小型“動中通”應急通信指揮車的改造方案

李淑君 福建省廈門市專用通信局

1 引言

近年來，應急通信指揮車不僅是一個重大現(xiàn)場的應急通信安全保障中心和應急指揮中心，還是一個計算機無線網(wǎng)絡指揮中心、信息信號發(fā)布中心、業(yè)務處理中心及無線專網(wǎng)信號臨時增補點和覆蓋范圍點，擔任著“平時服務，急時應急，戰(zhàn)時應戰(zhàn)”的重大責任。該車載系統(tǒng)能夠在地理環(huán)境惡劣、通信阻斷的特殊地方，滿足政府各保障部門的不同通信需求，彌補現(xiàn)有傳統(tǒng)通信手段的技術局限性。使得在緊急情況下的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡覆蓋能力得到極大加強，有效地及時進行現(xiàn)場應急指揮，應對愈發(fā)頻繁的各種社會突發(fā)事件。

2 應急通信車的改造方案概述

2.1 方案概述

將小型越野車經(jīng)過專業(yè)的技術改造，合理設計安裝多媒體業(yè)務系統(tǒng)、配電系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)等，通過衛(wèi)星通信傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)“動中通”應急通信綜合指揮的整體功能?？梢栽谳^短的時間內(nèi)將應急通信車直接投入緊急突發(fā)事件或自然災害的準確發(fā)生地點，進而將現(xiàn)場的緊急情況以語音、數(shù)據(jù)、圖像等方式匯報至外部應急指揮中心，是專門應對緊急災害、突發(fā)事件情況，分析研判、快速決策、妥善應對的重要應急指揮渠道，有效提高各級政府機關應急保障部門應對緊急突發(fā)事件和自然災害的響應能力。

2.2 主要功能

小型車載應急通信車雖然車內(nèi)空間有限，但可以高度集成多種業(yè)務系統(tǒng)，如語音通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、視頻通信系統(tǒng)、無線指揮調(diào)度系統(tǒng)、單兵系統(tǒng)、現(xiàn)場信息采集系統(tǒng)等，根據(jù)實際工作應用需要安裝，提供語音電話、數(shù)據(jù)通信、電視電話會議、無線指揮調(diào)度、傳真、單兵圖傳和簡單現(xiàn)場回傳等業(yè)務。

3 應急通信車設計原則

3.1 規(guī)范性

根據(jù)實際使用需求，用合適的車型進行加裝改造，但改裝的過程中，必須嚴格遵守相關的改造規(guī)范，同時應滿足車輛上牌公告的相關要求，以保證車輛在排放以及設備裝備質(zhì)量上符合檢測要求。改裝后應重新公告，才可合法上路。

3.2 合理性

自然災害或突發(fā)事件發(fā)生之后，可能面臨環(huán)境惡劣、路況不佳的情況，為確保應急通信車能順暢運行，需對相關設備進行優(yōu)化配置，確保車輛整體荷載分布合理，在崎嶇道路、上下坡以及轉(zhuǎn)彎的情況下，均能平穩(wěn)運行。

3.3 舒適性

設計時布局應高度統(tǒng)籌、充分考慮移動設備使用操作的快捷便利性及車內(nèi)使用者的舒適性，依據(jù)國內(nèi)相關行業(yè)的設計標準，對車內(nèi)的設備、坐席以及工作臺面進行合理設計規(guī)劃。

3.4 先進性

車載系統(tǒng)主要的軟硬件配置應采用先進、專業(yè)、集成的設備，且功能齊全、操作簡單、安全穩(wěn)定，具備一定的軟件動態(tài)容錯錯誤保護工作能力和抗毀能力。

3.5 擴展性

通信發(fā)展日新月異，設備更新?lián)Q代較快，在整體方案設計的過程中，應充分考慮設備升級的問題，并保留一定的擴展空間。

4 應急通信車改造方案

“動中通”應急通信指揮系統(tǒng)主要由車輛系統(tǒng)、業(yè)務系統(tǒng)、衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)和配套系統(tǒng)等組成。

4.1 車輛系統(tǒng)

小型“動中通”最好選用汽油或柴油的越野車，排量不小于4.0L，載重不低于600KG。在汽車改裝設計方案中，盡量對原車少作改動，少開孔口，保持車輛的原型。合理規(guī)劃布局，主要劃分為駕駛區(qū)、工作區(qū)、儲物維修區(qū)、車頂平臺四個相對獨立的使用區(qū)域。選用的焊接材料以產(chǎn)品重量輕、不發(fā)生銹蝕、具有足夠的機械強度、鋼度為基本原則，采用冷加工，以氣鉚、栓鉚為主體，確保加工后原車輛的骨架不變形、內(nèi)應力不變化。

車內(nèi)的線路一般敷設為暗線，走線槽蓋板為活蓋板，方便維修和更換。車內(nèi)布線整齊合理、安全、可靠，并預留可擴展空間，車內(nèi)照明線路、設備電纜和電源電纜均為統(tǒng)一規(guī)劃設計，信號線纜和電源線纜有各自的金屬走線槽，以保證不會出現(xiàn)信號干擾現(xiàn)象。機柜設備連線和車外接入線纜的接線頭均要有明顯標識，并與說明書相對應，便于檢修。

4.2 通信系統(tǒng)

根據(jù)開通業(yè)務的需要，主要涵蓋語音交換設備、高清電視電話會議設備、無線指揮調(diào)度基站設備、寬帶數(shù)據(jù)設備、傳真機、單兵設備、簡單現(xiàn)場信息采集設備等。設備應選用集成度高，占地面積小，易升級改造的規(guī)格型號。

4.3 衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)

車載應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以配置衛(wèi)星天線、上變頻功率放大器、低噪聲下變頻放大器、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器等設備，通過衛(wèi)星通信鏈路提供與地面站進行數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)倪B接功能，接入Internet和專網(wǎng)，實現(xiàn)與地面站同時進行音、視頻實時通信功能。

4.4 電源系統(tǒng)

根據(jù)應急通信車不同的應用場景采取相應的供電模式，確保在任何情況下車載應急保障通信系統(tǒng)均能正常使用。因此，在電源系統(tǒng)設計時主要采用市電220V/50Hz和取力發(fā)電機輸入，整個電源供電控制系統(tǒng)分為主供電系統(tǒng)（AC）、輔助供電系統(tǒng)（DC）和UPS應急供電系統(tǒng)。AC220V市電經(jīng)電源進線口的輸入插座接入汽車艙內(nèi)供給配電箱，市電通過配電箱內(nèi)后輸出AC220V給UPS電源再給各分系統(tǒng)相關設備電源供電，并給艙內(nèi)照明、壁插等供電，輸出DC48V給系統(tǒng)設備中直流設備供電。取力發(fā)電機通過空氣開關進行控制后，給艙內(nèi)設備供電。

4.5 防雷接地系統(tǒng)

整個汽車的接地系統(tǒng)主要分為機械結構設備地、電源設備地和應用設備地，每個機柜后安裝接地銅排（與機柜絕緣），所有地匯集車體“接地終點”都通過接地銅線、接地纖接到車外大地。采用等電位接地方式和菲尼克斯電源防雷器，以達到漏電保護和防雷擊的目標。

4.6 配套系統(tǒng)

除了主設備，還應配套有機柜、走線槽、便攜電纜盤、維護工具、滅火器等，此外還需要配備行車記錄儀、警燈警報、無線喊話擴音設備燈輔助功能設備。其中，機柜宜采用19英寸的標準機柜，并做成靈活機動的方式，可根據(jù)應急需求的不同而采取對應的穩(wěn)固的堆疊安裝方式，做到機箱可整體搬移，設備可快速替換的要求，在緊急情況下，可將設備搬至所需地點，臨時搭建應急通信站。

5 技術難點

整個方案的難點在于如何實現(xiàn)整車的“動中通”功能，首先要實現(xiàn)行駛時配電系統(tǒng)的“動中通”，才能為車內(nèi)設備供電，進而通過衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)通信的“動中通”。

本次設計采用水牛特種機動電源系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的車載電力系統(tǒng)組合，通過在汽車前部的發(fā)動機艙內(nèi)安裝1臺取力發(fā)電機，獲得持續(xù)穩(wěn)定的電能輸出和較高的電效率，讓車輛在行駛或怠速時仍可正常操作。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由常規(guī)衛(wèi)星通信系統(tǒng)和天線自動跟蹤系統(tǒng)兩部分組成，其中天線自動跟蹤系統(tǒng)是實現(xiàn)“動中通”的關鍵技術。目前，國內(nèi)“動中通”系統(tǒng)天線自動跟蹤系統(tǒng)有三大類：一是精確指向跟蹤系統(tǒng)，該方法無法解決衛(wèi)星定位位置的漂移，因而跟蹤精度稍低；二是單脈沖自動跟蹤方式，該方式不怕衛(wèi)星漂移，但天線可跟蹤角度范圍很小，如果遇到隧道或遮擋物，一旦跟蹤目標丟失，重新捕獲目標較難；三是混合跟蹤方式，目前國內(nèi)各大動中通天線生產(chǎn)廠家多采用此種技術。

6 結論

根據(jù)改造后的實際使用經(jīng)驗，明顯地感覺到僅僅使用衛(wèi)星一種傳輸通道，存在著傳輸路由單一、帶寬資源有限，且易受高樓、山地遮擋及天氣影響的問題。下階段將在原有系統(tǒng)基礎上，融合有線、公網(wǎng)無線4G/5G網(wǎng)絡、衛(wèi)星等傳輸手段，增強應急通信保障車的接入能力和穩(wěn)定性，構建多通道、全業(yè)務、高帶寬、安全可靠的應急通信保障系統(tǒng)，助力提升小型應急通信指揮車的整體實戰(zhàn)能力，在搶險救災、維穩(wěn)處突中發(fā)揮更大的作用。