市級人防指揮信息系統(tǒng)需求分析和關(guān)鍵技術(shù)

胡文麒

【摘要】 作為國防建設(shè)重要組成部分之一的人民防空，同時也是社會發(fā)展和國民經(jīng)濟的重要組成部分，為提高人防指揮信息水平，最大限度減少突發(fā)應(yīng)急事件對居民生活的不利影響，需建立統(tǒng)一指揮、科學(xué)高效的應(yīng)急事故緊急處理系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】 人防 信息系統(tǒng) 3G 功率控制 智能天線

一、系統(tǒng)的功能需求

目前，全國各地市正處于快速發(fā)展的黃金期，但同樣也處于矛盾凸顯期，主要表現(xiàn)在有旱澇、大風(fēng)、低溫連陰雨等自然災(zāi)害天氣和火災(zāi)、交通事故、環(huán)境污染等嚴重危害公眾健康的事件。因此，建設(shè)平戰(zhàn)結(jié)合、快速響應(yīng)的人防指揮信息系統(tǒng)，可極大提高各地市應(yīng)對突發(fā)應(yīng)急事件的決策能力和指揮調(diào)度能力。人防指揮信息系統(tǒng)是以計算機網(wǎng)絡(luò)為核心，集信息收集、傳遞、處理為一體的綜合性應(yīng)急指揮信息系統(tǒng)。處理是其最大特點，利用大屏幕顯示屏顯示，整合會議擴聲系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等多種應(yīng)用處理系統(tǒng)，完全滿足實時事故發(fā)生地準(zhǔn)確顯示、應(yīng)急信息集中顯示的需要。針對人防業(yè)務(wù)中各類信息進行高清晰的畫面顯示和窗口組合功能，使兼顧人防指揮調(diào)度所需的各類信息，能實時迅速地匯集在同一畫面中，為快速分析，綜合調(diào)度和決策指揮提供了強有力的技術(shù)保障。

二、系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

從人防的實際需求入手，采用多媒體融合通信技術(shù)，建立一個集廣域語音集群、綜合視頻指揮、精確GPS定位、數(shù)據(jù)信息交互為一體的多網(wǎng)合一型多媒體指揮調(diào)度平臺，使之成為人防跨部門協(xié)作的信息交互中心，從而進一步提升調(diào)查取證、決策分析、快速反映、信息匯總、協(xié)同作戰(zhàn)的業(yè)務(wù)實戰(zhàn)能力，為人防提供各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)收集的技術(shù)支撐平臺，最大程度的實現(xiàn)現(xiàn)有資源的整合、信息的共享、建立一個系統(tǒng)集成化、信息一體化、決策科學(xué)化的應(yīng)急指揮調(diào)度體系。

該系統(tǒng)是一個具有綜合處理能力的現(xiàn)代化城市應(yīng)急救援指揮中心，同時也是市政府的應(yīng)急指揮中心。通過該中心將公安、交通、人防、氣象、環(huán)保、衛(wèi)生等資源有效集成，為市領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)一調(diào)度、指揮全市的應(yīng)急搶險救災(zāi)行動，全面、高效、快速的處理突發(fā)事件，提供良好的指揮環(huán)境。

三、系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

移動通信技術(shù)是當(dāng)今世界上發(fā)展最快、應(yīng)用最廣和最前沿的科學(xué)技術(shù)之一，特別是飛速發(fā)展的第三代移動通信技術(shù)。3G意即第3代移動通信系統(tǒng)，3G的到來標(biāo)志著移動通信系統(tǒng)經(jīng)歷了3個發(fā)展階段。3G網(wǎng)絡(luò)能夠更好的實現(xiàn)無線漫游、電話會議、網(wǎng)頁瀏覽等多種信息服務(wù)，并能更好的處理圖像、音視頻流等多種媒體形式。目前，W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA是國際上最具代表性的三種3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形式。第三代移動通信技術(shù)主要是在傳輸速度上的提升，它有如下一些主要特點：1、建立了全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在全球各地多種系統(tǒng)間組成了一個IMT-2000家族，使各系統(tǒng)間具有極高的互通性。2、在全球范圍內(nèi)使用統(tǒng)一的公共頻段并能更好的實現(xiàn)無縫漫游技術(shù)。3、能適應(yīng)多種環(huán)境和提供多種業(yè)務(wù)，特別能夠支持多媒體業(yè)務(wù)以及Internet業(yè)務(wù)。4、高服務(wù)質(zhì)量，高保密性、高頻譜利用率和綜合化、個人化，便于過渡，演進，易于向下一代發(fā)展。

3.2功率控制技術(shù)

邊緣和遠近效應(yīng)現(xiàn)象的影響會導(dǎo)致實際通信范圍的縮小和系統(tǒng)容量下降，采用功率控制技術(shù)是解決這一問題的一個最有效的方法。功率控制技術(shù)是CDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過動態(tài)調(diào)整節(jié)點的發(fā)射功率或節(jié)點功率控制，在滿足網(wǎng)絡(luò)連通度的前提下，精簡節(jié)點之間的無線通信鏈路，以產(chǎn)生一個高效的網(wǎng)絡(luò)拓撲之間的無線通信鏈路，在滿足網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)連通的前提下，使網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的能量消耗最小。該技術(shù)的主要優(yōu)點有：一是能使移動臺的發(fā)射功率最小化。二是可以使每一用戶滿足服務(wù)質(zhì)量的要求。

功率控制的效果基本依賴于控制命令的產(chǎn)生和傳輸處理時延以及測量的精度。因為信號在通信傳輸過程中會呈現(xiàn)瑞利衰落，所以功率控制系統(tǒng)不能補償由快衰落所引起的信號功率的改變，如果移動臺的運動速度很快時，這種控制技術(shù)還會失效。想要提高系統(tǒng)中的功率控制技術(shù)，需要其它多種關(guān)鍵技術(shù)的有機結(jié)合，才能保障3G的高質(zhì)量通信服務(wù)。對于功率控制技術(shù)，結(jié)合功率和速率控制技術(shù)進行聯(lián)合控制的研究開發(fā)，才能達到系統(tǒng)的最大優(yōu)化。

3.3智能天線技術(shù)

智能天線是一種安裝在基站現(xiàn)場的雙向天線，由波束形成網(wǎng)絡(luò)、天線陣、波未形成算法三部分組成。智能天線在提高天線系統(tǒng)的靈活性和改善無線通信系統(tǒng)的性能方面具有很多如下優(yōu)點：一是：增加了系統(tǒng)容量，可減少所要求的基站數(shù)目，解決了市區(qū)容量瓶頸的問題。二是：降低了高頻功率放大器的線性輸出功率，抑制干擾信號的發(fā)生。三是：擴大了系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域，增加了通信路徑，提高了頻譜利用率。四是：提高了基站的接收靈敏度和等效發(fā)射功率，抗衰減性強。五是：節(jié)省了系統(tǒng)成本，延長了移動臺電池壽命。六是：顯著降低了運營成本、提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。

四、總結(jié)

本文對市級人指揮信息系統(tǒng)的功能需求做了一個簡要的分析，對實際系統(tǒng)建設(shè)過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)從應(yīng)用的角度進行了研究，闡述了3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、功率控制技術(shù)和智能天線技術(shù)，為建設(shè)該系統(tǒng)提供了核心的技術(shù)支持。