卫星通信在应急通信中的应用及发展探讨

胡瑞涛 吴兆阳

北京卫星信息工程研究所 北京 100086

1 卫星应急通信的主要特征及应用优势

1.1 通信范围覆盖广

卫星通信系统一般采用天基接入和转发、地基处理和运营的方式开展。天基节点可使用位于不同地球轨道的多颗卫星分别为骨干接入用户和一般接入用户服务，其中高轨卫星类型中比较重要的是同步轨道卫星，其运行在赤道上空，随地球自转，可实现固定地面区域的全时覆盖。通过多颗同步轨道卫星，可达到全球覆盖的目标，结合低轨运行的卫星和地面节点站，能够满足任意地点的用户使用卫星进行语音通话或信息传递的目的[1]。

1.2 响应速度较快

建立服务于应急情况的卫星通信系统，可通过临时划拨卫星通信资源的方式快速实现。在未发生紧急事态的情况下，卫星通信资源可按照常规分配，服务于政府、部委、机关等特殊保障用户，充分利用卫星通信资源；而在自然灾害等紧急情况发生时，通过卫星系统运营单位的带宽规划调整，实现对应急区域通信通信资源的调配保障，响应迅速，调配便捷。

1.3 不受陆地、天气等客观因素的影响

发生紧急灾害情况（比如海啸、洪水、地震、火山爆发等）时，急需将灾害前方的画面传送到后方指挥部，并实现前后方事态信息同步。灾害现场的各种有线、无线链路可能由于灾害而中断，复杂地形条件和恶劣的天气情况会使得常规通信手段进一步失效。利用卫星的空间特性，通过卫星波束对指定区域的信号覆盖，能够满足灾害区域与外界的实时通信，确保应急指挥的进行[2]。

2 卫星通信在应急通信中的应用

2.1 卫星通信应用于森林防火救援

森林是一类重要的自然资源，森林火灾时有发生，根据有关统计数据显示，中国平均每年都会发生上千起的森林火灾，造成巨大的损失，其中2019年全年发生森林火灾2345起。因此，针对森林火灾的防范和救援需要高度重视。

由于森林火灾现场普遍地处偏远，而且地理条件复杂，缺乏救援的条件保障。地面通讯设施不全，信息传输不畅，影响森林火灾的及时救援。火灾现场的信息不能及时准确地反馈给上级指挥中心，救援就会延迟，后果是非常严重的。如果森林火灾的救援错过了最佳时机，就有可能失去救援能力。

采用卫星通信技术，将森林火灾现场的影像和情况通过视频、话音等方式及时发送指挥中心，实现信息的有效反馈，能够将森林火灾的损失降到最低。

2.2 卫星通信应用于紧急社会安全事件

社会安全事件主要指一些突发的导致生命财产损失和人员伤亡的重大事件，比如一些恐怖袭击事件、重大刑事案件、涉外突发事件等，对社会带来巨大危害。社会安全事件发生时，很可能对当地通信造成影响，常规地面移动通信可能因为某种因素临时封闭。而作为关键通信保障手段，卫星通信能够使得事件现场的局势和场景及时发送给决策和应急处置部门，而重要的处置决策也能够及时下发给事件的前线单位，减少此类社会事件的危害扩大化。

2.3 卫星通信应用于边疆远洋通信

对于远洋或边疆等偏远区域，普通的地面通信无法覆盖，且气象环境复杂多变，运营和维护成本极高，对于通信设备的可靠性和环境适应性提出了很高的要求。使用卫星通信可以很好的解决边疆远洋场景的应急通信问题，无需大范围部署地面基站，也无需长时间维护通信资源，当用户需要进行通信保障时，只需通过卫星终端接入卫星系统，建立紧急情况下的临时通信即可。卫星通信对于边远地区的通信相比地面移动通信，成本更低且更加可靠。

2.4 卫星通信应用于旅游景区

旅游景区淡季和旺季的通信需求有很明显的差异。在淡季时游客稀少，通信需求不高，而旺季人流密集，网络通信需求猛增。假如在该场景下加设固定基站的无线接入网络，淡季的网络利用率不高，而旺季的网络负担过重。而卫星通信资源具有可灵活部署、配置的优点。旅游旺季时，可在景区内部署、配置多个卫星接入模块，用以满足游客的临时通信访问需求[3]。

2.5 卫星通信应用于重大活动

当国事会议、大型体育运动会、大型展览会议等重大活动发生时，需要提供综合应急通信保障条件，确保重大活动期间的通信畅通，保障活动进行和事态进展能够第一时间传递到指挥中心，通过指挥中心下达指示。卫星通信作为重大活动应急通信保障的重要一环，是地面移动通信网的重要补充，其不受地形限制、不易受外界干扰、高速移动适应性高等特点能够很好的满足重大活动的应急通信要求，作为紧急处置通信备份措施提供更加可靠的保障。

3 卫星通信在应急通信中应用的发展前景

由航天科技集团第五研究院负责研制并发射的具有自主知识产权的天通卫星，可以满足民用、军用等方面的通信需求。天通一号卫星采用北斗定位、具备109个点波束，在自然灾害、重大突发事故等应急情况下，可以实现对中国领土、领海范围的全覆盖。天通卫星网络通信可提供用户对于话音、短信、数据通信和位置服务等功能需求。

当前天通卫星通信系统已经实现卫星、芯片、终端、信关站的研发和生产，中国电信正式提供天通卫星通信服务，用户借助于手持终端通信设备、车载设备等，就能够便捷的实现卫星通信的业务接通、数据无线传输。

4 结语

卫星通信技术在应急通信系统中科学应用，可以更好地满足紧急事态发生时对于信息通信的实际需求，在地面通信网络无法有效作用的情况下，可充分利用卫星通信系统建立应急通信中心，为信息通信提供更加良好的支撑，有效提高应急事故情况下的救援效率。在未来系统应用中可以进一步构建天地一体化信息通信网络，为应急事故处理提供全方位的通信网络支撑。