[6]
依托国家统筹规划,充分挖掘各方面的资源优势,建立起一个能适应复杂情况的最低限度应急通信信息平台。该平台既能提供“过去”和“现时”的状态数据,也能提供“未来”的灾害发展趋势、后果预测、干预措施、救援效果评估等功能,能够预警潜在威胁。
4.3 建设天地结合、模式多样的立体应急通信网[6]
人民防空除依靠固网、移动网通信保障外,应采用多种通信手段,组建一个立体的应急通信系统。卫星电话、短波电台受自然条件影响极小,可作为主要的临时通信设备。Wi-Fi、WiMAX等无线宽带技术组网方便,也应积极推广利用。
五、结束语