衛(wèi)星便攜站在消防救援應(yīng)急通信保障中的共性問(wèn)題研究

◆幸雪初

衛(wèi)星便攜站在消防救援應(yīng)急通信保障中的共性問(wèn)題研究

◆幸雪初

（湖南省消防總隊(duì) 湖南 410205）

衛(wèi)星通信系統(tǒng)有著不受地域限制、覆蓋范圍廣、通信距離遠(yuǎn)、站點(diǎn)臨時(shí)搭建方便等特點(diǎn)，已經(jīng)成為消防救援應(yīng)急通信的主要手段之一。本論文對(duì)便攜站衛(wèi)星系統(tǒng)的產(chǎn)品組成和特點(diǎn)進(jìn)行了分析，對(duì)目前國(guó)內(nèi)便攜站衛(wèi)星系統(tǒng)的集成方式進(jìn)行了歸納總結(jié)。在此基礎(chǔ)上，提出了消防救援建設(shè)便攜站系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)考慮的關(guān)鍵問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行了分析，提出了自己的觀點(diǎn)。

衛(wèi)星天線；應(yīng)急通信保障；衛(wèi)星通信；便攜站；消防救援

0 引言

中國(guó)是一個(gè)災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，自然災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。隨著社會(huì)的發(fā)展，大型活動(dòng)、突發(fā)的社會(huì)公共安全事故等人為活動(dòng)越來(lái)越頻繁。消防救援隊(duì)伍是承擔(dān)處理緊急重大突發(fā)事件的主要職能部門(mén)，特別是消防救援隊(duì)伍在改革轉(zhuǎn)隸成應(yīng)急救援的國(guó)家隊(duì)、主力軍后，進(jìn)一步完善消防救援應(yīng)急通信體系具有重大的意義。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)有著不受地域限制、覆蓋范圍廣、通信距離遠(yuǎn)、臨時(shí)站點(diǎn)搭建方便、可點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)進(jìn)行圖像、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的雙向傳輸，是建立臨時(shí)或者應(yīng)急的通信方案中的首選。因此，多年來(lái)消防部隊(duì)都把衛(wèi)星通信作為消防應(yīng)急通信的主要手段加以建設(shè)，經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐，消防衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)比較成熟，在處理突發(fā)事件中發(fā)揮越來(lái)越大的作用，成為必不可少的應(yīng)急通信手段。但實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)存在一些問(wèn)題，比如投資大、衛(wèi)星信道和網(wǎng)絡(luò)資源有限、維修使用中存在的問(wèn)題多等。如何根據(jù)消防部隊(duì)承擔(dān)任務(wù)實(shí)際需求，探討消防衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)的合理使用模式具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

本文就消防救援隊(duì)衛(wèi)星便攜站建設(shè)和使用過(guò)程中遇到的共性問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和分析。

1 消防衛(wèi)星通信系統(tǒng)應(yīng)用情況

如圖1 所示，消防衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)是以美國(guó)COMTECH設(shè)備為核心的VSAT系統(tǒng)。由消防作戰(zhàn)指揮中心（中心站）和自然災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)或公共安全事故現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備組成，兩者通過(guò)地球同步軌道衛(wèi)星亞洲7號(hào)Ku轉(zhuǎn)發(fā)器建立應(yīng)急信道，實(shí)現(xiàn)全國(guó)各級(jí)消防作戰(zhàn)指揮中心和現(xiàn)場(chǎng)的綜合業(yè)務(wù)信息的實(shí)時(shí)互通和共享。

圖1 消防VSAT衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)

消防衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)側(cè)目前主要有車(chē)載站和可搬移站（便攜站）兩大類。車(chē)載站一般是將各種應(yīng)急通信設(shè)備集成在具有一定越野能力的載車(chē)底盤(pán)上，因此系統(tǒng)配備多種應(yīng)急通信手段，功能齊全，同時(shí)也具有良好的機(jī)動(dòng)性，比較適合對(duì)影響道路不嚴(yán)重或者城市救援現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。衛(wèi)星便攜站一般是由可以便攜式天線和便攜式設(shè)備箱及便攜式發(fā)電機(jī)組成，它具有重量輕，體積小，攜帶方便等特點(diǎn)，能由一到兩人攜帶和操作，適合在比較偏僻的山區(qū)或者對(duì)道路交通影響比較嚴(yán)重的自然災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急指揮救援。

消防衛(wèi)星通信系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，系統(tǒng)容量目前已經(jīng)接近極限，使用中已經(jīng)多次出現(xiàn)網(wǎng)管輪詢速度緩慢，時(shí)常出現(xiàn)無(wú)法識(shí)別入網(wǎng)端站等問(wèn)題，同時(shí)系統(tǒng)核心技術(shù)和設(shè)備屬于國(guó)外，存在重大的安全隱患，因此國(guó)家應(yīng)急管理部消防局（以下簡(jiǎn)稱消防局）于最近新建了一套具有自主核心技術(shù)的全國(guó)消防消防救援隊(duì)衛(wèi)星通信網(wǎng)管系統(tǒng)，與應(yīng)急管理部消防救援局原有衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)互聯(lián)互通。

考慮到消防救援隊(duì)隊(duì)伍應(yīng)急指揮和救援的特殊性，衛(wèi)星便攜站更適合消防救援應(yīng)急指揮和救援建設(shè)、使用，消防救援局建議加大便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)的建設(shè)，而且新入網(wǎng)的VSAT便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)將由新的衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。因此便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)將在消防應(yīng)急通信保障任務(wù)中凸顯出重要位置，其在項(xiàng)目建設(shè)和應(yīng)用過(guò)程中會(huì)暴露出很多問(wèn)題，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中需要加以系統(tǒng)研究和規(guī)范。

2 消防衛(wèi)星便攜站建設(shè)產(chǎn)品選型分析

（1）衛(wèi)星便攜站的產(chǎn)品表現(xiàn)形式和特點(diǎn)

衛(wèi)星便攜站由便攜式衛(wèi)星天線、便攜式衛(wèi)星通信箱及便攜式發(fā)電機(jī)等三部分組成。便攜式衛(wèi)星天線系統(tǒng)負(fù)責(zé)衛(wèi)星信號(hào)的接收和發(fā)射。便攜式衛(wèi)星通信箱負(fù)責(zé)綜合業(yè)務(wù)信息的采集、編碼、調(diào)制、解調(diào)、解碼及呈現(xiàn)，同時(shí)有的還配備輔助通信設(shè)備如微波單兵圖傳、3G/4G圖傳等。便攜式發(fā)電機(jī)主要在衛(wèi)星便攜站在無(wú)市電接入的情況下提供電源保障。

衛(wèi)星便攜站又根據(jù)衛(wèi)星通信天線的不同，分為自動(dòng)衛(wèi)星便攜站、手動(dòng)衛(wèi)星便攜站兩種。

自動(dòng)衛(wèi)星便攜站一般為箱體式，匹配推拉桿便于搬移。配備的便攜式衛(wèi)星天線口徑一般為1米或者1.2米，且能夠進(jìn)行自動(dòng)對(duì)星，操作人員只需為天線拼裝完畢并為系統(tǒng)供電后，就可以啟動(dòng)天線伺服，讓天線系統(tǒng)自行跟蹤目標(biāo)衛(wèi)星，具有系統(tǒng)容量大、操作簡(jiǎn)便，可靠性較高等特點(diǎn)，但由于天線系統(tǒng)增加了控制伺服，因此天線系統(tǒng)的重量就會(huì)相對(duì)比較重，體積相對(duì)較大，從而影響了系統(tǒng)的便攜性。

手動(dòng)衛(wèi)星便攜站一般為背負(fù)式。配備的便攜式衛(wèi)星天線無(wú)控制伺服，天線口徑為0.9米或者0.75米，天線拼裝完成后需要操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)緯度，并輔助地質(zhì)羅盤(pán)等儀器進(jìn)行人工對(duì)星操作，操作相對(duì)復(fù)雜，需要操作人員熟練掌握相關(guān)操作要領(lǐng)和對(duì)星技巧，系統(tǒng)可靠性高，但由于天線系統(tǒng)不需要控制伺服，因此大大減輕了天線系統(tǒng)的體積和重量，也大大增加了系統(tǒng)的便攜性，更適合特需極端條件下的應(yīng)急指揮和救援工作。

根據(jù)消防救援應(yīng)急通信要求系統(tǒng)便攜性強(qiáng)，一般設(shè)置了專業(yè)人員崗位，操作人員培訓(xùn)比較系統(tǒng)，技能性較強(qiáng)，對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化程度要求較低的特點(diǎn)，消防救援隊(duì)伍應(yīng)根據(jù)應(yīng)急救援指揮和救援單位的不同需求而進(jìn)行有差異化的裝備。

（2）消防總隊(duì)級(jí)衛(wèi)星便攜站建設(shè)

消防總隊(duì)作為全省消防救援作戰(zhàn)指揮和救援的指揮機(jī)關(guān)，需要配備系統(tǒng)容量大，功能相對(duì)齊全的衛(wèi)星便攜站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在應(yīng)急救援作戰(zhàn)指揮和救援現(xiàn)場(chǎng)建立一個(gè)臨時(shí)應(yīng)急救援作戰(zhàn)指揮和救援中心，協(xié)調(diào)衛(wèi)星中心站來(lái)對(duì)應(yīng)急救援作戰(zhàn)指揮和救援現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行應(yīng)急救援通信保障工作，因此，總隊(duì)一般可以配備自動(dòng)便攜站系統(tǒng)。

同時(shí)考慮同時(shí)匹配單兵圖傳、4G等多種通信手段。多種通信手段相互補(bǔ)充，擴(kuò)大系統(tǒng)的功能。

（3）消防支隊(duì)級(jí)衛(wèi)星便攜站建設(shè)

消防支隊(duì)一般作為處置自然災(zāi)害和突然事件的先鋒，需要第一時(shí)間趕赴應(yīng)急救援作戰(zhàn)指揮和救援的現(xiàn)場(chǎng)，采集并回傳第一手的現(xiàn)場(chǎng)影音資料和傳達(dá)指揮中心的應(yīng)急救援指令，因此系統(tǒng)的功能就相對(duì)簡(jiǎn)單，但要求具有高可靠性，同時(shí)還要求具有良好的便攜性。建議消防支隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮手動(dòng)便攜站天線系統(tǒng)。

3 衛(wèi)星便攜站建設(shè)過(guò)程中的主要考慮的問(wèn)題

衛(wèi)星便攜站是相對(duì)比較成熟的產(chǎn)品，不存在太多技術(shù)的差異。消防救援隊(duì)伍在考慮本單位的衛(wèi)星便攜站建設(shè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的產(chǎn)品集成模式，同時(shí)考慮產(chǎn)品在使用過(guò)程中維護(hù)和維修問(wèn)題，確保產(chǎn)品戰(zhàn)斗力的發(fā)揮。

3.1 產(chǎn)品的集成模式

目前，全國(guó)范圍內(nèi)提供的衛(wèi)星便攜站產(chǎn)品集成模式大致可以分為三種。

（1）高集成度衛(wèi)星便攜站

高集成度的衛(wèi)星便攜站主要是利用定制化的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，把天線系統(tǒng)和通信系統(tǒng)進(jìn)行高度集成，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的體積和重量得到最大的優(yōu)化，使整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備可以小于18KG，大大提高了系統(tǒng)的便攜性，但是，由于系統(tǒng)設(shè)備的高度集成化，因此系統(tǒng)的功能在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)就已經(jīng)固定，在后期的使用過(guò)程中就無(wú)法進(jìn)行必要的功能擴(kuò)展和升級(jí)改造等，同時(shí)維修相對(duì)比較復(fù)雜。

（2）模塊化衛(wèi)星便攜站

模塊化的衛(wèi)星便攜站主要是把便攜站系統(tǒng)的設(shè)備組成進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì)，即天線部分、通信模塊部分、終端模塊部分及綜合保障部分，天線部分主要包括便攜站天線、衛(wèi)星功放和LNB；通信模塊部分主要是衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)部分，終端模塊部分主要是視頻會(huì)議終端、顯示屏、音箱與麥克風(fēng)等，綜合保障部分主要是便攜式發(fā)電機(jī)等。系統(tǒng)的各個(gè)模塊是一個(gè)重量輕、方便攜帶的整體模塊，模塊與模塊之間僅需要利用簡(jiǎn)單的線纜進(jìn)行連接，操作簡(jiǎn)單方便，而且在不同應(yīng)用場(chǎng)景的使用和功能需求時(shí)，可以根據(jù)需要進(jìn)行功能擴(kuò)展，同時(shí)具有良好維修性。

（3）低集成度衛(wèi)星便攜站

低集成度的衛(wèi)星便攜主要是將衛(wèi)星便攜站系統(tǒng)設(shè)備集成到指定的通信箱內(nèi)，設(shè)備可以根據(jù)功能需求進(jìn)行配置集成，同時(shí)也可預(yù)留升級(jí)擴(kuò)展能力，系統(tǒng)功能強(qiáng)大，功能擴(kuò)展與維護(hù)也相對(duì)較為便利，但是由于系統(tǒng)配置設(shè)備多，因此系統(tǒng)設(shè)備的體積大，重量重，不太適合單兵攜帶，一般需要配合越野車(chē)使用。

3.2 產(chǎn)品特點(diǎn)分析

如表1所示。

表1 產(chǎn)品特點(diǎn)分析

3.3 產(chǎn)品功能分析

如表2所示。

表2 產(chǎn)品功能分析

3.4 衛(wèi)星便攜站使用中的問(wèn)題

消防救援隊(duì)伍在應(yīng)急救援作戰(zhàn)指揮和救援任務(wù)中，一般要根據(jù)各地區(qū)的實(shí)際情況來(lái)選擇建設(shè)衛(wèi)星便攜站產(chǎn)品模式。但產(chǎn)品的效能發(fā)揮重點(diǎn)在于產(chǎn)品的使用維護(hù)。

盡管衛(wèi)星便攜站技術(shù)簡(jiǎn)單，但由于使用過(guò)程中頻繁裝拆，故障率一般比較高。所以在建設(shè)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)從下面兩個(gè)方面考慮提高提高產(chǎn)品的戰(zhàn)斗力。

（1）盡量選擇本地企業(yè)提供服務(wù)

選擇本地企業(yè)或者相對(duì)交通方便、服務(wù)態(tài)度好的企業(yè)，對(duì)于提高產(chǎn)品的完好率非常重要。

（2）對(duì)于易損器件應(yīng)考慮備份

在使用過(guò)程中頻繁裝拆，存在一些易損器。如導(dǎo)線、連接插座、天線緊固件等，建議在建設(shè)的時(shí)候考慮備份。

4 對(duì)湖南省消防救援隊(duì)伍衛(wèi)星便攜站建設(shè)方案的思考

湖南省消防救援隊(duì)伍地處中國(guó)中部、長(zhǎng)江中游，多以丘陵地帶為主。衛(wèi)星便攜站的建設(shè)必須結(jié)合本地的實(shí)際功能需要，衛(wèi)星便攜站系統(tǒng)的建設(shè)宜重點(diǎn)以模塊化的便攜站產(chǎn)品建設(shè)為主。系統(tǒng)既能利用高機(jī)動(dòng)性能的越野車(chē)前往應(yīng)急指揮和救援現(xiàn)場(chǎng)，又可以快速通過(guò)單兵攜帶方式到達(dá)車(chē)輛無(wú)法到達(dá)的地方建立前場(chǎng)臨時(shí)指揮部，同時(shí)還能根據(jù)需要增加單兵圖傳模塊實(shí)現(xiàn)特殊應(yīng)用場(chǎng)景的影音資料的采集和傳輸。

消防衛(wèi)星便攜站系統(tǒng)設(shè)備的建設(shè)不僅要考慮系統(tǒng)功能和操作的簡(jiǎn)便，同時(shí)還要考慮系統(tǒng)的維修便利性，因此模塊的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，即能很好的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障定位，同時(shí)還能方便系統(tǒng)設(shè)備的維修和故障恢復(fù)，同時(shí)盡量選擇有成熟產(chǎn)品、技術(shù)實(shí)力雄厚的且能提供本地化服務(wù)的企業(yè)或者科研單位來(lái)配合消防救援隊(duì)伍衛(wèi)星便攜站系統(tǒng)的建設(shè)，在建設(shè)初期可以派遣操作和維修人員駐場(chǎng)學(xué)習(xí)和熟悉系統(tǒng)設(shè)備的組成及集成調(diào)試；建設(shè)完成后，建設(shè)單位還需要對(duì)各消防救援隊(duì)伍操作人員進(jìn)行系統(tǒng)性的指導(dǎo)和培訓(xùn)，讓操作人員熟練掌握系統(tǒng)的原理，系統(tǒng)設(shè)備的操作，系統(tǒng)故障定位及簡(jiǎn)單系統(tǒng)故障修復(fù)，同時(shí)在出現(xiàn)重大應(yīng)急指揮和救援任務(wù)時(shí)，建設(shè)單位技術(shù)人員應(yīng)攜帶相應(yīng)的備品備件協(xié)助進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)通信保障任務(wù)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能利用備用的系統(tǒng)模塊進(jìn)行快速更換，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的快速恢復(fù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

衛(wèi)星便攜站系統(tǒng)是一套應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害和突發(fā)事件的重要應(yīng)急通信裝備，因此在衛(wèi)星通信系統(tǒng)建設(shè)中消防救援隊(duì)伍需要認(rèn)真細(xì)致對(duì)待，根據(jù)各地實(shí)際環(huán)境和功能需求來(lái)進(jìn)行建設(shè)，確保系統(tǒng)建設(shè)完成后能最大限度發(fā)揮其應(yīng)急救援作戰(zhàn)指揮和救援的應(yīng)急通信保障功能，同時(shí)還要考慮系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)工作，以確保系統(tǒng)裝備能實(shí)現(xiàn)24小時(shí)戰(zhàn)備執(zhí)勤狀態(tài)。另外，衛(wèi)星便攜站的應(yīng)用也是今后消防救援應(yīng)急通信體系建設(shè)和應(yīng)用的重要內(nèi)容之一。

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