衛星通信在重大災情中的應用及前景分析

楊小樂

摘 要：在經歷過2008年汶川地震及2010年玉樹地震等公共重大災害后，全社會正在面臨該如何快速處理公共重大突發性事件的課題。保證第一時間災害信息及救助信息的暢通是實現高效應急救助的重要保障。衛星通信在此時成為了唯一的通信手段，國家相關部門和電信運營商緊急調用各種衛星通信設備，切實保障了災區的通信網絡暢通，為災區開展救援工作起著重要的促進作用。文章重點分析衛星通信在重大災情中的應用，并對其未來發展前景展開論述。

關鍵詞：災情；衛星通信；應用；發展前景

自然災害的發生機理往往呈現出群發性特點，會由一次災害變為一系列次生災害，對環境、經濟發展和社會都帶來嚴重的影響。做好減災工作減少人民群眾生命和財產的損失是國家高度重視和關注的問題。從重大災情的救災工作經驗分析，健全的通信體系保障是有效進行應急救災工作的前提，衛星通信是建立在航天器與地球之間的無線電通信，不受任何條件和環境限制因此得到了廣泛應用。

1 衛星通信特點及原理

衛星通信是微波通信和航天技術基礎上發展起來的一門新興的無線通信技術，利用人造衛星作為中繼站轉發無線電波，在兩個或多個地球站之間進行通信。而在地球站之間利用人造地球衛星進行通信的則稱為衛星通信系統，衛星通信的工作原理：從一個地面站發出無線電信號，衛星通信天線接收到這個微弱的信號后會在通信轉發器中放大，其功率和變頻也會相應的放大，最后放大后的無線電波再由衛星的通信天線重新發送至另一個地面站，進而實現多個地面站的遠距離通信。它具有以下優點：通信頻帶寬，傳輸內容大；通信距離遠，費用與通信距離無關；通信范圍大，只要在衛星發射的波束覆蓋范圍即可通信；不受陸地任何災害影響；機動靈活，可用于車載、機載等移動通信；同一通信可用于不同方向和不同區域；通信鏈路穩定可靠，傳輸質量高；建設速度快。

衛星通信的缺點：在地球高緯地區靜止衛星通信效果不好，尤其在兩極地區處于盲區；通信衛星使用壽命短；10GHz以上頻帶會受降雨雪的影響；保密性差；衛星的發射和控制技術比較復雜；在春分和秋分前后數日內，因太陽干擾過強，每天有幾分鐘的中斷。

2 衛星通信在重大災情中的應用

2.1 應急通信在重大災情中的重要作用

我國從建國初期就發生過許多自然災害，綜合每次處理大型災害經驗可得知，暢通的通信手段是救災中最關鍵的一個環節，如果缺失這一環節，就失去了一個可靠的通信信息系統，不能及時將災害現場信息實時傳送出去，從而影響救援力度。一般突發公共事件分為自然類和社會類兩種，前者如地震、颶風、重大火災等，后者則是國與國自之間的突發性軍事沖突。我國在2008年連續爆發了湖南雪災、汶川大地震、拉薩動亂等重多地域范圍廣闊的災難，總結各類災難的救援經驗教訓，人們開始逐漸重視完善應急通信體系，完善各種應急預案，組建應急通信隊伍，定期進行演練，從而使其在重大災情救援中發揮積極的作用。

2.2 衛星通信在地震災情中的應用

通常在發生重大自然災害時，首先遭到破壞的就是地面基礎設施，如電力系統、通信系統及交通系統，導致受災地區通信全面中斷。對其進行搶修會因道路中斷而無法順利進行，外界無法接收到受災地區的信號，從而救災指揮部因了解不到詳細災情，不能有效的組織救援工作。目前國際上在應急救災工作中，大多數國家會選擇應用衛星通信技術，如美國等西方國家利用空間平臺的優勢建立了衛星通信網絡系統，在地震救災中應用比較廣泛的衛星通信技術有海事衛星電話、應急衛星通信車、VSAT衛星通信網。

VAST衛星通信設備具有體積小、成本低等特點，在進行網絡組織時，傳播信息量大，便于聯系其他網絡。尤其在地震救災中，可以采取空投的方式向災區投放VAST設備及配套電池，第一時間滿足抗震救災工作的緊急通訊，為災區信息外傳提供了準確的途徑。海事衛星電話可以保證在第一時間幫助災區傳播信息，一般在災難初期都會使用衛星移動電話，保證救災人員的派遣以及人員安全。應急通信衛星車具備靈活、快速的開通傳輸信道，與移動基站車配合，迅速開通災區的基站，有力支援救災工作。

2008年5月12日14時27分，四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣發生里氏8.0級地震，地震波及大半個中國及亞洲多個國家和地區，災區地面通信完全中斷，一時間災區成為信息孤島，嚴重影響救災工作。衛星通信成為了唯一有效的應急通信手段，國家相關救災部門和各大通信運營企業緊急調動各種衛星通信設備，據相關統計得知，投入地震救災衛星設備和基站共1200多套。值得一提的是，我公司第一批救災小分隊，不畏艱難，隨應急通信衛星車、應急基站車，日夜兼程趕赴災區進行支援。到達災區后，根據總部的要求，與友鄰分公司的設備進行配合，通過加電測試、參數調整，第一時間開通了衛星通信的傳輸信道，隨即開通了移動基站車。有了手機信號，災區就不再是信息孤島，有力的支援了抗震救災工作，也為災民的信息溝通提供了幫助。此外，通過空投VSAT通信設備，第一時間搶通通信網絡，也為災區的信息能及時傳遞起到了關鍵作用。

3 衛星通信的發展前景分析

衛星通信未來會朝著數字化、網絡化和信息化的趨勢發展，數字衛星會成為主流，具有星上處理和交換功能的衛星網會替代傳統的彎管式衛星網。衛星技術會向高頻段、大功率和大容量發展。由于數字技術的應用，可將通信、電視、聲音廣播、數據廣播等功能集衛星于一體。空間光通信主要指是星際鏈路（ISL）和高數據率空間至地面的鏈路，用于幾十Mbps甚至達Gbps的數據中繼。寬帶衛星系統還會將計算機網絡與地面電話網融為一體，如果實現全數字化通信、電視會形成一種廣義上的網絡，其發展既要符合國情，又要有高起點，所謂高起點是采用國際上最先進的數字衛星技術以及最先進的信道壓縮技術。除此之外，衛星通信系統還具有機動靈活、傳播能力強及區域連接等潛在優勢，是全球移動通信不可缺少的重要組成部分。如GEO-FSS衛星通信系統會大力開展BVSAT業務，通過以IP為基礎的寬帶多媒體傳輸系統解決“最后一公里”的有效途徑，當前BVSAT的產品較多且使用效果好，甚至有些產品已經逐漸向移動業務MSS發展，從而會在車載、船載等移動通信方面得到廣泛應用。衛星的數字電視/視頻廣播DVB會結合高速因特網形成DVB/IP業務，不僅符合現代社會潮流發展趨勢，也會成為寬帶衛星系統中的高效傳輸平臺。因此，在面對衛星通信發展方面，應抓住機遇，面對挑戰，不斷改進和完善衛星通信投資環境，主動掌握和運用現代傳播手段，積極推進衛星通信的發展。

4 結束語

總而言之，在重大災害出現后往往受影響最為嚴重的就是公眾通信網絡，災區通信出現故障，不能第一時間將災區信息傳給外界，耽誤最佳救援時間。衛星通信覆蓋范圍廣，受地面災害影響小，從而在應急通信中衛星通信扮演者重要的角色，為災區開展有針對性的救災活動創造條件，在實現物資調度、緊急指揮等方面，均發揮了重要的作用。

參考文獻

[1]李寶奇.衛星通信是突發災害時快捷、有效的通信保障手段—衛星通信在中國聯通“汶川”抗震救災中應用介紹[C].//2008中國科協防災減災論壇論文集，2008：465-474.

[2]趙希，岳勇.衛星通訊在我國災害應急體系中的應用需求分析[J].中國科技縱橫，2011（4）：20.

[3]胡加艷.基于移動導航終端的災害數據采集及信息處理系統研究[D].北京大學，2009.

[4]戴邵武，馬長里，廖劍等.“北斗一代”導航定位系統分析與研究[J].計算機與數字工程，2010，38（3）：57-59.endprint