短波超短波電臺在應急通信中的應用

賀 立

（廣州海格通信集團股份有限公司，廣東 廣州 510663）

0 引 言

短波超短波系統由發信天線、收信機及發信機等設備構成。短波超短波具有抗干擾性強、設備組成簡單、經濟性可觀以及靈活等優勢，在應急通信中得到了很好的應用。

1 短波與超短波概述與特征

1.1 短波與超短波概述

超短波通信由收信機、發信機、天線以及電源構成。相比短波，超短波電路通頻帶更寬且傳輸信號更穩定。超短波電臺用于通話或傳遞圖像和數據等。超短波接力電路的超短波電臺分為終端站和中繼站。其中，終端站包括收/發信機、無線、載波終端設備、電源以及配電盤。部分終端站也會有監控臺，用于監控通信設備，利用遙測、遙控信號掌握中繼站設備運行狀態。不僅能在發生緊急情況時遠程遙測監控，而且可以分析設備的運行狀態。測試儀表由振蕩器、功率計、低頻點評表、振蕩器以及頻偏儀等構成。短波超短波無線電通信的語音清晰、抗干擾能力強、電臺體積小巧便于攜帶、移動通信能力強且不依賴有線和光纖，特別適用于救災和突發事件現場。雖然超短波VHF/UHF的無線通信距離不及短波SSB、LSB、USB，但是可以通過中繼手段延伸其通信區域，同時操作簡單，對使用者的文化技術水平要求低。超短波無線電通信網組建的流程和環節如下：組網論證→實地測試→修改方案→重新測試→再次安裝調試→試機驗收→投入使用。

1.2 特 征

短波超短波經“電離層反射”的傳輸路徑實現超遠距離的信號傳輸，徹底顛覆了舊式異頻轉接的信號處理方式。

1.2.1 抗干擾能力強

通常短波頻率范圍為3～30 MHz，超短波頻率范圍則為30～300 MHz，無需創建通信中樞與網絡樞紐，且不會受到其他因素影響。較其他通信系統，短波超短波的抗干擾性更強，即使發生意外信號仍能即時傳送，保證救援工作順利開展，減少損失[1]。

1.2.2 繞射能力強有助于遠程通信

實際救援中，障礙物遮擋和遠程控制增加了通信難度，是影響通信效果的重要要素。應用短波通信可有效解決這一問題。例如，發生地震后，地層運動強烈，房屋、建筑以及設施的坍塌會影響救援通信傳播的實時性。短波超短波具有較強的繞射性，通信信號在傳輸時不會受到地面房屋和基礎設施影響，具有良好的遠程通信效果。

1.2.3 成本投入少

短波超短波電臺中，設備運維既簡單又便捷，節約了大量投入，無需支付額外的通信費用，是其他通信技術無法比擬的。在偏遠且經濟發展緩慢的地區，短波超短波更能發揮優勢。

1.2.4 支持動中通

當突發災害或事故時，短波超短波會通過動中通創建信號樞紐，確保信息全面接收，更好地保障救援通信工作，降低災害損失[2]。

2 短波超短波通信應用要求

2.1 方案可操作性靈活

當發生災害或緊急事故時，人們不能很好地確定發生的時間、具體位置以及造成的后果，會影響應急救援活動的時效性，需要救援指揮能快速作出響應措施。這就要求指揮員具備一定的預見力與評測力，對可能帶來的后果作出預見并制定救援方案。借助短波超短波通信、通信技術以及大數據等科學救援方案，救援方案實施靈活，保證能及時救援。

2.2 環境復雜，通信手段要可靠

事故災害的發生具有多邊性和非線性特點，結合事故災害的具體情況，改變指揮中心的內容。除了要求通信系統具有較強的隨機應變能力之外，還要求通信系統具有較強的時效性，保證數據資料傳輸的完整性和即時性。在實際短波超短波電臺的應急通信中，需根據具體情況進行方法創新，形成科學、高效且靈活的短波超短波通信體系，從而提供有力的通信保障[3]。

2.3 任務多樣，軍地通信方法要綜合應用

事故涉及的范圍廣且內容復雜，參與救援的部門和人員不同，要求各地方單位做好統一部署，齊心協力保證救援工作的順利實施。短波超短波的應用通過創建軍地聯通指揮系統、協調機制以及地方通信等生成以應急指揮中心為核心的綜合調控系統，從而更好地支配各部門人員展開救援工作，確保超短波超短波通信能夠快速、高效以及精準地傳輸數據[4]。

3 短波超短波通信在應急通信中的應用方法

3.1 實現實時信道估值

短波超短波信號變動性大，因此在應用短波超短波通信時，應科學評估實時信道的質量。該方式經濟投入少，且能準確分析電離層濃度和噪音影響，自我調節通信頻率，確保有效開展資料信息的傳遞[5]。

3.2 實現短波超短波的通信數據傳輸

短波超短波通信網絡數據業務傳輸協議包括高速數據傳輸協議（HDL）和低速數據傳輸協議（LDL）。其中，HDL應用于信道質量較好的通信數據傳輸，LDL應用于惡劣的信道環境。短波超短波通信在應急通信中，HDL引入高速調頻數據傳輸技術，LDL引入極低速和第三代自動鏈路技術。兩種技術的融合可提升短波超短波通信的抗連續波能力和抗突發干擾能力，對惡劣信號環境下數據的低速傳輸具有重要作用。

3.3 組織方式多樣化應用

首先，專向信道主要經兩個通信目標的電臺完成通信，交流靈活且反應快，適合應用在通信量大和時效要求嚴格的環境下。其次，網絡通信支持不同電臺間的交流，形式簡單。目前，網絡通信分為縱橫網絡、橫向網絡以及通播網絡。在地質災害與緊急事故中，創建短波通信網絡覆蓋災害地域，以實現信息的快速傳輸[6]。短波電臺的遠程控制如圖1所示。

圖1 短波電臺遠程控制

4 短波超短波電臺在應急通信在山區地震救災的應用

4.1 應急指揮通信方式

山區容易發生災情且經濟發展緩慢，缺少專業通信人才。因此，山區應急通信應解決以下問題。首先，通信信道采用無線信道，通信距離遠、成本小且便于維護。其次，發生緊急事件后要快速恢復，擴大指揮信息的覆蓋范圍，覆蓋至村級。最后，加密通信內容。發生災情后，光攬和基站往往受損嚴重，固定電話和移動蜂窩中斷，快速恢復有較大難度。因此，固定電話和蜂窩移動通信不能用于山區應急指揮通信系統，需要使用短波電臺和超短波對講機。短波電臺和超短波對講機可以確保救災指揮時通信順暢。

4.2 應急指揮通信系統組成

短波通信傳播距離遠，設備的操作和維護簡單且成本小，可應用多套備份。短波通信可以傳播語音和數據，加密傳輸信息，功率低且電源要求低。將短波通信方式作為省級指揮中心和縣級指揮中心的應急指揮通信系統，因為短波通信傳播距離遠，傳輸通道依靠電離層，不容易受到損壞。超短波的集群需要無線基站，而無線基站不僅要滿足通信要求，還要滿足基站場地環境，同時還要有較強的抗震性。此時，采取太陽能電池來供電，以保證基站持續運行。

5 結 論

短波超短波通信作為無線電通信技術，在實際應用中實現了實時信道的估值、短波超短波的通信數據傳輸以及組織方式的多樣化。在未來的應急通信系統中，短波超短波通信技術將不斷創新，走向更高領域，在應急救援等方面發揮更加重要的作用。