衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信中的應(yīng)用研究

摘要：自然災(zāi)害不僅會造成通信中斷導(dǎo)致受災(zāi)地區(qū)無法與外界保持聯(lián)系還會嚴重威脅人民生命安全在一定程度上影響了社會經(jīng)濟的發(fā)展。文章介紹了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的類型、優(yōu)勢及特點闡述了衛(wèi)星通信在個人緊急情況、自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件、海洋應(yīng)急通信、電力應(yīng)急通信、社會安全事件、煤礦應(yīng)急通信中的應(yīng)用效果以發(fā)揮衛(wèi)星通信的優(yōu)勢確保應(yīng)急救援工作順利進行。

關(guān)鍵詞衛(wèi)星通信;應(yīng)急通信;應(yīng)用;對策

中圖法分類號：TN927文獻標識碼：A

Application research of satellite communication in emergency communication

WANG Huanjuan

（The 54th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation， Shijiazhuang 050081，China）

Abstract： Natural disasters will not only cause communication interruptions， making it impossible for the affected areas to maintain contact with the outside world， but also seriously threaten the safety of people's lives and affect social and economic development to a certain extent. To this end， we need to strengthen the application of new technologies. The article introduces the types， advantages and characteristics of satellite communication systems， and expounds the application effects of satellite communication in personal emergencies， natural disasters， public health events， marine emergency communications， power emergency communications， social security incidents， and coal mine emergency communications. The advantages of satellite communication ensure the smooth progress of emergency rescue work.

Key words： satellite communication， emergency communication， application， countermeasures

近年來，自然災(zāi)害時有發(fā)生，給人民生命財產(chǎn)安全帶來威脅。同時，自然災(zāi)害極有可能導(dǎo)致通信線路中斷，使得后續(xù)救援工作無法順利進行。為此，我們需要結(jié)合實際情況來構(gòu)建應(yīng)急通信系統(tǒng)，并強化對衛(wèi)星通信的應(yīng)用，其不僅可以為防災(zāi)救災(zāi)工作的開展提供指導(dǎo)，而且可以提高救災(zāi)效率，避免增加損失。

1? 概述

1.1? 衛(wèi)星通信系統(tǒng)

（1）衛(wèi)星地面站。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星地面站是重要組成部分，其涵蓋短波、超短波電臺以及數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)、無線集群系統(tǒng)等。在通信中斷地區(qū)，衛(wèi)星地面站主要用于指揮調(diào)度，并能夠為部分公眾通信提供幫助。然而，衛(wèi)星地面站前期投資大、調(diào)試難度大，無法移動，僅可以用于搶險部隊通信、應(yīng)急指揮調(diào)度以及部分公眾通信等領(lǐng)域;（2）機動便攜站。其具有機動能力強、使用方便等優(yōu)勢，可以將覆蓋范圍內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)和圖像等信息通過衛(wèi)星鏈路上傳，但是由于重量和體積的限制，導(dǎo)致其功能有限，更多地用于車載站不能到達道路損毀的地方，有效提高了現(xiàn)場災(zāi)害信息的傳遞效率;（3）應(yīng)急通信車。其包含動中通和靜中通兩種類型，能夠在車內(nèi)實現(xiàn)短波及超短波電臺通信，有效集成了數(shù)字圖片傳輸系統(tǒng)及無線集群系統(tǒng)，以更好地滿足覆蓋范圍內(nèi)通信需求。實際上，與衛(wèi)星地面站進行對比可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)急通信車具有機動能力強、使用方便等優(yōu)勢，而缺點則是覆蓋范圍較小、容量小。當?shù)缆凡煌ɑ驌p毀嚴重時，無法發(fā)揮其應(yīng)有的優(yōu)勢。因此，應(yīng)急通信車在大多數(shù)情況下作為車載指揮站，負責(zé)應(yīng)急指揮調(diào)度;（4）衛(wèi)星電話。由于受到衛(wèi)星資源與終端的限制，導(dǎo)致其應(yīng)用范圍有限，但是應(yīng)急通信效率高，適合指令下達和信息報送等操作。

1.2? 衛(wèi)星通信優(yōu)勢

如今，隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通信取得了長足進步，并且在通信領(lǐng)域占據(jù)比較重要的位置。由于衛(wèi)星通信的關(guān)鍵樞紐分布在太空中，使得衛(wèi)星通信不易遭受來自地球上的突發(fā)事故影響，并且衛(wèi)星應(yīng)急通信不受時間限制，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候運行，加之其信號覆蓋范圍比較廣，因此在越來越多的領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。同時，衛(wèi)星通信還具有傳輸距離遠、傳輸速度快、傳輸信號強、通信成本低等優(yōu)勢，能夠快速、高效地傳輸圖像與音頻等信息。

1.3? 衛(wèi)星通信特點

與通信光纜、地面基站等移動通信進行對比可以發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星通信具有的特點如下：（1）建設(shè)速度較快。在建設(shè)衛(wèi)星通信的過程中，因為不受陸地因素限制，其建設(shè)速度比較快。對于出現(xiàn)災(zāi)情的地區(qū)，可以在短時間內(nèi)完成衛(wèi)星通信終端的有效部署，即使在氣候惡劣、沙漠以及高山等地區(qū)，只需要按照要求架設(shè)衛(wèi)星通信設(shè)備，就能夠?qū)崿F(xiàn)對災(zāi)區(qū)信息的實時傳遞，進而確保災(zāi)區(qū)救援工作的順利進行;（2）通信范圍較大。通常情況下，僅需三顆對地靜止衛(wèi)星就能夠?qū)崿F(xiàn)全球通信覆蓋，無論什么情況下，在衛(wèi)星發(fā)射波覆蓋范圍內(nèi)，均能夠確保正常通信。當遇到突發(fā)狀況時，可以借助衛(wèi)星通信終端來實現(xiàn)與衛(wèi)星波束范圍內(nèi)其他終端的通信，并且能夠與波束范圍內(nèi)的指揮中心進行通話，進而實現(xiàn)信息的安全、高效傳輸;（3）不受各種陸地因素影響。由于衛(wèi)星主要分布在太空中，不會受陸地上各種災(zāi)害的影響，但是地面上的通信設(shè)備一旦遇到自然災(zāi)害時將會在不同程度上遭到破壞，此時就只能通過衛(wèi)星通信來實現(xiàn)與外界的有效聯(lián)絡(luò)，從而確保信息的快速、準確、高效傳輸。

2? 衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信中的應(yīng)用

一旦發(fā)生應(yīng)急事件，可以選擇衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信，其主要是從機動性和功能性兩個方面來實現(xiàn)對應(yīng)急事件的有效處理。從機動性層面分析得知，衛(wèi)星站包含車載站和便攜站，通過與衛(wèi)星固定站、衛(wèi)星鏈路或其他移動站的連接來完成通信任務(wù);從功能性層面分析得知，衛(wèi)星通信主要包括語音通信、中斷備份和綜合接入三種方式，可以借助移動衛(wèi)星業(yè)務(wù)終端來進行語音通信，具備短信、語音、定位、低速數(shù)據(jù)和漫游等功能，同時可以在指揮中心與應(yīng)急事件現(xiàn)場間實現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)信息的有效傳輸，從而確保有效處置應(yīng)急事件。

2.1? 個人緊急情況

如今，4G 網(wǎng)絡(luò)電話、GSM 網(wǎng)絡(luò)電話和有線網(wǎng)絡(luò)電話在我國很多地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。然而，在部分偏遠地區(qū)，尤其是遠離城市的山區(qū)、鄉(xiāng)村、沙漠、戈壁灘、森林、海洋，抑或是野外探險等，由于常規(guī)通信網(wǎng)絡(luò)無法滿足全面覆蓋要求，因此增加了通信的難度。同時，無線電臺也會在一定程度上受到環(huán)境因素的影響和傳輸距離的限制，使得全球星系統(tǒng)電話、海事衛(wèi)星電話以及衛(wèi)星系統(tǒng)電話等衛(wèi)星通信得到了廣泛應(yīng)用[1]。實際上，衛(wèi)星通信終端與常見的 GSM 網(wǎng)絡(luò)手機有相似之處，如使用起來比較方便，在關(guān)鍵時刻可以為受災(zāi)群眾提供信息傳輸通道，但是使用費用較高。

2.2? 自然災(zāi)害

在我們的生活和工作中，水旱災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、氣象災(zāi)害、生物災(zāi)害、海洋災(zāi)害以及森林草原火災(zāi)等是比較常見的自然災(zāi)害，且很多災(zāi)害波及的范圍比較廣，造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至可能導(dǎo)致通信中斷，此時可以借助衛(wèi)星通信技術(shù)來實現(xiàn)對災(zāi)情信息的有效傳輸，從而確保后續(xù)救援工作順利開展。

2.3? 公共衛(wèi)生事件

在日常生活中有一定可能性發(fā)生公共衛(wèi)生事件，最常見的便是食品安全事故、傳染病等。不管是哪種事故，均會給社會大眾、公共環(huán)境帶來比較嚴重的影響，因此要對其加以重視。合理引入衛(wèi)星通信技術(shù)不僅可以確保信息傳輸?shù)臏蚀_性和及時性，而且可以為公共衛(wèi)生事件的有效處置提供保障。

2.4? 海洋應(yīng)急通信

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，人們的環(huán)保意識不斷提升，而且國家對海洋保護工作也給予了高度關(guān)注。目前，國家在海洋應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)方面投入了大量的人力、物力和財力，不僅可以使衛(wèi)星通信的作用得到充分發(fā)揮，而且可以確保海洋保護工作的順利開展。實際上，在搭建海洋應(yīng)急通信移動平臺時，為了確保海上應(yīng)急工作的有效開展，使機載站和船載站的作用得到充分發(fā)揮，國家對通信設(shè)備提出了較高的標準，使其盡可能朝著輕量化和小型化的方向發(fā)展，以實現(xiàn)對海洋應(yīng)急事件的實時、大面積和同步觀測，有效提高海洋應(yīng)急通信水平[2]。

2.5? 電力應(yīng)急通信

在電力應(yīng)急通信過程中，應(yīng)用衛(wèi)星通信技術(shù)的關(guān)鍵在于實現(xiàn)雙向傳輸。如今，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對電能的依賴程度不斷增加，但與此同時也增加了電力故障的發(fā)生率。此外，復(fù)雜的地理環(huán)境也會對電力設(shè)備的運行產(chǎn)生不利影響。而應(yīng)用衛(wèi)星通信技術(shù)可以擺脫各種因素的影響，加之電力應(yīng)急通信具有操作簡單、覆蓋面廣等優(yōu)勢，既能實現(xiàn)對相關(guān)信息的有效傳輸，還可以降低誤操作概率，從而避免發(fā)生二次災(zāi)害。如今，許多電網(wǎng)公司結(jié)合自身實際情況加強電力應(yīng)急通信的建設(shè)，并通過對 SCPS/TDMA 的應(yīng)用可以確保各個站點與上級節(jié)點站的有效通信，從而提高信息傳輸效率。

2.6? 社會安全事件

社會安全事件一般是指突發(fā)的、可能導(dǎo)致嚴重財產(chǎn)損失、大量人員傷亡、嚴重影響社會正常生活，且亟須相關(guān)部門借助大量資源來進行有效處置的社會事件。常見的社會安全事件有恐怖襲擊事件、重大刑事案件、經(jīng)濟安全事件、涉外突發(fā)事件及大規(guī)模群體事件等。如果發(fā)生上述社會安全事件，不僅會破壞當?shù)爻Ｒ?guī)的基礎(chǔ)通信設(shè)施，而且會威脅人們的生命財產(chǎn)安全。此時，可以借助衛(wèi)星通信車來架設(shè)臨時衛(wèi)星通信鏈路，以更好地發(fā)揮其在通信和指揮協(xié)調(diào)中的作用，從而確保社會安全事件的有效處置，并避免危害加劇。

2.7? 煤礦應(yīng)急通信

衛(wèi)星通信技術(shù)在煤礦應(yīng)急通信中的主要作用是信息的雙向傳輸。通常情況下，煤礦某一個礦井各站點的 VSAT 網(wǎng)絡(luò)方案主要用于實效性低、業(yè)務(wù)量少的小站通信中，而且在進行組網(wǎng)時，要求與各站點、遠端小站、調(diào)度部門等組建雙跳式連接系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)得到有效應(yīng)用。在煤礦應(yīng)急通信過程中，在大規(guī)模的有關(guān)站點通信中，VSAT 組網(wǎng)方案重點對單跳式連接系統(tǒng)進行了應(yīng)用[3]。通常情況下，省級系統(tǒng) VSAT 網(wǎng)絡(luò)方案主要作用是確保省級范圍內(nèi)各站點間實現(xiàn)有效通信，并選擇以單跳方式進行組網(wǎng)。通過對現(xiàn)有煤礦進行調(diào)查和統(tǒng)計得知，煤礦應(yīng)急通信系統(tǒng)選擇了 SCPS/TDMA 網(wǎng)絡(luò)，其可以實現(xiàn)上級節(jié)點與其他站點間的有效通信。實際上，衛(wèi)星信道鏈接能夠結(jié)合具體業(yè)務(wù)要求來完成斷開或鏈接操作，并根據(jù)自動衛(wèi)星寬帶來對業(yè)務(wù)傳輸量進行實時、動態(tài)調(diào)整，以提高信息傳輸效率。

3? 對策

3.1? 完善應(yīng)急處置體系

在應(yīng)急通信系統(tǒng)運行過程中，自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生會對其正常運行產(chǎn)生不利影響，此時最好結(jié)合實際情況來對其進行科學(xué)、合理應(yīng)用，從而提高應(yīng)急通信系統(tǒng)的運行效率[4]。實際上，在應(yīng)急通信中，為了更好地發(fā)揮衛(wèi)星通信技術(shù)的優(yōu)勢，則需要結(jié)合實際情況來完善應(yīng)急處置體系，具體做好以下幾個方面的工作：（1）完善人員管理體系和應(yīng)急能力體系。應(yīng)急通信企業(yè)要從自身實際情況出發(fā)來對現(xiàn)有的人員管理體系和應(yīng)急能力體系進行補充和完善，以更好地發(fā)揮衛(wèi)星通信的作用，提高應(yīng)急通信效率。同時，還需要結(jié)合實際情況來制定運行標準，并做好培訓(xùn)示范工作，以提高應(yīng)急通信水平;（2）合理設(shè)計管理系統(tǒng)。在設(shè)計應(yīng)急管理系統(tǒng)的過程中，最好以應(yīng)急通信系統(tǒng)中存在的難點和熱點問題作為出發(fā)點來解決和彌補現(xiàn)有應(yīng)急管理系統(tǒng)中存在的問題與不足，以更好地推動應(yīng)急通信系統(tǒng)的發(fā)展;（3）完善應(yīng)急通信人員管理制度。為了有效解決現(xiàn)有應(yīng)急通信人員缺乏紀律性和組織性的問題，則需要完善應(yīng)急通信人員管理制度，以確保相關(guān)工作得到落實。通過細化和完善績效考核體系，對表現(xiàn)優(yōu)異員工給予相應(yīng)的物質(zhì)和精神獎勵，反之給予相應(yīng)的懲處，以激發(fā)工作人員的工作熱情和積極性，從而更好地發(fā)揮衛(wèi)星通信的作用。

3.2? 完善衛(wèi)星應(yīng)急通信功能

在應(yīng)急通信過程中，為了更好地發(fā)揮衛(wèi)星通信的優(yōu)勢，則需要完善衛(wèi)星應(yīng)急通信功能，具體包括以下幾個方面的內(nèi)容：（1）具備數(shù)據(jù)通信功能;（2）具備語音通話功能;（3）具備圖像通信功能;（4）具備電視會議功能;（5）具備圖像采編和顯示功能;（6）具備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理功能;（7）具備地理信息定位和顯示功能。不僅如此，衛(wèi)星通信系統(tǒng)還需要配置多元化的通信手段，以更好地滿足不同場合下應(yīng)急通信需求。

3.3? 合理選擇衛(wèi)星通信技術(shù)

科技的進步有效推動了衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，衍生出 MFTDMA 衛(wèi)星通信傳輸技術(shù)、VSAT 衛(wèi)星通信傳輸技術(shù)和 SCPC/DAMA 衛(wèi)星通信傳輸技術(shù)。不同衛(wèi)星通信技術(shù)所具備的優(yōu)缺點各不相同，需要結(jié)合實際情況來合理選擇衛(wèi)星通信技術(shù)，以更好地發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢[5] ，從而提高應(yīng)急通信水平。

4? 結(jié)束語

衛(wèi)星通信是應(yīng)急通信中的關(guān)鍵技術(shù)，其不僅可以減少災(zāi)害帶來的損失，而且可以保護人民的生命財產(chǎn)安全。在應(yīng)急通信中，為了更好地發(fā)揮衛(wèi)星通信的優(yōu)勢，則需要合理選擇衛(wèi)星通信技術(shù)，并完善應(yīng)急處置體系和衛(wèi)星通信功能，從而有效提高應(yīng)急通信水平。

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作者簡介：

王煥娟（1986—） ，碩士，工程師，研究方向：衛(wèi)星通信。