卫星通信在应急通信中的应用研究

摘要：自然灾害不仅会造成通信中断导致受灾地区无法与外界保持联系还会严重威胁人民生命安全在一定程度上影响了社会经济的发展。文章介绍了卫星通信系统的类型、优势及特点阐述了卫星通信在个人紧急情况、自然灾害、公共卫生事件、海洋应急通信、电力应急通信、社会安全事件、煤矿应急通信中的应用效果以发挥卫星通信的优势确保应急救援工作顺利进行。

关键词卫星通信;应急通信;应用;对策

中图法分类号：TN927文献标识码：A

Application research of satellite communication in emergency communication

WANG Huanjuan

（The 54th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation， Shijiazhuang 050081，China）

Abstract： Natural disasters will not only cause communication interruptions， making it impossible for the affected areas to maintain contact with the outside world， but also seriously threaten the safety of people's lives and affect social and economic development to a certain extent. To this end， we need to strengthen the application of new technologies. The article introduces the types， advantages and characteristics of satellite communication systems， and expounds the application effects of satellite communication in personal emergencies， natural disasters， public health events， marine emergency communications， power emergency communications， social security incidents， and coal mine emergency communications. The advantages of satellite communication ensure the smooth progress of emergency rescue work.

Key words： satellite communication， emergency communication， application， countermeasures

近年來，自然灾害时有发生，给人民生命财产安全带来威胁。同时，自然灾害极有可能导致通信线路中断，使得后续救援工作无法顺利进行。为此，我们需要结合实际情况来构建应急通信系统，并强化对卫星通信的应用，其不仅可以为防灾救灾工作的开展提供指导，而且可以提高救灾效率，避免增加损失。

1  概述

1.1  卫星通信系统

（1）卫星地面站。在卫星通信系统中，卫星地面站是重要组成部分，其涵盖短波、超短波电台以及数字图像传输系统、无线集群系统等。在通信中断地区，卫星地面站主要用于指挥调度，并能够为部分公众通信提供帮助。然而，卫星地面站前期投资大、调试难度大，无法移动，仅可以用于抢险部队通信、应急指挥调度以及部分公众通信等领域;（2）机动便携站。其具有机动能力强、使用方便等优势，可以将覆盖范围内的语音、数据和图像等信息通过卫星链路上传，但是由于重量和体积的限制，导致其功能有限，更多地用于车载站不能到达道路损毁的地方，有效提高了现场灾害信息的传递效率;（3）应急通信车。其包含动中通和静中通两种类型，能够在车内实现短波及超短波电台通信，有效集成了数字图片传输系统及无线集群系统，以更好地满足覆盖范围内通信需求。实际上，与卫星地面站进行对比可以发现，应急通信车具有机动能力强、使用方便等优势，而缺点则是覆盖范围较小、容量小。当道路不通或损毁严重时，无法发挥其应有的优势。因此，应急通信车在大多数情况下作为车载指挥站，负责应急指挥调度;（4）卫星电话。由于受到卫星资源与终端的限制，导致其应用范围有限，但是应急通信效率高，适合指令下达和信息报送等操作。

1.2  卫星通信优势

如今，随着航空航天技术的发展，卫星通信取得了长足进步，并且在通信领域占据比较重要的位置。由于卫星通信的关键枢纽分布在太空中，使得卫星通信不易遭受来自地球上的突发事故影响，并且卫星应急通信不受时间限制，能够实现全天候运行，加之其信号覆盖范围比较广，因此在越来越多的领域中得到广泛应用。同时，卫星通信还具有传输距离远、传输速度快、传输信号强、通信成本低等优势，能够快速、高效地传输图像与音频等信息。

1.3  卫星通信特点

与通信光缆、地面基站等移动通信进行对比可以发现，卫星通信具有的特点如下：（1）建设速度较快。在建设卫星通信的过程中，因为不受陆地因素限制，其建设速度比较快。对于出现灾情的地区，可以在短时间内完成卫星通信终端的有效部署，即使在气候恶劣、沙漠以及高山等地区，只需要按照要求架设卫星通信设备，就能够实现对灾区信息的实时传递，进而确保灾区救援工作的顺利进行;（2）通信范围较大。通常情况下，仅需三颗对地静止卫星就能够实现全球通信覆盖，无论什么情况下，在卫星发射波覆盖范围内，均能够确保正常通信。当遇到突发状况时，可以借助卫星通信终端来实现与卫星波束范围内其他终端的通信，并且能够与波束范围内的指挥中心进行通话，进而实现信息的安全、高效传输;（3）不受各种陆地因素影响。由于卫星主要分布在太空中，不会受陆地上各种灾害的影响，但是地面上的通信设备一旦遇到自然灾害时将会在不同程度上遭到破坏，此时就只能通过卫星通信来实现与外界的有效联络，从而确保信息的快速、准确、高效传输。

2  卫星通信在应急通信中的应用

一旦发生应急事件，可以选择卫星通信作为应急通信，其主要是从机动性和功能性两个方面来实现对应急事件的有效处理。从机动性层面分析得知，卫星站包含车载站和便携站，通过与卫星固定站、卫星链路或其他移动站的连接来完成通信任务;从功能性层面分析得知，卫星通信主要包括语音通信、中断备份和综合接入三种方式，可以借助移动卫星业务终端来进行语音通信，具备短信、语音、定位、低速数据和漫游等功能，同时可以在指挥中心与应急事件现场间实现图像和数据信息的有效传输，从而确保有效处置应急事件。

2.1  个人紧急情况

如今，4G 网络电话、GSM 网络电话和有线网络电话在我国很多地区得到了广泛应用。然而，在部分偏远地区，尤其是远离城市的山区、乡村、沙漠、戈壁滩、森林、海洋，抑或是野外探险等，由于常规通信网络无法满足全面覆盖要求，因此增加了通信的难度。同时，无线电台也会在一定程度上受到环境因素的影响和传输距离的限制，使得全球星系统电话、海事卫星电话以及卫星系统电话等卫星通信得到了广泛应用[1]。实际上，卫星通信终端与常见的 GSM 网络手机有相似之处，如使用起来比较方便，在关键时刻可以为受灾群众提供信息传输通道，但是使用费用较高。

2.2  自然灾害

在我们的生活和工作中，水旱灾害、地质灾害、气象灾害、生物灾害、海洋灾害以及森林草原火灾等是比较常见的自然灾害，且很多灾害波及的范围比较广，造成巨大的经济损失，甚至可能导致通信中断，此时可以借助卫星通信技术来实现对灾情信息的有效传输，从而确保后续救援工作顺利开展。

2.3  公共卫生事件

在日常生活中有一定可能性发生公共卫生事件，最常见的便是食品安全事故、传染病等。不管是哪种事故，均会给社会大众、公共环境带来比较严重的影响，因此要对其加以重视。合理引入卫星通信技术不仅可以确保信息传输的准确性和及时性，而且可以为公共卫生事件的有效处置提供保障。

2.4  海洋应急通信

随着经济社会的发展，人们的环保意识不断提升，而且国家对海洋保护工作也给予了高度关注。目前，国家在海洋应急通信系统建设方面投入了大量的人力、物力和财力，不仅可以使卫星通信的作用得到充分发挥，而且可以确保海洋保护工作的顺利开展。实际上，在搭建海洋应急通信移动平台时，为了确保海上应急工作的有效开展，使机载站和船载站的作用得到充分发挥，国家对通信设备提出了较高的标准，使其尽可能朝着轻量化和小型化的方向发展，以实现对海洋应急事件的实时、大面积和同步观测，有效提高海洋应急通信水平[2]。

2.5  电力应急通信

在电力应急通信过程中，应用卫星通信技术的关键在于实现双向传输。如今，随着经济的快速发展，人们对电能的依赖程度不断增加，但与此同时也增加了电力故障的发生率。此外，复杂的地理环境也会对电力设备的运行产生不利影响。而应用卫星通信技术可以摆脱各种因素的影响，加之电力应急通信具有操作简单、覆盖面广等优势，既能实现对相关信息的有效传输，还可以降低误操作概率，从而避免发生二次灾害。如今，许多电网公司结合自身实际情况加强电力应急通信的建设，并通过对 SCPS/TDMA 的应用可以确保各个站点与上级节点站的有效通信，從而提高信息传输效率。

2.6  社会安全事件

社会安全事件一般是指突发的、可能导致严重财产损失、大量人员伤亡、严重影响社会正常生活，且亟须相关部门借助大量资源来进行有效处置的社会事件。常见的社会安全事件有恐怖袭击事件、重大刑事案件、经济安全事件、涉外突发事件及大规模群体事件等。如果发生上述社会安全事件，不仅会破坏当地常规的基础通信设施，而且会威胁人们的生命财产安全。此时，可以借助卫星通信车来架设临时卫星通信链路，以更好地发挥其在通信和指挥协调中的作用，从而确保社会安全事件的有效处置，并避免危害加剧。

2.7  煤矿应急通信

卫星通信技术在煤矿应急通信中的主要作用是信息的双向传输。通常情况下，煤矿某一个矿井各站点的 VSAT 网络方案主要用于实效性低、业务量少的小站通信中，而且在进行组网时，要求与各站点、远端小站、调度部门等组建双跳式连接系统，以确保系统得到有效应用。在煤矿应急通信过程中，在大规模的有关站点通信中，VSAT 组网方案重点对单跳式连接系统进行了应用[3]。通常情况下，省级系统 VSAT 网络方案主要作用是确保省级范围内各站点间实现有效通信，并选择以单跳方式进行组网。通过对现有煤矿进行调查和统计得知，煤矿应急通信系统选择了 SCPS/TDMA 网络，其可以实现上级节点与其他站点间的有效通信。实际上，卫星信道链接能够结合具体业务要求来完成断开或链接操作，并根据自动卫星宽带来对业务传输量进行实时、动态调整，以提高信息传输效率。

3  对策

3.1  完善应急处置体系

在应急通信系统运行过程中，自然灾害的频繁发生会对其正常运行产生不利影响，此时最好结合实际情况来对其进行科学、合理应用，从而提高应急通信系统的运行效率[4]。实际上，在应急通信中，为了更好地发挥卫星通信技术的优势，则需要结合实际情况来完善应急处置体系，具体做好以下几个方面的工作：（1）完善人员管理体系和应急能力体系。应急通信企业要从自身实际情况出发来对现有的人员管理体系和应急能力体系进行补充和完善，以更好地发挥卫星通信的作用，提高应急通信效率。同时，还需要结合实际情况来制定运行标准，并做好培训示范工作，以提高应急通信水平;（2）合理设计管理系统。在设计应急管理系统的过程中，最好以应急通信系统中存在的难点和热点问题作为出发点来解决和弥补现有应急管理系统中存在的问题与不足，以更好地推动应急通信系统的发展;（3）完善应急通信人员管理制度。为了有效解决现有应急通信人员缺乏纪律性和组织性的问题，则需要完善应急通信人员管理制度，以确保相关工作得到落实。通过细化和完善绩效考核体系，对表现优异员工给予相应的物质和精神奖励，反之给予相应的惩处，以激发工作人员的工作热情和积极性，从而更好地发挥卫星通信的作用。

3.2  完善卫星应急通信功能

在应急通信过程中，为了更好地发挥卫星通信的优势，则需要完善卫星应急通信功能，具体包括以下几个方面的内容：（1）具备数据通信功能;（2）具备语音通话功能;（3）具备图像通信功能;（4）具备电视会议功能;（5）具备图像采编和显示功能;（6）具备网络监控和管理功能;（7）具备地理信息定位和显示功能。不仅如此，卫星通信系统还需要配置多元化的通信手段，以更好地满足不同场合下应急通信需求。

3.3  合理选择卫星通信技术

科技的进步有效推动了卫星通信技术的发展，衍生出 MFTDMA 卫星通信传输技术、VSAT 卫星通信传输技术和 SCPC/DAMA 卫星通信传输技术。不同卫星通信技术所具备的优缺点各不相同，需要结合实际情况来合理选择卫星通信技术，以更好地发挥其技术优势[5] ，从而提高应急通信水平。

4  结束语

卫星通信是应急通信中的关键技术，其不仅可以减少灾害带来的损失，而且可以保护人民的生命财产安全。在应急通信中，为了更好地发挥卫星通信的优势，则需要合理选择卫星通信技术，并完善应急处置体系和卫星通信功能，从而有效提高应急通信水平。

参考文献：

[1] 高霁月.探究卫星通信在应急通信中的应用[ J].通讯世界，2021，28（2）：45?46.

[2] 胡亚.卫星通信在应急通信中的运用研究[J].科学与信息化，2021（12）：28?29.

[3] 董亮.卫星通信在应急通信中的应用研究[ J].通讯世界，2020，27（4）：23?24.

[4] 杜倩倩，于航，马永春，等.卫星通信在应急通信中的应用及发展[J].中国新通信，2020，22（1）：2.

[5] 牛帅.浅析卫星通信在应急通信中的运用策略[J].中国新通信，2020，22（9）：26.

作者简介：

王焕娟（1986—） ，硕士，工程师，研究方向：卫星通信。