衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信中的應(yīng)用探析

劉洪朝

（河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司，河北 石家莊 050200）

0 引 言

衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比于一般的通信系統(tǒng)具有強(qiáng)大的通信功能，在網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地方就可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信，保證了在各種極端情況下的正常通信，實(shí)現(xiàn)了話音、視頻、中繼以及數(shù)據(jù)的正常傳輸，對于人類社會(huì)的穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)展有著重要意義。

1 衛(wèi)星通信概述

衛(wèi)星通信即在地球上的無線電通信站運(yùn)用衛(wèi)星作為中繼開展的通信活動(dòng)，整個(gè)通信系統(tǒng)包括衛(wèi)星以及地球站，其特征就是通信范圍較大，只要是處于衛(wèi)星發(fā)射電波所處的范圍，就可以保證兩點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)正常通信活動(dòng)[1]。這種模式并不會(huì)受到外在地質(zhì)災(zāi)害等因素的干擾，穩(wěn)定性良好。通過設(shè)置地球站，電路就可以隨時(shí)開通，在設(shè)置電路時(shí)模式也非常靈活，其他地點(diǎn)正常接收信號，從而保證廣播以及多址通信的有效進(jìn)行。也正是因?yàn)殡娐吩O(shè)置的靈活性，使話務(wù)量能從分散狀態(tài)變?yōu)榧心Ｊ?，且在同一信道中還能被應(yīng)用于不同方向以及區(qū)間，真正實(shí)現(xiàn)了多址連接。

2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)分類

2.1 衛(wèi)星視訊、衛(wèi)星轉(zhuǎn)播

衛(wèi)星視訊、衛(wèi)星轉(zhuǎn)播主要是利用衛(wèi)星作為傳輸媒介，確保信息、訊號高效發(fā)送與接收。目前，該項(xiàng)技術(shù)手段還處于初步發(fā)展階段，由于技術(shù)限制等多種因素影響，還沒有得到全面普及，但是隨著研發(fā)技術(shù)的逐步深入，將會(huì)成為衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要的技術(shù)[2]。

2.2 衛(wèi)星通信便攜設(shè)備

衛(wèi)星通信便攜設(shè)備具有較高的工作效率，通過使用衛(wèi)星進(jìn)行傳輸，能夠保證各種信息的覆蓋面，且使用便攜式衛(wèi)星通信設(shè)備，因?yàn)檩p便，能夠輕易安裝和轉(zhuǎn)移，被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域[3]。然而這種設(shè)備內(nèi)部容量相對較小，并不能保證通信活動(dòng)的全覆蓋，應(yīng)用范圍受到限制。

2.3 調(diào)頻/時(shí)分多址

調(diào)頻/時(shí)分多址（Frequency Modulation/Time Division Multiple Access，F(xiàn)M-TDMA）系統(tǒng)功能是借助衛(wèi)星透明轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)的，通過調(diào)整參數(shù)確保了系統(tǒng)功能的覆蓋水平。此外，可執(zhí)行方案種類也是多種形式，在選擇執(zhí)行方案時(shí)應(yīng)該保證業(yè)務(wù)需求和服務(wù)質(zhì)量，需要結(jié)合具體地面站類型進(jìn)行方案配置。

3 衛(wèi)星通信應(yīng)用于應(yīng)急通信中的優(yōu)勢

在航空航天事業(yè)推動(dòng)下，衛(wèi)星通信技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)手段的重要樞紐并不在地球上，而是處于宇宙中，這樣就會(huì)規(guī)避地球上的影響因素，保證了各項(xiàng)功能的正常發(fā)揮，也使得衛(wèi)星通信技術(shù)具有良好的通信能力。本文整理了衛(wèi)星通信技術(shù)所具有的優(yōu)勢，具體如表1所示。

表1 衛(wèi)星通信技術(shù)優(yōu)勢

4 衛(wèi)星通信系統(tǒng)在應(yīng)急通信中的具體應(yīng)用

4.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)在自然災(zāi)害預(yù)防中的應(yīng)用

自然災(zāi)害始終是威脅人類社會(huì)發(fā)展的災(zāi)害類型，一旦發(fā)生自然災(zāi)害就會(huì)損害社會(huì)地面上建設(shè)的各種通信設(shè)備，阻斷各種信息的正常傳遞，使受災(zāi)區(qū)域不得不面臨著嚴(yán)峻的搶救風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，各個(gè)省份在開展自然災(zāi)害防控、管理時(shí)，就不得不應(yīng)用衛(wèi)星通信系統(tǒng)，發(fā)揮其遠(yuǎn)程通信、傳輸、監(jiān)控功能，從而完善自然災(zāi)害事前、事發(fā)、事中以及事后的應(yīng)對措施，避免出現(xiàn)受災(zāi)區(qū)域受到孤立，發(fā)生人員受困的現(xiàn)象。為了更好地應(yīng)對自然災(zāi)害，需要各地政府部門在現(xiàn)有通信基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)上，持續(xù)加強(qiáng)和鞏固衛(wèi)星通信地面站建設(shè)工作，全面監(jiān)測本地地理環(huán)境，搜集各種地理運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)全面的事前預(yù)防工作。而對于已經(jīng)發(fā)生的自然災(zāi)害，衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠迅速接收到相關(guān)信息，并將地區(qū)受災(zāi)信息上傳給各個(gè)部門，發(fā)揮救災(zāi)功能，將自然災(zāi)害的損失降到最低。而且在發(fā)生自然災(zāi)害的同時(shí)，衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠全面跟蹤災(zāi)區(qū)受災(zāi)的實(shí)際情況，確保災(zāi)區(qū)與外界之間的全天候聯(lián)系，逐漸增強(qiáng)人類社會(huì)應(yīng)對自然災(zāi)害的能力[4]。

4.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)在社會(huì)安全事件中的應(yīng)用

社會(huì)安全事件即社會(huì)中發(fā)生的各種恐怖襲擊、威脅群眾安全的刑事、暴力案件，這些都是威脅社會(huì)正常運(yùn)行的因素[5]。由于這些事件的發(fā)生具有一定的隱蔽性，使用正常的通信設(shè)備并不能起到提前預(yù)防和有效控制的作用，嚴(yán)重妨礙了社會(huì)公共秩序。將衛(wèi)星通信系統(tǒng)應(yīng)用于社會(huì)安全事件的管理工作中，就尤為必要。衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以對整個(gè)現(xiàn)場環(huán)境開展全面的偵查識別工作，對于偵查到的各種危險(xiǎn)信號，上傳至相關(guān)警察機(jī)關(guān)以及安保部門，相關(guān)部門在接收到危險(xiǎn)信息后能夠第一時(shí)間開展應(yīng)急預(yù)案，控制安全事件的發(fā)生，遏制不良影響的擴(kuò)散。

在具體應(yīng)用的過程中，要全面保證在車站等公共場所完善衛(wèi)星通信地面站的建設(shè)，保證衛(wèi)星線路能夠?qū)⑹占降母鞣N危險(xiǎn)信息及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給衛(wèi)星通信地面站，工作人員結(jié)合系統(tǒng)接收到的各種信息開展評估工作，并依據(jù)安全事件的性質(zhì)與特征開啟必要的應(yīng)急預(yù)案，安排救援人員開展救援工作，維護(hù)社會(huì)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)在公共衛(wèi)生事件中的應(yīng)用

社會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)受到多重因素影響，爆發(fā)各種公共安全衛(wèi)生事件，對人類社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利影響。為了及時(shí)應(yīng)對公共衛(wèi)生事件，就要充分發(fā)揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)在社會(huì)管理中的作用，尤其是當(dāng)下國家政府部門也高度重視通信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作，目的就是要提高應(yīng)對公共衛(wèi)生時(shí)間的能力[6]。

在應(yīng)用過程中，各地區(qū)政府部門要重視結(jié)合本地醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的建設(shè)現(xiàn)狀，及時(shí)引進(jìn)并更新應(yīng)急通信網(wǎng)系統(tǒng)，提升醫(yī)療衛(wèi)生條件。當(dāng)社會(huì)中發(fā)生重大公共衛(wèi)生事件時(shí)，相關(guān)部門以及管理人員才能充分借助通信設(shè)備收集各種信息，并在第一時(shí)間將公共衛(wèi)生事件相關(guān)信息上傳至上級部門，獲得必要的支持。衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)人員應(yīng)該重視提升自身技術(shù)手段，根據(jù)醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)特征布置專業(yè)化通信設(shè)施設(shè)備，確保構(gòu)建的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)滿足醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)使用需求。通過利用應(yīng)急系統(tǒng)收集到的疾病傳染情況，掌握各個(gè)地區(qū)疾病感染水平，并利用通信系統(tǒng)地理位置定位功能，及時(shí)做好處理工作。

5 衛(wèi)星通信系統(tǒng)在應(yīng)急通信中存在限制級完善措施

5.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)在應(yīng)急通信中存在限制

盡管衛(wèi)星通信系統(tǒng)有諸多優(yōu)勢，但是當(dāng)前衛(wèi)星通信系統(tǒng)在應(yīng)急通信中仍然存在一定的局限，主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

5.1.1 群體通信功能有待開發(fā)

群體通信功能對社會(huì)大眾來說有著重要的意義，在社會(huì)發(fā)生災(zāi)害、安全事件以及重大公共衛(wèi)生事件時(shí)，群體通信能夠提高社會(huì)大眾的安全，這種技術(shù)在很多國家也逐漸得到應(yīng)用[7]。但是就我國當(dāng)前衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)情況來看，還不能支持衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)開展群體通信業(yè)務(wù)，當(dāng)社會(huì)中發(fā)生各種緊急情況下，救援部門還不能全面掌握群眾情況。

5.1.2 應(yīng)急救生措施尚不完備

就當(dāng)前我國衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展情況來看，在發(fā)送消息時(shí)，仍然以短信方式實(shí)現(xiàn)各種信息的發(fā)送與接收，在信息傳遞的過程中還不能完全確保各項(xiàng)信息被全部接收，應(yīng)急救生措施也不完備，影響了衛(wèi)星通信功能的正常發(fā)揮。

5.1.3 難以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急工作的統(tǒng)一調(diào)度

當(dāng)社會(huì)中發(fā)生重大衛(wèi)生事件、安全事件以及自然災(zāi)害的時(shí)候，為最大程度保障人們的安全，相關(guān)部門的統(tǒng)一調(diào)度工作就非常關(guān)鍵，有助于提高社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)效率。目前，衛(wèi)星通信系統(tǒng)應(yīng)用于應(yīng)急通信工作中時(shí)，現(xiàn)有的系統(tǒng)模式并不能保障完全實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度，主要是因?yàn)楫?dāng)前衛(wèi)星通信系統(tǒng)并不具備與應(yīng)急系統(tǒng)相互匹配的位置作為獨(dú)立發(fā)布平臺(tái)，這樣就很難保證救援部門實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)調(diào)功能。

5.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)在應(yīng)急通信應(yīng)用中的完善措施

5.2.1 完善應(yīng)急通信需求設(shè)備

為了促進(jìn)衛(wèi)星通信技術(shù)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用，需要保證各種設(shè)備的性能，真正實(shí)現(xiàn)輕、省、快、穩(wěn)，劃分生存能力等級，提高設(shè)備應(yīng)用效率。同時(shí)，完善設(shè)備裝載平臺(tái)，保證各項(xiàng)設(shè)施應(yīng)該具備防水、防塵、防震等多種功能，適應(yīng)各種極端情況的使用。最后還應(yīng)該保證在所有網(wǎng)絡(luò)之間建立互通性和協(xié)同工作能力，這樣才能保證衛(wèi)星通信系統(tǒng)在整個(gè)應(yīng)急過程中發(fā)揮作用[8]。

5.2.2 完善5G基站衛(wèi)星中繼接入技術(shù)

隨著中國科學(xué)技術(shù)手段的研發(fā)與應(yīng)用，5G技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)通信的主要模式，為了更好地支持5G技術(shù)在應(yīng)急通信的應(yīng)用，需要完善5G基站建設(shè)，在現(xiàn)有的建設(shè)基礎(chǔ)上持續(xù)不斷推進(jìn)基站的建設(shè)工作。為了保證工作效率，需要保證衛(wèi)星設(shè)備具有較高的傳輸速率，且在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上不斷縮小設(shè)備體系，真正向高級程度方向發(fā)展。在優(yōu)化基站的過程中，應(yīng)該合理分配數(shù)據(jù)、話音等比例，設(shè)置合理的權(quán)限管理模式，避免出現(xiàn)擁塞問題。

5.2.3 設(shè)定科學(xué)的應(yīng)急通信服務(wù)能力等級

衛(wèi)星通信技術(shù)在應(yīng)用于應(yīng)急通信中時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的需求對象，分別制定應(yīng)急事件等級，從而形成相對應(yīng)的應(yīng)急通信服務(wù)能力等級，并依據(jù)具體級別，采取必要的應(yīng)急措施，提供通信保障，這樣才能提高衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信服務(wù)中的水平和能力。在這個(gè)過程中，需要明確衛(wèi)星通信覆蓋半徑、業(yè)務(wù)種類、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模以及技術(shù)手段。通常來說，采取的技術(shù)手段可以包括衛(wèi)星、移網(wǎng)、無線接入、集群等種類，可有效提升服務(wù)能力。

6 結(jié) 論

圍繞衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析，衛(wèi)星通信作為一種高端的通信手段，擁有一般的通信技術(shù)所不具備的通信能力，只要建立地面基站，就可以在所覆蓋的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)通信功能，保證了極端情況下的正常通信，被廣泛應(yīng)用于社會(huì)安全事件、公共衛(wèi)生事件以及各種突發(fā)事件中。通過利用衛(wèi)星通信技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的全面搜索，并將信息上傳給救援部門，提高了相關(guān)部門的感應(yīng)能力，這對于保護(hù)廣大社會(huì)群眾的切身利益有著極為重要的意義。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中仍然受限于技術(shù)發(fā)展水平，需要在未來發(fā)展中持續(xù)攻克衛(wèi)星通信技術(shù)難關(guān)，從而提高在應(yīng)急通信中的應(yīng)用水平。