衛星通信車在應急通信中的應用

張樹桐　史軍良

【摘 要】我國地形、氣候條件復雜，自然災害事件時有發生，同時當前國內外安全形勢也不容樂觀，暴恐事件及群體性事件經常發生。面對公共安全及自然災害事件的頻發，重大突發事件的現場應急通信能力越來越受到重視，不斷提高應對突發事件的能力已是當務之急。本文簡要介紹了應急通信的概念、基本要求、發展現狀，簡述了衛星通信的基本原理、主要特點以及衛星通信車在應急通信中的應用。

【關鍵詞】應急通信；衛星通信；動中通；靜中通

0 引言

應急通信是指在出現自然的或人為的突發性緊急情況時，綜合利用各種通信資源，保障救援、緊急救助和必要通信所需的通信手段和方法，是一種具有暫時性的特殊通信機制。應急通信具有隨機性、不確定性、緊急性、靈活性、安全性等特點。

當突發公共事件（如颶風、雨雪、洪水、地震、事故災難和公共安全等）及重要國事活動發生的時候，公眾通信網絡可能會遭受損失，或在局部出現過大流量，這些會造成通信網絡承載能力下降，進而造成應急響應能力下降。近年來，在世界各地，包括在我國，出現過多次各種緊急事件，既考驗了各國政府的應急響應能力，同時也考驗了通信網絡的應急通信保障能力。中國是世界上受自然災害影響最為嚴重的國家之一，災害種類多、災害發生頻率高、災害損失嚴重。我國目前正進入經濟社會發展的關鍵階段，既是關鍵發展期，同時又是矛盾凸顯期，安全生產問題、環境保護問題、社會問題突現，可以說， 我國目前處在突發公共事件的高發時期， 在未來很長一段時間內，都將面臨突發公共事件所帶來的嚴峻考驗。特別是自2008年我國突如其來的南方冰雪災和汶川大地震等一系列嚴重事件之后，我國對建立應急通信網絡體系的重視程度大大提高，因此，加強對應急通信的建設力度具有重要的現實意義[1]。

1 應急通信基本要求

應急通信系統，應該能做到迅速布設網絡，保障重要信息的傳輸，快速有效地指揮發令。可以應對基礎設施遭受嚴重破壞時的重大突發事件，能快速完成應急聯動網絡的組建，確保指揮調度有效、維護通信暢通。應急通信系統應滿足以下基本要求：

1）小型化：在特殊情況下，諸如地震、洪水、雪災等破壞性的自然災害面前，基礎設施部分或全部受損，這時的應急通信設備需要具有小型化的特點，以便迅速到達現場。

2）布設快：不管是基于公網的應急通信系統，還是專用應急通信系統，都應具有快速布設的特點，在可預測的事件諸如大型集會、重要節假日景點活動等面前，通信量激增，基于公網的應急通信設備應該能夠按需迅速布設到指定區域；在破壞性的自然災害面前，留給國家和政府的反應時間會更短，這時應急通信系統的布設周期會顯得更加關鍵。

3）節能型：由于某些應急場合電力供應不健全，完全依靠電池供電會帶來諸多問題。因此，應急系統應該盡可能地節省電源，滿足系統長時間、穩定的工作。從基站設備到移動終端均應該嚴格滿足節能要求。鑒于通信對電力有很強的依賴性，在應急指揮車上應適當增加小型的發電機、儲備電池等設備。

4）可移動：通信裝備的基礎結構是由可攜帶的、可重新部署的或完全機動的設施組成，提高通信設備的靈活性。

5）易操作：應急通信系統要求設備簡單、易操作、易維護，能夠快速的建立、部署、組網。操作界面友好、直觀，硬件系統連接端口越少越好。所有接口標準化、模塊化，并能兼容現有的各種通信系統[2]。

2 我國應急通信現狀

我國的應急通信主要負責一些特殊的通信，如重大的活動、搶險救災、突發事件等。當前公安、武警、消防、人防及應急等部門，均配有應急通信裝備，不少部門裝備了衛星通信設備，形成了較為完善的應急通信保障體系。我國的應急通信主要有以下方式：

1）有線通信，包括常規的電話網、互聯網等，特別是有線公眾電信網是全國分布最廣泛的信息交換網絡，它通達范圍廣、適應性強、費用低，在自然災害應急通信中是最基本的信息傳遞手段。但是有線應急通信主要通過光纜、電纜進行傳輸，受到地理條件的限制且抗毀能力差，一旦被摧毀，通信立刻被阻斷且很難恢復。

2）移動通信具有個人通信的特點， 目前政府部門開始通過向民眾發送短消息來告警或者發布信息。移動定位技術可以極大地增加受災人員獲救的可能性。

3）衛星通信不受一般緊急事件的影響， 能夠覆蓋到大范圍沒有地面通信網絡覆蓋的地域，非常適合應急通信廣度的需求，是保障應急通信的一支重要力量。當前衛星通信在我國應急通信中正處在一個迅速發展階段。

4）專用數字集群網作為專用網絡必然不如公眾通信網絡那樣健壯，其通信容量也不大。但是專用數字集群網絡作為獨立的指揮網絡，有很多公眾通信網絡不具備的優勢，如響應速度、群組指揮等，而且不會受公眾通信的干擾。

5）廣播網絡是一種單向信息傳播的網絡， 從信息承載能力上來看是比較弱的，網絡系統的健壯性也不算好，但是作為信息發布最便捷、快速的方式，還是具有不可替代的作用。

6）IP 多媒體網絡代表了電信網絡發展的方向， 出現了很多新電信技術、新業務，可以用于更有效、更便捷、更完善的應急通信。不僅VoIP 業務應支持應急通信，而且各種寬帶業務，像視頻廣播、視頻會議及監控等多媒體業務也會為應急通信帶來更多方便[3]。

3 衛星通信

衛星通信簡單地說就是地球上（包括地面和低層大氣中）的無線電通信站間利用衛星作為中繼而進行的通信，它是在地面微波通信和空間技術的基礎上發展起來的，衛星通信系統由衛星和地球站兩部分組成。與電纜通信、微波中繼通信、光纖通信、移動通信等通信方式相比，衛星通信具有以下特點：

1）衛星通信覆蓋區域大，通信距離遠。一顆地球同步衛星可覆蓋地球表面三分之一，利用三顆合理分布的地球同步衛星即可實現除兩極以外的全球通信。

2）衛星通信具有多址連接功能。衛星所覆蓋區域內的所有地球站都能利用同一衛星進行相互間的通信。

3）衛星通信頻段寬，容量大。衛星通信采用微波頻段，每個衛星上可設置多個轉發器，故通信容量很大。

4）衛星通信機動靈活。地球站的建立不受地理條件限制，可建在平原、山地、汽車、船舶和飛機上。

5）衛星通信通信質量好。衛星通信的電波主要在自由空間船舶，噪聲小，通信質量好。

6）衛星通信不易受陸地災害的影響，可靠性高。

圖1 衛星通信原理圖

4 衛星通信車

衛星通信車是指載有衛星地面站以及相關通信設備和音視頻設備的車輛系統，主要包括靜中通衛星通信車和動中通衛星通信車，衛星通信車具備良好的機動能力。

靜中通可以根據需要停靠在指定地點，快速、自動對準通信衛星，建立靜中通與遠端衛星站點的通信連接。其特點在于衛星天線系統置于運動的載體上，同時靜中通具有自動展開、快速對星的能力，因此大大提高了衛星地面站的機動能力。

動中通是“移動中的衛星地面站通信系統”的簡稱，通過動中通系統，移動載體在運動過程中可實時跟蹤衛星，可以不間斷地傳遞語音、數據、圖像等多媒體信息。與靜中通相比其優點在于：整個通信過程中車輛無需停靠，正常行進中即可實現與遠端衛星站點之間的互聯互通，因此其較靜中通具有更高的實時性和機動性。

圖2 靜中通衛星通信車

圖3 動中通衛星通信車

衛星通信車設備齊全、使用方便，一般來說，車上裝有齊備的音頻、視頻采集裝置及電話、網絡等設備，另外還可以在車內集成短波、超短波電臺、無線集群系統及無線圖傳系統等輔助裝備。首先利用車內集成的這些中短距離通信設備，可以在衛星通信車周邊無線設備基站覆蓋范圍內迅速建立小型的通信網絡，同時還可以通過衛星鏈路，實時將衛星通信車覆蓋范圍內的圖像、語音、數據等信息傳遞給遠端衛星站，反之，衛星通信車可以接收遠端站點回傳的多媒體信息。

例如，在災害事故現場，衛星通信車可以作為移動指揮車負責現場信息采集和現場指揮，衛星通信車將現場采集的多媒體信息傳輸給指揮中心，為指揮中心提供豐富的現場信息，提高信息的實時性和多樣性，從而為決策者提供了及時有效的信息，指揮中心根據現場實時圖像、語音等信息進行遠程決策，以便制定最優調度方案，最終再將調度方案反饋給衛星通信車，為衛星通信車的現場指揮提供決策依據。當衛星通信車與指揮中心建立通信連接后，兩者之間可以進行遠程會議，大幅提升了決策的效率和水平[4]。

5 結論

衛星通信因其具有覆蓋區域大、通信距離遠、不依賴地面線路等獨特優勢，已經得到越來越高的重視。衛星通信車作為移動的衛星站，具有較高的機動性能和較強的通信能力，在需要時可以快速部署到突發事件現場，獨立、迅速地建立起應急通信網絡，可靠性相當強。因此在應急通信領域具有不可或缺的優勢。

【參考文獻】

[1]李文峰，韓曉冰，等.現代應急通信技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007，8.

[2]http：//baike.baidu.com/[OB/DL].

[3]王成.應急通信技術綜述[J].科技信息，2009，27.

[4]劉琨偉，鄭興義.“動中通”應急通信車的設計[J].商用汽車，2011，04.

[責任編輯：薛俊歌]

3）衛星通信頻段寬，容量大。衛星通信采用微波頻段，每個衛星上可設置多個轉發器，故通信容量很大。

4）衛星通信機動靈活。地球站的建立不受地理條件限制，可建在平原、山地、汽車、船舶和飛機上。

5）衛星通信通信質量好。衛星通信的電波主要在自由空間船舶，噪聲小，通信質量好。

6）衛星通信不易受陸地災害的影響，可靠性高。

圖1 衛星通信原理圖

4 衛星通信車

衛星通信車是指載有衛星地面站以及相關通信設備和音視頻設備的車輛系統，主要包括靜中通衛星通信車和動中通衛星通信車，衛星通信車具備良好的機動能力。

靜中通可以根據需要停靠在指定地點，快速、自動對準通信衛星，建立靜中通與遠端衛星站點的通信連接。其特點在于衛星天線系統置于運動的載體上，同時靜中通具有自動展開、快速對星的能力，因此大大提高了衛星地面站的機動能力。

動中通是“移動中的衛星地面站通信系統”的簡稱，通過動中通系統，移動載體在運動過程中可實時跟蹤衛星，可以不間斷地傳遞語音、數據、圖像等多媒體信息。與靜中通相比其優點在于：整個通信過程中車輛無需停靠，正常行進中即可實現與遠端衛星站點之間的互聯互通，因此其較靜中通具有更高的實時性和機動性。

圖2 靜中通衛星通信車

圖3 動中通衛星通信車

衛星通信車設備齊全、使用方便，一般來說，車上裝有齊備的音頻、視頻采集裝置及電話、網絡等設備，另外還可以在車內集成短波、超短波電臺、無線集群系統及無線圖傳系統等輔助裝備。首先利用車內集成的這些中短距離通信設備，可以在衛星通信車周邊無線設備基站覆蓋范圍內迅速建立小型的通信網絡，同時還可以通過衛星鏈路，實時將衛星通信車覆蓋范圍內的圖像、語音、數據等信息傳遞給遠端衛星站，反之，衛星通信車可以接收遠端站點回傳的多媒體信息。

例如，在災害事故現場，衛星通信車可以作為移動指揮車負責現場信息采集和現場指揮，衛星通信車將現場采集的多媒體信息傳輸給指揮中心，為指揮中心提供豐富的現場信息，提高信息的實時性和多樣性，從而為決策者提供了及時有效的信息，指揮中心根據現場實時圖像、語音等信息進行遠程決策，以便制定最優調度方案，最終再將調度方案反饋給衛星通信車，為衛星通信車的現場指揮提供決策依據。當衛星通信車與指揮中心建立通信連接后，兩者之間可以進行遠程會議，大幅提升了決策的效率和水平[4]。

5 結論

衛星通信因其具有覆蓋區域大、通信距離遠、不依賴地面線路等獨特優勢，已經得到越來越高的重視。衛星通信車作為移動的衛星站，具有較高的機動性能和較強的通信能力，在需要時可以快速部署到突發事件現場，獨立、迅速地建立起應急通信網絡，可靠性相當強。因此在應急通信領域具有不可或缺的優勢。

【參考文獻】

[1]李文峰，韓曉冰，等.現代應急通信技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007，8.

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[3]王成.應急通信技術綜述[J].科技信息，2009，27.

[4]劉琨偉，鄭興義.“動中通”應急通信車的設計[J].商用汽車，2011，04.

[責任編輯：薛俊歌]

3）衛星通信頻段寬，容量大。衛星通信采用微波頻段，每個衛星上可設置多個轉發器，故通信容量很大。

4）衛星通信機動靈活。地球站的建立不受地理條件限制，可建在平原、山地、汽車、船舶和飛機上。

5）衛星通信通信質量好。衛星通信的電波主要在自由空間船舶，噪聲小，通信質量好。

6）衛星通信不易受陸地災害的影響，可靠性高。

圖1 衛星通信原理圖

4 衛星通信車

衛星通信車是指載有衛星地面站以及相關通信設備和音視頻設備的車輛系統，主要包括靜中通衛星通信車和動中通衛星通信車，衛星通信車具備良好的機動能力。

靜中通可以根據需要停靠在指定地點，快速、自動對準通信衛星，建立靜中通與遠端衛星站點的通信連接。其特點在于衛星天線系統置于運動的載體上，同時靜中通具有自動展開、快速對星的能力，因此大大提高了衛星地面站的機動能力。

動中通是“移動中的衛星地面站通信系統”的簡稱，通過動中通系統，移動載體在運動過程中可實時跟蹤衛星，可以不間斷地傳遞語音、數據、圖像等多媒體信息。與靜中通相比其優點在于：整個通信過程中車輛無需停靠，正常行進中即可實現與遠端衛星站點之間的互聯互通，因此其較靜中通具有更高的實時性和機動性。

圖2 靜中通衛星通信車

圖3 動中通衛星通信車

衛星通信車設備齊全、使用方便，一般來說，車上裝有齊備的音頻、視頻采集裝置及電話、網絡等設備，另外還可以在車內集成短波、超短波電臺、無線集群系統及無線圖傳系統等輔助裝備。首先利用車內集成的這些中短距離通信設備，可以在衛星通信車周邊無線設備基站覆蓋范圍內迅速建立小型的通信網絡，同時還可以通過衛星鏈路，實時將衛星通信車覆蓋范圍內的圖像、語音、數據等信息傳遞給遠端衛星站，反之，衛星通信車可以接收遠端站點回傳的多媒體信息。

例如，在災害事故現場，衛星通信車可以作為移動指揮車負責現場信息采集和現場指揮，衛星通信車將現場采集的多媒體信息傳輸給指揮中心，為指揮中心提供豐富的現場信息，提高信息的實時性和多樣性，從而為決策者提供了及時有效的信息，指揮中心根據現場實時圖像、語音等信息進行遠程決策，以便制定最優調度方案，最終再將調度方案反饋給衛星通信車，為衛星通信車的現場指揮提供決策依據。當衛星通信車與指揮中心建立通信連接后，兩者之間可以進行遠程會議，大幅提升了決策的效率和水平[4]。

5 結論

衛星通信因其具有覆蓋區域大、通信距離遠、不依賴地面線路等獨特優勢，已經得到越來越高的重視。衛星通信車作為移動的衛星站，具有較高的機動性能和較強的通信能力，在需要時可以快速部署到突發事件現場，獨立、迅速地建立起應急通信網絡，可靠性相當強。因此在應急通信領域具有不可或缺的優勢。

【參考文獻】

[1]李文峰，韓曉冰，等.現代應急通信技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007，8.

[2]http：//baike.baidu.com/[OB/DL].

[3]王成.應急通信技術綜述[J].科技信息，2009，27.

[4]劉琨偉，鄭興義.“動中通”應急通信車的設計[J].商用汽車，2011，04.

[責任編輯：薛俊歌]