從桑迪颶風(fēng)看美國(guó)的衛(wèi)星應(yīng)急通信

+ 朱貴偉 北京空間科技信息研究所

一、桑迪颶風(fēng)及其影響

2012年10月24日起，桑迪颶風(fēng)先后襲擊了古巴、多米尼加、牙買(mǎi)加、巴哈馬和海地等大西洋西岸國(guó)家，造成大量財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。美國(guó)東部時(shí)間10月29日晚6點(diǎn)45分，桑迪颶風(fēng)在美國(guó)新澤西州大西洋城登陸，包括紐約、馬塞諸塞州和馬里蘭州在內(nèi)的美國(guó)東北部地區(qū)受到強(qiáng)烈的襲擊。

桑迪颶風(fēng)橫掃美國(guó)東海岸，帶來(lái)了狂風(fēng)暴雨及洪水災(zāi)害，影響涉及美國(guó)東部17個(gè)州，其中10個(gè)州宣布進(jìn)入緊急狀態(tài)，紐約州和新澤西州受災(zāi)最嚴(yán)重。美國(guó)東部地區(qū)約740萬(wàn)戶(hù)居民和商戶(hù)斷電，洪水還沖擊著東部城市的公共基礎(chǔ)設(shè)施和交通。大西洋市的部分浮橋被沖走，新澤西州霍博肯市一半淹沒(méi)在水下，紐約市的機(jī)場(chǎng)、公交車(chē)、地鐵和鐵路等公共交通系統(tǒng)受到較大程度的破壞，有著108年歷史的紐約地鐵系統(tǒng)遭到最嚴(yán)重的破壞，多個(gè)地鐵站積水，整個(gè)系統(tǒng)幾乎處于癱瘓狀態(tài)。截至11月4日，颶風(fēng)共計(jì)導(dǎo)致113人死亡，金融、能源、通信和交通受到巨大影響，預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)500億美元。

颶風(fēng)過(guò)后，洪水和斷電導(dǎo)致美國(guó)東北部地區(qū)電信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)受巨大考驗(yàn)，手機(jī)、電視、固定電話(huà)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)故障頻發(fā)。在受災(zāi)較為嚴(yán)重的地區(qū)中，25%的地面移動(dòng)通信基站脫網(wǎng)，部分911呼叫中心無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，市民對(duì)外發(fā)布信息和求救通道有限，證券交易所的服務(wù)器也宕機(jī)。

二、美國(guó)的應(yīng)急救災(zāi)行動(dòng)

1.政府積極防范，采取多種措施

10月29日，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬決定取消在佛羅里達(dá)的競(jìng)選活動(dòng)，當(dāng)天返回華盛頓，在白宮指揮救災(zāi)活動(dòng)。奧巴馬還趕到聯(lián)邦應(yīng)急管理局（FEMA），召集內(nèi)務(wù)部、國(guó)土資源部等部長(zhǎng)召開(kāi)內(nèi)閣會(huì)議，商討應(yīng)對(duì)措施。

包括紐約和新澤西在內(nèi)的10個(gè)州宣布進(jìn)入緊急狀態(tài)，政府敦促公民積極儲(chǔ)備受災(zāi)期間的生活必需品，對(duì)地勢(shì)不利地區(qū)的居民提前開(kāi)始了疏散。颶風(fēng)來(lái)襲當(dāng)天，紐約市政府罕見(jiàn)地下令疏散37.5萬(wàn)居民，開(kāi)放76處緊急避難所。

此外，紐約的公交、地鐵和地區(qū)鐵路系統(tǒng)全部關(guān)閉，肯尼迪國(guó)際機(jī)場(chǎng)和拉瓜迪亞機(jī)場(chǎng)進(jìn)出港航班大規(guī)模取消。紐約中小學(xué)全部停課，政府非應(yīng)急部門(mén)放假一天，包括紐交所和納斯達(dá)克在內(nèi)的美國(guó)市場(chǎng)全面休市，這也是紐交所27年來(lái)首次關(guān)閉交易大廳。同時(shí)，派遣上千名國(guó)民警衛(wèi)隊(duì)駐扎到紐約市和長(zhǎng)島的多個(gè)地點(diǎn)。

2.聯(lián)邦應(yīng)急管理局統(tǒng)一協(xié)調(diào)，多個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合行動(dòng)

在總統(tǒng)奧巴馬的指示下，聯(lián)邦應(yīng)急管理局協(xié)調(diào)近20個(gè)國(guó)家級(jí)政府部門(mén)和機(jī)構(gòu)，協(xié)助地方政府開(kāi)展救災(zāi)行動(dòng)。包括衛(wèi)生部、國(guó)防部、交通部、能源部和內(nèi)務(wù)部在內(nèi)的多個(gè)部門(mén)參與了醫(yī)療救助、搶險(xiǎn)救災(zāi)、災(zāi)情跟蹤和災(zāi)后恢復(fù)工作。

3.政府與商業(yè)運(yùn)營(yíng)商全力保障救災(zāi)通信

美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)在災(zāi)前發(fā)布應(yīng)急通信指導(dǎo)，提出了10余條災(zāi)后通信提示，包括：限制非緊急呼叫次數(shù)以減緩網(wǎng)絡(luò)擁塞，縮短通話(huà)時(shí)間、僅傳達(dá)重要信息，非緊急呼叫盡量使用文本短信，嘗試用固定電話(huà)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等多種通信方式，充分利用電視和無(wú)線(xiàn)電廣播設(shè)備，提前充電、保證電源供給，等等。此外，聯(lián)邦通信委員會(huì)還啟動(dòng)了災(zāi)害信息報(bào)告系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)通信設(shè)施受災(zāi)及恢復(fù)情況。

商業(yè)電信運(yùn)營(yíng)商也采取了各種措施，依靠應(yīng)急設(shè)備和隊(duì)伍保證災(zāi)后通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。例如，Verizon公司啟動(dòng)了全美和地區(qū)指揮控制中心，實(shí)時(shí)監(jiān)控颶風(fēng)行進(jìn)和通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況；AT&T配備了一批應(yīng)急救災(zāi)裝備和隊(duì)伍，T-Mobile補(bǔ)充了基站發(fā)電機(jī)、微波技術(shù)設(shè)備和移動(dòng)基站，以及其他的一些工具和設(shè)備，以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，在必要的時(shí)候恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。

三、衛(wèi)星應(yīng)急通信應(yīng)用情況

颶風(fēng)過(guò)后，重災(zāi)區(qū)地面通信網(wǎng)絡(luò)受到沉重打擊，災(zāi)民無(wú)法及時(shí)對(duì)外發(fā)布信息，救援行動(dòng)的組織協(xié)調(diào)通信遇到困難，衛(wèi)星通信的作用凸顯。政府機(jī)構(gòu)、軍方、商業(yè)公司配備了衛(wèi)星通信裝備，利用固定和移動(dòng)式VSAT、衛(wèi)星電話(huà)等衛(wèi)星通信終端，為搶險(xiǎn)救災(zāi)、災(zāi)后恢復(fù)提供通信保障。在重災(zāi)區(qū)，衛(wèi)星電話(huà)成為與外界通信的唯一手段。

1.衛(wèi)星固定通信領(lǐng)域

FEMA在颶風(fēng)登陸前派遣6支移動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)特遣隊(duì)，建立現(xiàn)場(chǎng)指揮中心，支持前方和后方救災(zāi)行動(dòng)的指揮協(xié)調(diào)，保證聯(lián)邦政府、州政府和地方政府應(yīng)急救災(zāi)隊(duì)伍協(xié)同行動(dòng)。移動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)特遣隊(duì)配備了配備了多種衛(wèi)星通信裝備，為災(zāi)區(qū)提供衛(wèi)星應(yīng)急通信，可作為移動(dòng)的應(yīng)急指揮中心，包括多功能無(wú)線(xiàn)通信車(chē)、多頻段通信車(chē)、Ku頻段移動(dòng)通信車(chē)和快速反應(yīng)車(chē)等等。其衛(wèi)星通信容量多為美國(guó)總務(wù)管理局（GSA）統(tǒng)一商業(yè)采購(gòu)，非常靈活、便捷，可使用國(guó)際通信衛(wèi)星公司（Intelsat）、國(guó)際衛(wèi)星移動(dòng)通信公司（Inmarsat）和Iridium通信公司的先進(jìn)衛(wèi)星通信終端和服務(wù)。

美國(guó)軍方除提供救災(zāi)人員和物資以外，還提供應(yīng)急通信保障，紐約及其他地區(qū)的國(guó)民警衛(wèi)隊(duì)、憲兵司令部還在重災(zāi)區(qū)建立了VSAT衛(wèi)星通信站，統(tǒng)計(jì)并更新災(zāi)情。例如，在紐約斯坦頓島進(jìn)行救災(zāi)的美國(guó)士兵利用VSAT衛(wèi)星通信與指揮中心進(jìn)行通信。

衛(wèi)生與人類(lèi)服務(wù)部、紐約州政府醫(yī)療部門(mén)派遣急救車(chē)深入重災(zāi)區(qū)，利用衛(wèi)星通信提供支持保障；紅十字會(huì)在颶風(fēng)登陸前提前設(shè)置VSAT衛(wèi)星通信站。

電信運(yùn)營(yíng)商是保障災(zāi)區(qū)公民通信的主力，Verizon、Sprint和AT&T等大型電信運(yùn)營(yíng)商在災(zāi)前配備了衛(wèi)星應(yīng)急通信車(chē)，將車(chē)載VSAT與無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信基站向結(jié)合，恢復(fù)災(zāi)區(qū)蜂窩網(wǎng)通信。其中，移動(dòng)基站用來(lái)替代已脫網(wǎng)的固定基站，恢復(fù)該蜂窩小區(qū)內(nèi)的手機(jī)通信，VSAT則代替了受損的電纜，起到衛(wèi)星回程傳輸?shù)淖饔谩?/p>

2.衛(wèi)星移動(dòng)通信領(lǐng)域

衛(wèi)星移動(dòng)通信是最理想的應(yīng)急通信方式，政府救災(zāi)部門(mén)、公民都利用衛(wèi)星電話(huà)保障災(zāi)時(shí)通信。Global Telesat公司向曼哈頓紅十字會(huì)捐贈(zèng)多部衛(wèi)星電話(huà)，利用GlobalStar星座進(jìn)行通信。在重災(zāi)區(qū)，衛(wèi)星電話(huà)成為公民與外界聯(lián)系的唯一手段。例如，在新澤西州北部的阿普比小鎮(zhèn)上，颶風(fēng)導(dǎo)致斷電，電纜、固定電話(huà)、無(wú)線(xiàn)電話(huà)和互聯(lián)網(wǎng)全部中斷，只有通過(guò)Iridium 9555衛(wèi)星電話(huà)才能向外界的親戚朋友報(bào)平安。

美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)負(fù)責(zé)災(zāi)情跟蹤和海上搜救，利用COSPAS-SARSAT系統(tǒng)，執(zhí)行多次緊急任務(wù)，成功營(yíng)救了20余人。

3.衛(wèi)星廣播服務(wù)領(lǐng)域

在應(yīng)急救災(zāi)過(guò)程中，廣播是一種可靠且有效的通信方式，沒(méi)有任何技術(shù)能夠在緊急情況下和救災(zāi)時(shí)取代廣播通信的作用，并達(dá)到廣播在覆蓋大規(guī)模民眾、提供生命線(xiàn)保障方面的可靠性。而在地面通信網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，衛(wèi)星廣播的作用更加突出。

10月26日，SiriusXM公司開(kāi)設(shè)專(zhuān)用氣象廣播頻道；10月29日，DirecTV公司開(kāi)設(shè)專(zhuān)用“桑迪颶風(fēng)”頻道；不間斷地廣播颶風(fēng)移動(dòng)情況、逃生提示和安全位置等信息。其中，SiriusXM公司還發(fā)揮了其在衛(wèi)星音頻廣播領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)車(chē)載無(wú)線(xiàn)電設(shè)備實(shí)時(shí)向全國(guó)汽車(chē)廣播道路開(kāi)通和封閉信息，為救災(zāi)人員及災(zāi)民提供實(shí)時(shí)的關(guān)鍵信息。

四、總結(jié)

1.衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信中的作用更加突出

“桑迪”颶風(fēng)過(guò)后，地面通信網(wǎng)絡(luò)在重大災(zāi)害面前的脆弱性再次體現(xiàn)，衛(wèi)星應(yīng)急通信的優(yōu)勢(shì)更加突出。

颶風(fēng)引發(fā)了洪水和斷電問(wèn)題，沉重地打擊了地面通信網(wǎng)絡(luò)，固定電話(huà)、移動(dòng)電話(huà)、廣播、互聯(lián)網(wǎng)等多種通信網(wǎng)絡(luò)均受到不同程度的影響。災(zāi)時(shí)通信業(yè)務(wù)量劇增，也超出了地面通信網(wǎng)絡(luò)的承受能力。

相比之下，衛(wèi)星通信對(duì)地面設(shè)施的依賴(lài)程度低，受地面災(zāi)害的影響小，具有較高的可移動(dòng)性和靈活性，并且很容易實(shí)現(xiàn)大范圍的信息廣播，在應(yīng)對(duì)重大自然災(zāi)害和應(yīng)急事件情況下具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

2.衛(wèi)星通信已融入美國(guó)的應(yīng)急通信體系建設(shè)

在多次抗災(zāi)救災(zāi)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，衛(wèi)星通信已經(jīng)成為政府、軍隊(duì)、電信運(yùn)營(yíng)商以及公民的重要應(yīng)急通信手段。聯(lián)邦應(yīng)急管理局、國(guó)土安全部、海岸警衛(wèi)隊(duì)、地方警察局和醫(yī)療部門(mén)均配備了衛(wèi)星通信裝備，在救災(zāi)行動(dòng)中得到了應(yīng)用。

AT&T和思博倫（Sprint）等電信運(yùn)營(yíng)商在災(zāi)前均配備了衛(wèi)星通信應(yīng)急車(chē)，結(jié)合移動(dòng)基站和其他手段恢復(fù)災(zāi)區(qū)通信，這也為衛(wèi)星應(yīng)急通信應(yīng)用方式提供了一種新的思路，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星通信與地面通信手段的融合。

3.政府與商業(yè)資源需有效整合

政府是應(yīng)急救災(zāi)的主體，商業(yè)公司和社會(huì)組織在應(yīng)急救災(zāi)過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用，各方力量需要有效地整合。同時(shí)，衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)成本較高，建設(shè)和使用衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)需要有完善的體制和建設(shè)策略。

衛(wèi)星應(yīng)急通信應(yīng)采取政府與商業(yè)相結(jié)合的發(fā)展策略，政府是商業(yè)衛(wèi)星容量的主要用戶(hù)之一，并且維持一定數(shù)量的機(jī)動(dòng)衛(wèi)星應(yīng)急通信裝備，在突發(fā)重大自然災(zāi)害時(shí)，以政府裝備為主，最大限度發(fā)揮社會(huì)作用，充分發(fā)揮商業(yè)公司的能力，共同抵抗自然災(zāi)害。