摘要:近年来,应急通信保障迅速发展,但还是存在诸多的需要解决问题,本文主要介绍了应急通信的相关概念,对国内外应急通信保障的研究和发展现状进行了阐述,详细分析了我国应急通信保障存在的问题,并深入探讨了发展和完善我国应急通信保障的建议和对策。
关键词:应急通信;指挥通信
1 应急通信技术概述
应急通信技术不同于普通的大众熟知的通信技术,这个技术的存在,主要是为了在突发自然灾害,以及公共冲突事件,无法实现常规的通信技术时启动的可提供紧急联络的通信技术。从它的用途的使用时长可以看出,应急通信设备具有临时性,短暂性以及随机不确定性的特点,也因此应急通信设备需要一定的灵活性和安全保障。由于应急通信设备技术发展与国家社会安全,人类生活保障等方面息息相关,世界各国也十分重视其发展。20世纪70年代,美国将应急通信技术列入了国家重点安全项目科研课题,尤其在911事件之后,美国更是在全国应急设备网络的基础上建立了政府专用以及物理隔离网络通讯等。日本由于岛国四面环海,自然灾害发生频率较其他内陆占主导的国家要多。日本的应急设备偏向于自然灾害的防护,预警,联络以及对全民的应急灾害普及等方面,可以在灾害发生的第一时间联通各防灾救援机构,并且保证现场指挥调度的高度有效性。
我国的应急通信技术的真正开端应该是在改革开放以后,第一步建立了公共基础的应急通信设施;第二步开始通过卫星建立相对完善的应急通信网络,第三步是制定了应急通信技术的相关标准,充分发掘卫星通信技术手段,鼓励企业与国家一起研究,
2 应急通信设备的技术手段分类
2.1 无线电台通信
主要以广播设备为主,属于发展最早期的应急通信设备,主要是为自然灾害的救援提供通讯支持,我国的无线电台通信可分为平台类电台,个人类电台以及军用电台等等。此种技术手段的普及性较高,信号接收方法较为简单便捷。但是无线电台通信存在距离局限性,在信号范围外无法传送和接收应急救援信息。
2.2 卫星通信
顾名思义就是利用太空中的卫星与地面的卫星信号接收转换器进行信息传递。信息传递的方式为微波传输。卫星通信的范围比较广,包括覆盖多个国家的长途通讯,如:有线电视接收;单一覆盖范围的卫星固定通信,如:静止卫星与地面的应急通信车;小型的卫星通信网络,如;VSTA网络站。卫星通信突破了距离的局限性,甚至可以根据不同的范围,不同的功能进行专项的应急通信。面对地震,海啸等大型的自然灾害,卫星通信应急技术变得必不可少,世界范围内也在对卫星通信技术进行不断地改革创新中。
卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号,在两个或多个地球站之间进行的通信。地球站是指设在地球表面(包括地面、海洋和大气中)的无线电通信站[1]。卫星通信系统是由空间部分(通信卫星)和地面部分(通信地面站)两大部分构成的。通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站[2]。它居高临下,视野开阔,只要在它的覆盖照射区以内,不论距离远近都可以通信,通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号。静止卫星与地球相对位置的示意图如图1-1所示。图1-1静止卫星配置的几何关系从卫星向地球引两条切线,切线夹角为17.34°,两切点间弧线距离为18101km,在这个卫星电波波束覆盖区内的地球站均可通过该卫星来实现通信。若以120°的等间隔在静止轨道上配置三颗卫星,则地球表面除了两极未被卫星波束覆盖外,其他区域均在覆盖范围内,而且其中部分区域为两个静止卫星波束的重叠地区,因此,借助于在重叠区内的地球的中继,可以实现在不同卫星覆盖区内地球站之间的通信[3]。由此可见,只要用三颗等间隔配置的静止卫星就可以实现全球通信,这一特点是任何其他通信方式不具备的。
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卫星通信是地球站之间通过通信卫星转发器所进行的微波通信。面对地震、台风等自然灾害,卫星通信发挥着无可替代的重要作用。其受自然条件的影响极小,卫星电话等通信手段可以作为抢险救灾临时通信的主要设备。在陆地等常规通信传输系统中断或其他通信线缆未铺设到之处,它能够帮助人们实现信息传递。我国幅员辽阔、经济相对落后,若与发达国家交战,恐怕难以掌握制电磁权与制空权。从这些实际情况出发,应急卫星通信网成为比较适合我国国情的应急通信系统。在汶川地区发生的特大地震,地面通信设施遭到严重破坏,成为信息孤岛,而卫星通信在这次的救灾工作中发挥了重大作用。灾区与外界的首次通信联络靠的是卫星电话,地面移动通信网的恢复靠的是卫星基站,现场采访、直播报道靠的是通信卫星和移动转播车,现场指挥靠的是卫星电话、应急通信车、背负式卫星通信小站,堰塞湖无人视频监测、灾区可视电话开通靠的是宽带卫星数据采集终端。[5]针对应急通信的需求,应急卫星通信网采用VSAT卫星通信、海事卫星等远程接入方式,结合集群通信、北斗卫星、视频会议等多种业务接入手段,提高应急通信能力。
2.3 地面微波通信
主要是指以电磁波为载体传输信息,举一个简单的例子,互联网。互联网就是利用了微波的信息存储量大,传送速度快的特点打通了全球的信息的传递。在发生应急事件的时候地面微波通信可以在最短的时间内扩散到每一个网络覆盖的角落,但是由于其对地面设备的严重依赖,发生自然灾害的时候,可能会发生设备的损毁,网络的被迫断开等情况,无法第一时间将信息传递出去。
2.4无线集群通信,
主要是一种专有的调度网络下使用的一对一,一对多的传呼通信方式。在自然灾害以及突发事件发生时,现场的调度指挥工作任务艰巨。无限集群通信就是利用了自身的特点,可以分组呼叫,调整优先级,随时启动呼叫等功能为现场的救援调度提供紧急,有序的指挥。目前无线集群通信已经被广泛应用在了交通,医疗,公安,救援等各个方面。
3我国应急通信技术的创新以及发展
我国是一个海陆兼有的地域广袤的国家,内陆地形包含平原,高原,丘陵,盆地等等。自然灾害也主要以地震,山体滑坡,海啸为主。面对此种大型的自然灾害,目前我国的应急通信主要以卫星通信以及地面无线集群通信组成的“天地合一”的通信方式。汶川地震以后我国开始致力于应急通信设备的国际化标准和自主创新进程。首先国家认可卫星通信具有国家应急安全防护的战略性地位,并针对特项的应急,预警,安全防护进行卫星的研发工作。政策方面,国家鼓励自主应急通信设备的研发生产。在认可应急通信技术发展对社会,国家存在无法估量的效益的基础上,国家通过资金补贴,技术深造,产业融合等几方面对自主品牌的创新提供了很大的帮助与支持。综上,我国的应急技术发展趋势,主要倾向于两个方面:国家级卫星通信设备技术的突破以及自主应急通信设备的研发生产。
4结语
应急通信技术伴随着人类进步的脚步,从无到有,日益创新,步步完善,为人类的社会生活提供了安全保障,同时也是社会发展中不可缺少的环节。现有的应急通信技术,人类不断地智慧创造和努力,加上政策的多向支持,应急通信技术会在最短的时间覆盖到每个家庭。
参考文献:
[1] 李二佳. 短波应急通信网中协作通信技术的研究[D].兰州交通大学,2014.
[2] 应急通信网络架构研究与机动指挥通信能力评估分析[D].云南大学,2015.
[3] 郑林会,陈山枝,毛旭. 突发公共事件应急通信技术及其发展趋势[J]. 电信网技术,2012,07:47-49.
项目名称:便携式一体化应急通信装置关键点的设计和研究;项目编号:GDKJXM00000019
论文作者:李为
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签:通信论文; 卫星通信论文; 通信技术论文; 自然灾害论文; 通信设备论文; 的是论文; 地面论文; 《电力设备》2018年第11期论文;