束亞楠
摘 要:通信網絡穩定暢通是人防信息化發展的前提,是實現智能化、網絡化的新時代防空作戰指揮的關鍵。短波通信作為一種保底的遠程通信手段,是人防應急指揮及通信保障的有力助手。本文從短波電臺的發展現狀出發,探討研究了其在人防指揮通信領域所面臨的突出問題及解決之策。
一、引言
當今世界局勢動蕩不安,戰爭隨時可能爆發。地震、洪澇、火災等自然災害事件的頻發,通信傳輸能力時刻經受著考驗。如何在災害發生時采取有效的通信措施,第一時間向政府機關傳遞有效的災情信息,是人民防空通信系統亟需解決的問題。人民防空通信系統是國防戰備的重要組成部分,而短波通信系統的發展為人防指揮通信提供了有力支撐。短波通信是唯一一種不依賴有源中繼體制以及網絡樞紐限制的遠程通信手段,是提升數據信息傳輸能力的關鍵途徑之一。
二、短波電臺的作用及發展現狀
(一)短波電臺在人防通信系統中的作用
短波通信主要用于軍事以及人民防空等部門,用來傳遞語言、數據、文字等信息。在人民防空遠程指揮通信和應急救援中,短波通信電臺可以為人防指揮通信保駕護航,是落實戰爭策略與指令傳遞的重要保證,始終是人防系統核心的通信手段。因此,優化短波電臺通信性能,提高人防通信系統中短波電臺的傳輸效率、質量、抗干擾能力,是現代防空襲斗爭的需要。
具體來說,人防短波通信的作用主要有兩個方面:一是語音通信。短波電臺在人民防空應用領域中的主要作用是語音通信,通過短波電臺穩定的語音通信能力,保證在任何時間任何地點,快速實現搭建短波通信網,隨時接受上級的語音指令。二是是數據通信。短波數據通信能力是利用短波調制解調器,實時傳輸各種報文等文件信息。
(二)短波電臺的發展現狀分析
從第一代短波電臺到現如今的第三代軍用短波電臺,短波電臺在全國人防通信系統中的應用已有數十年的歷史了。盡管隨著超短波、微波、光纖、衛星等人防通信手段的日漸豐富,短波通信仍然以其使用簡單、成本低廉,靈活機動性強等活躍于人防通信體系。當今,短波通信已經長期運用在人民防空無線通信,成為了國內外發達國家重要的遠程通信手段之一。
目前,短波通信電磁環境越來越糟糕,城市建筑的快速發展使得無線電波的傳輸充滿了不確定性。建筑基礎設施對無線電波的吸收,不同頻率多個無線電波的干擾等新情況導致了短波電臺無法在多個短波電臺完成建鏈語音通信。即使在ALE和自適應通信模式下,也無法實現短波語音甚至數據通信,其成為了當今短波通信技術發展的瓶頸問題。短波信道常摻雜著強烈的噪聲和干擾信號,再加上衰落和多徑效應造成的不穩定,更使短波通信環境雪上加霜。
三、短波電臺發展的優勢與影響因素
(一)短波電臺的發展優勢
短波通信運行功率小、不受地形因素的制約,是唯一不受“網絡樞紐”和“有源中繼體”制約,抗毀能力和自主通信能力強的遠程通信手段,能實現近、中、遠距離的自主通信。短波電臺因其體積小、機動性強,設備簡單,通常在機動指揮所架設短波電臺實現快速與上下級建立通信聯絡,因此廣泛應用于應急通信保障活動中。同時,短波電臺具有不易被徹底摧毀的中繼系統-電離層,電離層只有在高空核爆炸時才會局部范圍和一定時間內遭到一定時間的破壞,是一種保底的通信聯絡手段。
(二)影響短波通信質量的因素
在短波通信中,由于短波頻段窄,通信空間十分擁擠,同時會受到大氣噪聲、工業干擾、電臺干擾和人為干擾等不同形式的干擾,這些因素嚴重影響了短波通信質量。下面主要從短波信道、建筑物及天線架設等方面分析對短波通信的影響。一是短波信道對通信性能的影響。短波通信的性能很大程度上取決于短波信道的特性,短波信道是一種典型的隨機參量信道,短波信道的參數及其對信號傳輸的影響隨著電離層的特性的變化而隨機變化。地磁的影響、太陽的運動、電子密度隨高度變化等因素,使信道變化難于預測并強烈影響著短波通信的質量和可靠性,嚴重的甚至造成通信中斷。二是建筑物對短波通信的影響。短波傳播路徑上有關物體的物理特性對短波傳輸可能具有明顯影響,在市區尤其高層建筑物將產生多樣的散射、繞射現象,從一定程度上降低了無線短波通信效果。三是天線的架設方式對短波通信應用的影響。天線架設方式是影響通信在人防通信系統中應用的重要因素,是否滿足信號發送和接收的更大范圍需求是短波天線架設的首要考慮因素。通常,有倒V架設和水平架設兩種架設方式,前者一般適用于中心站對各方向的通信,后者則適合點點對稱和點面對應的通信方式。
四、優化短波通信性能的對策及建議
(一)提高短波通信能力的對策
一是加強短波通信的頻率管理。將通信質量較佳的頻點存入信道,在日常訓練過程中輪流測試其聯通情況并做好相關記錄,篩選出不同時段、不同地點的最佳通信頻點,構建長期有效的通信聯絡機制。二是采用短波自適應鏈路建立(ALE)技術,實現自動頻率選擇、自動天線調整、自動信道存儲,選擇出當時當地最佳的短波通信信道,使電磁干擾得到避免,同時簡化了人工選頻的復雜操作。三是采用高速調制解調技術。利用正交頻分復用調制方式,實現抗頻選擇性衰落,在不需要增加頻譜資源和天線發送功率的情況下,成倍的提高信道容量,充分開發空間資源。四是通過信號處理、空間處理及時間處理等抗干擾技術,刪除被干擾的全部頻率,提高通信接收機的信噪比,實現在干擾很小的頻點下進行可靠通信。五是在確保短波電臺能夠有效實施應急通信保障的基礎上,天線的架設需要盡量避開遠離干擾源、發射或者接收方向避開障礙物。
(二)改善短波通信電磁環境的建議
通過國際和國內有關部門的共同研究和討論,促進短波天波通信頻率共用與協調機制,打造綠色健康的短波生態電磁環境,不斷解決短波電磁環境日益惡化的問題。同時,著力抓住和解決主要矛盾,即降低短波同頻干擾和無用發射兩個基本點。通過采用短波頻率的預規劃、動態頻率管理和通信建鏈過程中的實時選頻,實現短波通信頻率的有效管理。
五、結語
隨著軍事通信在當今戰爭中的作用日益提升,我國對人民防空指揮通信系統提出了更高的要求。短波電臺作為現代防空襲斗爭的“殺手锏”,成為遠程通信的理想樞紐。無線短波通信是衛星無線通信的有效補充,是未來信息化戰爭中實現指揮信息穩定暢通的重要保證。因此,提升短波通信質量,改善短波電臺抗干擾性能,是防空襲斗爭勝利的需要和重要保障。
參考文獻:
[1]李希坤 《短波數據通信現狀與發展》【J】經營管理者,2010
[2]沈琪琪,朱德生 《短波通信》【M】 西安電子科技大學出版社,2001