“三斷”環(huán)境下應(yīng)急指揮車通信保障能力研究

摘 要：在突發(fā)事件中，電力、通信網(wǎng)絡(luò)和交通的中斷（即“三斷”環(huán)境）嚴重影響應(yīng)急救援的指揮調(diào)度與通信保障。本文從應(yīng)急指揮車的通信保障能力入手，探討如何在“三斷”環(huán)境下通過自主供電、衛(wèi)星通信、自組織網(wǎng)絡(luò)、無人機中繼等技術(shù)，確保指揮車通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性與持續(xù)性。同時結(jié)合先進技術(shù)，提出了未來應(yīng)急指揮車通信保障能力的優(yōu)化方向。通過研究，旨在為復(fù)雜災(zāi)害環(huán)境中的應(yīng)急通信系統(tǒng)設(shè)計提供有效的策略支持，提升指揮車在災(zāi)害救援中的實際應(yīng)用效能。

關(guān)鍵詞：三斷環(huán)境；應(yīng)急指揮車；通信保障

一、引言

在現(xiàn)代災(zāi)害救援中，應(yīng)急指揮車作為指揮調(diào)度的重要工具，發(fā)揮著不可替代的作用。然而，在突發(fā)事件中常常伴隨著電力、通信網(wǎng)絡(luò)和交通的中斷（即“三斷”環(huán)境），這使得應(yīng)急指揮車的通信保障面臨嚴峻挑戰(zhàn)。如何在這種復(fù)雜環(huán)境下確保指揮車的通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行，是應(yīng)急管理和技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵問題之一。近年來，隨著通信技術(shù)的快速進步，如5G、衛(wèi)星通信、人工智能和自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，為應(yīng)急通信保障提供了新的解決方案。

二、“三斷”環(huán)境下的應(yīng)急通信挑戰(zhàn)

（一）電力中斷對通信設(shè)備的影響

斷電是突發(fā)事件中最常見的情況之一，電力中斷不僅會影響現(xiàn)場救援工作的開展，也會對應(yīng)急指揮車及其通信設(shè)備產(chǎn)生嚴重影響。應(yīng)急指揮車依賴多種電子設(shè)備來進行信息收集、處理和傳遞，一旦電力供應(yīng)中斷，這些設(shè)備將無法正常工作。常規(guī)的移動電話、計算機、無線電設(shè)備等都需要穩(wěn)定的電源供給才能保持運行。因此，在斷電環(huán)境下，如何為應(yīng)急指揮車及其通信設(shè)備提供持續(xù)的電力支持，是應(yīng)急通信系統(tǒng)面臨的首要挑戰(zhàn)。應(yīng)急指揮車需要具備可靠的備用電源系統(tǒng)，包括車載電池、備用發(fā)電機等，以確保在電力中斷的情況下，依然能夠維持通信設(shè)備的運轉(zhuǎn)。

（二）公共通信網(wǎng)絡(luò)中斷的影響

在“三斷”環(huán)境中，公共通信網(wǎng)絡(luò)的中斷是另一個重大挑戰(zhàn)。突發(fā)事件可能導(dǎo)致電信基站或光纜設(shè)施損壞，使得移動網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)癱瘓。傳統(tǒng)的無線通信手段，如手機網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)依賴于運營商提供的基礎(chǔ)設(shè)施，當這些設(shè)施受損時，常規(guī)的語音通話、數(shù)據(jù)傳輸和互聯(lián)網(wǎng)通信都將無法使用。這種情況不僅會影響應(yīng)急指揮車與外界的溝通，也會阻礙現(xiàn)場指揮系統(tǒng)的運行，導(dǎo)致信息傳遞不及時，指揮決策滯后。因此，在斷網(wǎng)的情況下，應(yīng)急通信系統(tǒng)必須具備獨立的通信能力，如通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)等手段，確保指揮車能夠在沒有公共網(wǎng)絡(luò)支持的情況下，依然與指揮中心保持實時通信。

（三）交通受阻對應(yīng)急指揮車到達現(xiàn)場的影響

交通受阻是“三斷”環(huán)境中尤為棘手的一個問題。突發(fā)事件，尤其是自然災(zāi)害，常常導(dǎo)致道路受損或被阻斷，嚴重影響應(yīng)急指揮車的快速到達現(xiàn)場。一旦指揮車無法及時到達，救援指揮的現(xiàn)場響應(yīng)和調(diào)度能力將大幅下降，信息傳遞的時效性和準確性也會受到極大影響。特別是在山地、偏遠地區(qū)或嚴重受災(zāi)區(qū)域，交通中斷問題更加突出，給應(yīng)急通信系統(tǒng)的部署帶來巨大困難[1]。在這種情況下，如何通過其他手段，如無人機中繼、遠程衛(wèi)星通信等，克服交通中斷的限制，成為確保應(yīng)急指揮車通信保障能力的重要環(huán)節(jié)。

三、應(yīng)急指揮車的通信保障系統(tǒng)設(shè)計

（一）自主供電系統(tǒng)

在斷電情況下，應(yīng)急指揮車的通信設(shè)備必須依靠自主供電系統(tǒng)維持運作。為此，應(yīng)急指揮車需要配備高效且穩(wěn)定的自主供電裝置。首先，備用發(fā)電機是最基礎(chǔ)的供電保障，能夠在電力供應(yīng)中斷時提供持續(xù)電力。其次，高容量電池組也必不可少，它能夠在發(fā)電機維護或燃料耗盡的情況下，繼續(xù)為設(shè)備提供電能，確保通信不中斷。此外，太陽能發(fā)電等可再生能源也可以作為備用或補充供電手段，特別是在長期作業(yè)或燃料補給困難的情況下，太陽能能夠提高供電的持久性和環(huán)境適應(yīng)性。

（二）衛(wèi)星通信系統(tǒng)

在斷網(wǎng)的環(huán)境中，傳統(tǒng)的無線通信手段失效，而衛(wèi)星通信系統(tǒng)成為了應(yīng)急指揮車保持外界聯(lián)絡(luò)的主要手段。衛(wèi)星通信的最大優(yōu)勢在于其不依賴地面通信設(shè)施，能夠在網(wǎng)絡(luò)癱瘓、地面設(shè)施損壞的情況下，依舊保持穩(wěn)定的通信聯(lián)絡(luò)。應(yīng)急指揮車應(yīng)配備高通量衛(wèi)星天線和衛(wèi)星電話等設(shè)備，以滿足應(yīng)急場景下高強度的數(shù)據(jù)傳輸和語音通信需求。衛(wèi)星通信能夠支持大范圍的通信覆蓋，使指揮車在偏遠地區(qū)或復(fù)雜地形下，仍然可以與指揮中心、救援力量保持實時聯(lián)絡(luò)。

（三）自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

當公共通信網(wǎng)絡(luò)中斷時，指揮車可以通過自組織網(wǎng)絡(luò)（Ad-hoc Network）技術(shù)，迅速在現(xiàn)場建立起一個臨時的無線通信網(wǎng)絡(luò)[2]。自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以使救援人員的移動設(shè)備、手持終端等通過無線節(jié)點自動連接，形成一個自我恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無需依賴現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，即使個別節(jié)點發(fā)生故障，網(wǎng)絡(luò)依然可以通過其他節(jié)點進行信息傳遞，確保局部區(qū)域內(nèi)的通信暢通。自組織網(wǎng)絡(luò)可以大幅度提升應(yīng)急通信系統(tǒng)在斷網(wǎng)條件下的應(yīng)變能力，適合用于現(xiàn)場救援指揮調(diào)度及信息共享。

（四）無人機通信中繼

在斷交通的情況下，地面交通可能受阻，導(dǎo)致應(yīng)急指揮車難以迅速到達現(xiàn)場指揮。此時，無人機通信中繼技術(shù)能夠提供有效的解決方案。無人機可以搭載通信設(shè)備在高空巡航，充當空中移動中繼站，將現(xiàn)場救援力量、指揮車和遠程指揮中心連接起來。通過無人機的高空覆蓋，通信信號可以突破地形限制，尤其是在山地、洪水或地震災(zāi)區(qū)，無人機能夠迅速部署并提供穩(wěn)定的通信鏈路，有效緩解交通中斷導(dǎo)致的通信困境。

（五）移動應(yīng)急通信平臺

應(yīng)急指揮車還應(yīng)配備多種移動通信技術(shù)平臺，確保在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都能保持通信暢通。例如，車載的無線電臺、LTE無線寬帶網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，可以在有公共網(wǎng)絡(luò)時提供高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，而在網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，車載設(shè)備仍能通過無線電等獨立通信手段，維持基本的指揮調(diào)度功能。

（六）數(shù)據(jù)加密與網(wǎng)絡(luò)安全

在極端環(huán)境下，應(yīng)急通信系統(tǒng)不僅需要保障通信的順暢，還要確保信息的安全。應(yīng)急指揮車的通信設(shè)備應(yīng)當具備數(shù)據(jù)加密和安全傳輸功能，防止敏感信息在傳輸過程中被截獲或篡改。同時，應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)還需具備一定的防御能力，抵御可能的網(wǎng)絡(luò)攻擊，確保指揮車在執(zhí)行應(yīng)急任務(wù)時，通信數(shù)據(jù)的完整性和保密性。

四、提升通信保障能力的應(yīng)對措施

（一）多樣化的應(yīng)急預(yù)案

在應(yīng)急指揮車的實際應(yīng)用中，制定多樣化的應(yīng)急預(yù)案是確保通信暢通的關(guān)鍵。不同類型的災(zāi)害會對應(yīng)急指揮的通信保障提出不同的要求，因此預(yù)案的制定應(yīng)根據(jù)災(zāi)害的特征和現(xiàn)場的具體條件進行細致分析。首先，應(yīng)急預(yù)案需針對斷電、斷網(wǎng)和斷交通等不同場景，設(shè)計出相應(yīng)的通信保障措施。這包括確定在不同情境下使用的通信技術(shù)、設(shè)備以及應(yīng)急聯(lián)系人等信息。通過事先的模擬演練，能夠有效提升系統(tǒng)在“三斷”環(huán)境下的應(yīng)急響應(yīng)能力，從而使得預(yù)案更具可行性和有效性。在設(shè)計預(yù)案時，需涵蓋從災(zāi)害前期的預(yù)警到災(zāi)害后的恢復(fù)通信各個階段，形成一個完整的應(yīng)急預(yù)案體系。

（二）設(shè)備的冗余設(shè)計

為了有效防止單一設(shè)備故障導(dǎo)致通信中斷，應(yīng)急指揮車的通信設(shè)備必須具備冗余設(shè)計。這種設(shè)計原則確保通過多套通信系統(tǒng)的并行運行和自動切換機制，能夠在某一設(shè)備失效時，備用系統(tǒng)能夠迅速接管，從而維持通信的暢通。冗余設(shè)計不僅適用于電源和通信終端等硬件設(shè)備，還應(yīng)包括不同的通信手段，如衛(wèi)星通信、無線電臺等。這種多樣化的通信手段為整體通信保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供了重要支持，設(shè)備冗余設(shè)計的實施需要充分考慮到可能出現(xiàn)的各種故障情況[3]。通過設(shè)置不同層級的備用設(shè)備和方案，可以有效降低由于單點故障而導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰風(fēng)險。此外，冗余設(shè)計還應(yīng)考慮到設(shè)備的維護與更新，確保備用設(shè)備始終處于良好狀態(tài)，以便在需要時可以快速啟用。

（三）實時監(jiān)控與維護

實時監(jiān)控和定期維護是保障應(yīng)急通信能力的關(guān)鍵措施。應(yīng)急指揮車應(yīng)建立一個完善的設(shè)備狀態(tài)遠程監(jiān)控系統(tǒng)，能夠隨時監(jiān)測通信設(shè)備的工作狀態(tài)。這一系統(tǒng)可以提供實時數(shù)據(jù)反饋，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行異常，系統(tǒng)能夠及時發(fā)出警報，提示相關(guān)人員進行快速修復(fù)和維護。通過這種實時監(jiān)控機制，能夠大大減少設(shè)備故障帶來的風(fēng)險，確保在關(guān)鍵時刻設(shè)備能夠正常工作。此外，定期的設(shè)備維護和巡檢同樣不可忽視。這包括對通信設(shè)備進行常規(guī)檢查，以識別因設(shè)備老化或環(huán)境變化可能引發(fā)的故障。在實際運用中，建立詳細的維護記錄和檢測流程，可以提高設(shè)備的可靠性，確保應(yīng)急設(shè)備始終處于最佳狀態(tài)。

（四）人員培訓(xùn)與能力提升

應(yīng)急指揮車的通信保障不僅依賴于先進的技術(shù)手段，更離不開操作人員的專業(yè)水平和應(yīng)急能力。因此，定期開展針對通信保障人員的培訓(xùn)至關(guān)重要。這些培訓(xùn)課程應(yīng)涵蓋設(shè)備的操作流程、故障處理技巧，以及在復(fù)雜環(huán)境下執(zhí)行應(yīng)急通信方案的具體方法。通過定期的培訓(xùn)和演練，能夠提高操作人員在突發(fā)情況下的應(yīng)變能力，增強其面對復(fù)雜情境時的判斷力和執(zhí)行力。

五、應(yīng)急指揮車通信保障系統(tǒng)的未來發(fā)展方向

5G技術(shù)憑借其高速率、低延遲和大規(guī)模設(shè)備連接的優(yōu)勢，將大大提升應(yīng)急指揮車的通信保障能力。在“三下，5G網(wǎng)絡(luò)不僅能夠提供更快的通信速度，還可以支持大量設(shè)備同時在線，斷”環(huán)境特別適合復(fù)雜的應(yīng)急救援場景。通過部署便攜式5G基站，指揮車可以迅速搭建一個高效、可靠的局部通信網(wǎng)絡(luò)，即便在公共網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，仍能確保指揮中心與現(xiàn)場單位之間的信息實時傳遞，從而提升救援工作的響應(yīng)速度和協(xié)同效率。此外，云計算與邊緣計算的融合將進一步增強指揮車的通信與數(shù)據(jù)處理能力。邊緣計算能夠就近處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)，減少信息傳輸時延，確保決策的及時性，而云計算則為復(fù)雜數(shù)據(jù)分析和存儲提供強大支持，幫助指揮車在應(yīng)對大規(guī)模救援行動時更具靈活性和準確性[4]。

人工智能（AI）技術(shù)也將在應(yīng)急通信保障中發(fā)揮重要作用。AI可以通過對現(xiàn)場環(huán)境和通信數(shù)據(jù)的實時分析，預(yù)測可能的通信中斷風(fēng)險，并優(yōu)化通信資源的調(diào)度。借助人工智能，指揮車可以自動選擇最佳的通信路徑和設(shè)備切換方式，確保系統(tǒng)在極端環(huán)境下依然保持高效穩(wěn)定運行。人工干預(yù)將大大減少，應(yīng)急響應(yīng)的整體效率也將得到顯著提升。另外，無線電認知網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠動態(tài)調(diào)整通信頻率，在資源有限的情況下，避免信號干擾，最大限度地保證通信穩(wěn)定性[5]。通過智能感知無線電頻譜環(huán)境，無線電認知網(wǎng)絡(luò)為指揮車在復(fù)雜環(huán)境下的靈活通信提供了有力保障。

未來，應(yīng)急指揮車的通信系統(tǒng)還將通過衛(wèi)星與無人機技術(shù)的深度融合實現(xiàn)更廣泛的通信保障。無人機不僅能夠作為空中的臨時通信中繼站，還可以搭載微型衛(wèi)星裝置，在災(zāi)區(qū)上空部署臨時的低軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，從而擴大通信覆蓋范圍，確保在復(fù)雜地形或網(wǎng)絡(luò)覆蓋受限的地區(qū)，依然能夠保持高效的通信鏈路。模塊化設(shè)計的應(yīng)急通信系統(tǒng)也將成為未來發(fā)展的重要方向。根據(jù)不同的災(zāi)害類型和現(xiàn)場需求，靈活調(diào)整設(shè)備配置，不僅能避免資源浪費，還能提升設(shè)備的管理和維護效率，為應(yīng)急指揮車在不同任務(wù)中提供更加靈活的通信保障方案。

六、結(jié)論

“三斷”環(huán)境下的應(yīng)急指揮車通信保障能力直接影響救援工作的效率與效果。通過自主供電、衛(wèi)星通信、自組織網(wǎng)絡(luò)以及無人機通信中繼等手段，可以有效解決傳統(tǒng)通信系統(tǒng)在災(zāi)害環(huán)境中可能出現(xiàn)的中斷問題。同時，新興技術(shù)的應(yīng)用，將進一步提升應(yīng)急指揮車的通信效率和靈活性。未來，通過模塊化設(shè)計、衛(wèi)星與無人機的深度融合等方式，應(yīng)急通信系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性將得到進一步優(yōu)化，為復(fù)雜災(zāi)害環(huán)境下的應(yīng)急響應(yīng)提供更有力的保障。

參考文獻：

[1]巫利榮.“三斷”環(huán)境下應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].長江信息通信，2024，37（04）：121-123.

[2]李辰.基于融合通信的應(yīng)急通信指揮車指揮系統(tǒng)設(shè)計[J].產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，2024，6（04）：90-93.

[3]熊志強.應(yīng)急通信指揮車的設(shè)計與方案概述[J].汽車知識，2024，24（06）：71-73.

[4]張正大，李曉明，李植.淺談當前應(yīng)急通信指揮車的設(shè)計與發(fā)展[J].中國寬帶，2023，19（05）：150-152.

[5]鐘衛(wèi)東，肖隆源，張明俊.基于移動通信的交通運輸應(yīng)急指揮管理網(wǎng)絡(luò)平臺架構(gòu)探析[J].石河子科技，2022，（04）：24-25.