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新时期应急卫星通信系统能力提升的改进研究

2021-01-12琰,骆乐,陈

数字通信世界 2021年1期
关键词:卫星通信宽带应急

张 琰,骆 乐,陈 涛

(南京熊猫汉达科技有限公司,江苏 南京 210014)

1 应急卫星通信的重要性

新时期,我国应急卫星通信担负着应对多样化安全威胁、任务保障,维护国家主权、领土完整、安全,为经济社会可持续发展作贡献的使命。应急卫星通信系统在相关部门应对国家维权、抢险救灾、国际维和、反恐维稳,应对边境突发状况等复杂非战争军事任务中发挥着至关重要的作用。目前,我国应急通信系统是在保障抗震救灾及重大任务等活动中诞生的,因此,该系统在实战应用中暴露出系统的缺陷及不足。为此,有必要及时借鉴成熟技术,研制建设新一代应急通信系统,规范体制、统一建设、形成整体能力,推动应急通信能力更上新台阶,更好满足应急条件的多样化任务保障的要求。[1][2]

2 应急卫星通信系统

应急卫星通信系统一般由便携站(便携型)、通信车(机动型)、通信指挥车(指挥型)、固定站(固定指挥型)等多个用户子站构建,业务保障类型为机动用户站语音、视频等信息通过固定站接入 PSTN、PLMN、视频会议网、综合信息,为机关、单位领导掌握现场情况和决策提供支持。

2.1 应急卫星通信系统建设现状

(1)通信车。用于行进途中的“动中通”伴随保障和任务区域现场指挥保障。一般采用小型越野底盘,具备高机动性,操作灵活,运动中通信等特点。卫星通信设备主要采用口径较小动中通天线、宽带调制解调器。业务速率 64 kb/s-2 Mb/s 可在机动或驻车状态下实现话音、数据、传真、音视频等宽带综合业务。

(2)指挥车。用于在没有固定通信基础设施支撑条件下执行应急任务时,快速开设通信枢纽,保障指挥中心对任务单位及任务单位之间的应急指挥通信。卫星通信设备主要包括采用 1.8 m 静中通天线、宽带调制解调器及相关业务终端。该车驻车工作,可远程接入固定通信网络,提供 64 kb/s-5 Mb/s 宽带综合业务和 1路窄带话音和数据业务,保障临时开设的各级指挥所的指挥通信。

(3)便携站。用于随行指挥员保障现场视频指挥以及情报侦察、边防巡逻图像信息的上报等。该站携行方便,可两人背负或搭载各种交通工具。便携站一般由用小口径天线、宽带调制解调器 1路、民用加密设备,内嵌图像和话音板卡或终端。支持电话、图像、 IP 数据等业务,业务速率 2.4 kb/s-512 kb/s,开通时间 2人不超过10分钟,功耗不大于 80 W,重量不大于 35 kg。

(4)固定站。用于将应急保障为卫星通信车、应急通信枢纽车、宽带卫星便携站等的综合业务远程接入地面网络。卫星通信设备主要包括采用 7.3 m 天线、64 kb/s-5 Mb/s 民用宽带调制解调器,可支持多路双向音视频、多路语音等业务的地面接入能力。

2.2 发展原则

应急卫星通信系统在原有通信系统能力提升建设应遵循以下发展原则:

(1)统一体制,系统建设。统筹考虑我国现有通信设备建设的现状、需求和长远发展规划,强化总体设计,统一体制,规范应急通信系统的装备体系;同时应面向用户应用,整体解决卫星资源使用、无线传输、业务地面引接等方面的问题,切实满足端到端的应用。

(2)满足需求,突出重点。紧贴任务实际,突出机关和重点单位的通信保障能力,突出语音和图像通信手段建设,优先解决重难点问题。

(3)快速机动,便携实用。非战争军事行动涉及面广,环境条件特殊,应急单位只能携带少量通信装备进入现场,因此 ,必须选择可快速机动,开设便利,携行方便,高效管用的通指装备。

(4)总体规划,分步实施。在总体规划前提下,分阶段实施。首先充分利用现有资源,通过升级、改造和建设尽快形成能力,满足应急通信保障的急需;然后根据装备型号研制计划逐步升级完善,提高使用灵活性、扩展应用范围、补充完善应急通信装备。

2.3 集成的必要性分析

现有通信设备以满足应急条件下基本使用为目的,功能单一,在指挥控制、抗干扰通信和安全保密等方面考虑较少,在一体化机动保障能力、综合业务传输能力、综合集成水平等方面及实战任务中暴露出一定问题和缺陷,与开展复杂环境下多样化任务保障需求存在一定距离。

问题主要表现在:一是通信设备种类多,组织运用为预先开设保障方式,集结速度慢,无法满足应急通信保障需求;二是设备研制、采购时间长,新设备不能得到及时应用;三是系统与创新技术、成熟技术融合的较少,综合保障能力不足;四是应对多样化通信保障中存在缺少统一的系统规划和顶层设计。

目前,我国举办各种国际重大活动较多,并属自然灾害较为严重国家,迫切需要针对多样化任务保障需求,加强顶层设计和统一规划,建设具有特色的应急通信保障设备。[3]

2.4 集成原则

在我国现有通信体制的基础上,优先选用性能好的新研设备,充分考虑选用先进、成熟的民用通信设备和基础设施,通过多种通信手段高度综合集成,提高应急通信保障快速部署、开通能力和综合保障能力,解决突发任务初期通信保障方式少,通信开设不畅,通信保障能力匮乏等诸多问题。

(1)应急通信设备要体现“通”、“好”、“快”。“通”就是要通过多手段综合,形成优势互补,确保在各种艰难情况下都能通得上、不间断;“好”就是要尽可能选用新研的通信设备,包括选用民用成熟、先进的新技术设备,确保通的好;“快”就是要以最少的设备,在最快的时间内到达任务地域快速开通,保障多样化任务的顺利进行。

(2)装备集成要体现“标准一体化、系列一体化、组合一体化”。“标准一体化”就是采用现有通信设备和现有标准,结合民用标准,建设新的集成标准;“系列一体化”就是成体系建设固定、机动、携行、手持的系列装备;“组合一体化”就是搭建组合化的公共平台,多种通信手段可任意组合,便于升级换代,以满足不同突发事件的保障需求。

3 技术措施

(1)统一卫星传输体制。长远来看,整个卫星网技术体制统一有利于提高网系互连互通、减少设备种类、解决安全保密等问题。

(2)扩展综合接入能力。由于应急卫星网地球站较多,为保证紧急情况下业务能够及时传送给指挥人员,需在中心站和固定站配置一定数量的接入信道,并与地面通信网互联互通,实现现场信息就近接入地面通信网、传送给后方会议室。提升站型和设备综合效能,提高集成度,满足指挥协调、多业务传输等使用需求,集成卫星和地面两类移动通信手段,更好地满足用户全时全域通信需求。

(3)增加网管提高卫星资源使用效率。应急卫星网卫星资源采用按需求动态分配方式,可对网络资源动态管理、对多通信手段集成化管理。提升组网灵活性便捷性,支持用户随遇接入、自动切换。提升不同网系间的互通水平,为卫星通信融入联合指挥,构建天体一地的基础支撑网络奠定基础。

(4)独立射频提高系统对卫星资源使用的灵活性。为节省建设经费,尽快形成能力,应急通信系统与其他通信系统共用天线和部分射频设备。但从长远看,为满足机动用户站传输视频等高速业务的需求,占用较多的卫星资源,有可能出现应急宽带综合业务难于与其他通信系统原有通信业务安排在同一颗卫星上的情况,一个天线将无法兼顾使用。因此,计划采取分步实施,先共用天线,利用已有场地和机房等基础设施安装信道、交换和地面引接设备,初步形成能力;然后逐步在固定站和中心站安装独立的大口径天线和射频设备,提高卫星资源使用的灵活性,保证应急通信业务稳定可靠运行。[4]

4 结束语

在我国经济社会的持续发展的潮流中,国家安定及老百姓的生命财产安全等受到广泛的关注、重视。搭建满足现实状况需求的新一代应急卫星通信系统刻不容缓,确保在应对突发事件时,时间短、操作便捷灵活、通信效率高。针对应急卫星通信系统战术技术性能提升更为重要,应发挥更加强大的应急指挥能力,对其进行研究具有重要的现实意义。

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