消防卫星通信应用分析

严炜

【摘要】 随着现代通信技术的发展，消防基层部队逐步配备了现代化的通信设备，用以应对越来越复杂的现场环境及实战需求，卫星通信手段也是其中重要的一个部分，其主要作用是作为常规通信手段的一个补充，在常规通信手段失效时可以有效的与相关部门进行互联互通，卫星通信手段的重要性日益凸显，因此，作为基层消防部队指挥员，对于消防部队现有卫星通信手段有必要进行全面深入的了解。

【关键词】 消防 卫星通信 通信协议 无线通信

我国社会经济日益发展，现在所面临的灭火救援形势逐步趋向于社会化、全局化、复杂化和智能化，灭火救援的现场特殊性也对消防通信指挥中心与火灾现场之间的通信保障链路提出了更高的要求。

一、消防部队为什么要配备卫星通信设备

卫星通信网是一种不受地域与地形限制的高速无线通信手段，对于实现灭火救援现场图像、数据及电话传输等业务具有天然优势。消防部队通过设置卫星地面站和卫星移动站可以建成卫星通信网，可以在任意时空建立与消防通信指挥中心之间的通信；与地面有线和无线通信网络相结合，互为补充。各地卫星系统必须够实现和上级卫星系统的互联互通，上级领导在紧急情况下，可以接收现场的实际情况。

消防卫星通信网遵照《公安车载应急通信系统技术规范》等相关标准的要求，按照统一规划、统一标准进行建设，实现移动多媒体通信。卫星通信系统主要依托公安部卫星转发器资源，同时租用商用卫星转发器以补充对卫星转发器资源的需求。在公安部消防局配备局指挥卫星地面站、各总队配备总队卫星地面站和总队指挥车载站、支队和百强县大队配备支队指挥车载站或便携卫星终端，实现现场信息通过卫星网络及地面通信网传输各级指挥中心。

目前成熟的卫星通信系统工作在C波段和Ku频段。Ku波段卫星转发器有更高的EIRP（有效全向辐射功率）值，天线口径相对更小，便于设备小型化，易于机动装车，且易于选址，因此，消防卫星通信网选用Ku波段做为系统的工作频段。

已建卫星通信系统的总队和支队，应通过改造，实现和消防部队卫星网的互联互通。其应用结构如图1所示。

通过建立消防卫星通信系统，最终实现在任意地点、任意时间建立灾害现场指挥部与城市指挥中心之间点对点通信；与地面无线通信网络和有线信息通信基础网络互为补充，相互结合，实现天地一体的通信网络；具有双向综合通信业务能力，可以透明数据、帧中继传输方式实现视频会议、VoIP电话、数据、视音频等数字通信。卫星通信设备通过相应接口，与计算机及网络设备、视频会议设备、视音频编解码设备、通信设备等设备联结，传输任何符合TCP/IP协议的信息。

在战技指标上要求消防卫星通信系统的业务速率能满足低速、中速、高速业务需求，并具有动态的按需分配带宽功能；数据流量不小于64Kbit/s，符合数据应有的流量要求，数据流畅，丢包率≤3‰；图像传输不小于384…Kbit/s，图像质量符合或优于VC1标准；话音信号传输速率不小于8Kbit/ s（PCM），符合或优于长途电話质量标准，无回音；卫星天线系统具有自动捕星功能；车载站、便携站能在15分钟内完成架设和开通任务。

消防卫星通信系统的建设是对现有的通信系统的补充，进而更可靠的发挥其辅助决策的作用，卫星通信必将在消防通信指挥系统中得以更广泛的应用。下面介绍一些卫星通信在消防通信中的应用技术。

二、消防应急指挥卫星通信系统现状

消防应急指挥卫星通信系统是以同步卫星通信技术为核心，集成各种多协议语音实时交互技术、有无线通信技术、实时图像传输技术、计算机辅助决策技术等先进技术的应急通信指挥系统。利用同步卫星的移动载体的移动特性和全球覆盖功能，在卫星覆盖范围内分别建成不受建筑物遮挡的固定、移动通信站点，并在任意两个或多个站点之间实现语音、数据和动态图像的实时共享。

消防应急指挥卫星通信系统的特点：

1.无线数字集群通信系统在边远山区和部分市区存在通信盲区，一旦这些区域内有重要事件发生，不能保证现场的通信组网，无法进行有效的通信指挥调度。利用卫星通信随时随地、覆盖范围广等特性，保证现场通信不会存在盲区。

2.在处置各类突发性重大事件时，需要多警种、多部门协同作战，而传统的指挥模式受其局限性、单一性的限制，难以形成统一且强有力的现场指挥部门。消防应急指挥卫星通信系统能解决多系统、多种通信手段之间的互联互通。

3.计算机数据和重大现场图像等信息不能及时与市局指挥中心等职能部门进行实时传输，使得各职能部门与现场指挥部之间缺乏适时的信息交流、文件交换、动态掌握，从而使现场指挥部处于孤立的状态，各部门不能及时有效地增援，从而影响了全局的指挥调度。利用卫星通信技术组建有效的信息共用平台，实现IP协议下的网络资源共享。

4.指挥中心和现场指挥部不能及时有效地获取应急现场实时信息，使各级部门对现场情况缺乏直观的了解，进而影响了各级领导的及时指挥调度，贻误战机。卫星通信的高带宽特点，可以满足高清晰度的视频需要；卫星通信的广播功能，可使视频一次性传输到各指挥部门以及远程消防通信指挥专家，实现多路辅助决策。

5.近些年，各类重特大灾害事故时有发生，且具有持续时间长、突发性强、地点不固定等特点，现场指挥决策缺乏稳定可靠且有效的指挥场所。因此要求消防应急指挥卫星通信系统中通信移动指挥车必须具有较长时间独立工作的能力。

消防应急指挥卫星通信系统主要由移动和固定两大部分组成，其中，移动部分包括：移动指挥车和卫星通信车；固定部分包括：消防通信指挥中心、卫星地面站、视频监控系统。灭火救援现场，移动指挥车主要负责图像采集和现场指挥，移动指挥车将现场采集的数据传输送给卫星通信车，通信车通过卫星通信把数据传输送给系统固定部分的卫星地面站，卫星地面站对数据进行处理后把视频资料传输给视频监控系统，指挥中心可以根据现场情况进行远程决策，制定最优方案；同时也可以把视频数据通过公共电话网、国际互联网或者IPPBX专线等传输送给远程专家，进行辅助决策。

三、消防部队卫星通信发展趋势

目前，卫星通信技术已经趋于成熟，国外发达国家已将其大量应用于消防应急通信指挥。但是，我国只在一些经济较发达地区开始尝试性的应用，应用范围很窄，功能也较为单一，没有进行高层次应用的挖掘。

同时，消防应急通信指挥系统对于卫星通信系统的应用受到以下两方面的制约：一是经济因素；二是消防卫星通信尚无统一的通信协议和标准。

总的来说，消防应急指挥卫星通信系统是一个广域VSAT网络和宽带网络，可以对火灾现场进行远程遥控、远程监视、传输数据、双向交互高质量的语音图像以及视频；卫星通信的消防指挥辅助决策系统技术先进，卫星链路和各小型地球站的MODEM通过网关设备把报警系统、监控系统、计算机系统、视频系统、话音系统、ISDN综合业务网系统有效地综合设计在一起，配合各种系统软件，包括各类化学危险品的特性、危害、防护要点等数据库，有关用户资料数据库，消防处警部队的警力部署数据库，消防处警预案软件，电子地图软件，以及系统操作平台和指挥调度操作软件等组成为网络系统，实现卫星的VSAT网与ISDN网的结合；局域网与广域网的结合；报警监控网与卫星通信网的结合；无线网与有线网的结合；天网与地网的结合，计算机数据通信与话音通信和图像通信的结合；战时和平时的结合，从而搭建一个高效的通信平台。

参 考 文 献

[1]…夏克文…甘仲民…卫星通信…西安电子科技大学出版社，2008.

[2]…[美]普拉特…卫星通信…电子工业出版社，2003

[3]…陈振国…卫星通信系统与技术…北京邮电学院出版社，2003endprint