淺談應急通信在應急通信中的應用

淺談應急通信在應急通信中的應用

1衛(wèi)星車載在公安防衛(wèi)中應用的必要性在世界上，人們對信息交換的要求已經從口頭、書面、紙張等方面發(fā)展起來。它用于表示聲音、光和信號，并將各種技術應用于特定的位置。因此，這些數(shù)據、聲音、圖像和其他信號需要通過多段軟件進行傳輸。于是,利用衛(wèi)星鏈路遠距離傳輸這些信息的技術逐步發(fā)展成熟起來,衛(wèi)星車載應用技術已經從“靜中通”發(fā)展到“動中通”?！皠又型ā奔夹g雖然還有待進一步改進完善,但已經趨于成熟,基本能夠滿足現(xiàn)階段公安保衛(wèi)勤務的需求。隨著反恐任務更加艱巨,對突發(fā)事件的快速處置、臨時指揮部的快速開通、準確獲取全方位的信息都對領導的正確指揮決策起著重要作用,這些需要依靠應急通信來實現(xiàn)。因此,衛(wèi)星通信指揮車的建設及其在公安保衛(wèi)工作中的應用普及勢在必行。本文通過對衛(wèi)星通信系統(tǒng)、技術方面的比較分析,提出了衛(wèi)星車勤務在工作中的一些特色應用。2衛(wèi)星數(shù)據傳輸衛(wèi)星通信系統(tǒng)是應急通信指揮車與系統(tǒng)本部之間的通信鏈路,在公安系統(tǒng)中該系統(tǒng)主要實現(xiàn)3個功能:話音(電話)接入、數(shù)據通信接入(內網接入、專網接入、外網接入)和視音頻接入(一般采用MPEG-2標準)。這3種功能之間的關系如圖1所示。圖像以及話音(電話)信號經過壓縮編碼后,通過多用復用器完成數(shù)字復接,然后再通過衛(wèi)星信道實時傳送到指揮中心,指揮中心采用解復用等技術完成視音頻信號恢復、電話接入以及數(shù)據的引入。同時也可以把壓縮的圖像進行現(xiàn)場數(shù)字錄像,作為資料保存。如果需要,也可以把錄像文件通過衛(wèi)星傳回指揮中心。指揮中心的圖像同樣也可以傳輸?shù)揭苿又笓]車中。圖像雙向傳輸時移動指揮車和指揮中心可同時傳輸圖像。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的容量主要根據業(yè)務量的大小來決定,一般圖像質量在2MB內能夠達到MPEG-2的監(jiān)控功能,雖然可以提高工作速率,但會影響衛(wèi)星室外單元的配置。衛(wèi)星通信系統(tǒng)根據使用環(huán)境要求的不同,可以分為固定站、可搬移站、車載站和“動中通”衛(wèi)星通信站。由圖1可以看出,一個完整的衛(wèi)星通信運用系統(tǒng)由地面站、衛(wèi)星和車載站(衛(wèi)星通信車)共同構成。因此,在談論任何衛(wèi)星車項目的時候,都不只是一臺衛(wèi)星車的問題,還牽涉到地面站的建設和衛(wèi)星的租用問題。3自動對星過程車載衛(wèi)星通信地面站主要是將較小口徑衛(wèi)星天線固定安裝在適當?shù)能囕v上進行通信,俗稱“靜中通”。“靜中通”的車載衛(wèi)星天線有自動跟蹤衛(wèi)星功能。自動跟蹤是指預先給天線伺服跟蹤系統(tǒng)(如圖2所示)輸入預定衛(wèi)星的位置參數(shù),車輛在停放后,系統(tǒng)加電。天線在沒有專業(yè)人員和專用儀器的情況下完成快速準確的對星工作。在車輛行駛時,天線處于收藏位置,即扣在車頂。由于衛(wèi)星與地球的轉速是同步的,因此傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)在固定的地點,當設備安裝完畢、衛(wèi)星天線一次性對準衛(wèi)星后,不需要再做任何操作。車載衛(wèi)星站由于地址不固定,每到一個地點需要重新對衛(wèi)星建立信道鏈接,加之目前車載衛(wèi)星站為了實現(xiàn)天線小型化一般使用Ku波段通信,天線方向圖比較尖銳,對星難度比c波段大,同時車載衛(wèi)星站所擔負的又常常是對時效性要求較高的通信任務,因此,快速、準確地對星就成為衡量車載衛(wèi)星站應用性能的重要指標之一。通常要求系統(tǒng)衛(wèi)星天線展開時間少于5min,自動對星時間少于3min。自動對星原理:普通固定地球衛(wèi)星站,天線底座一般保持水平,天線的對星操作基本上就是使天線轉動到需要的俯仰角和方位角,而俯仰角和方位角基本上可以由星下點位置、地球站位置確定出來,使天線對準衛(wèi)星沒有太大難度。此外一般固定對準一顆衛(wèi)星后就不會再頻繁改變,即使要調整也可借助專用儀器和專業(yè)人員來完成。自動對星是指在沒有專用儀器和專業(yè)人員參與的情況下,根據使用者輸入的對星需求信息,自動采集對星需要的諸如天線姿態(tài)、天線所在點地理位置等信息,然后通過對星軟件制定出合理的實現(xiàn)過程,最終控制并驅動執(zhí)行機構完成對星操作建立通信信道。在需要撤收天線時,控制系統(tǒng)根據相關參數(shù)按照相反的過程自動完成天線收起的過程。對于車載衛(wèi)星站自動對星的過程,主要存在2個方面的問題:一是車載站需要經常運動到新的地點,確定天線俯仰角和方位角所需要的地理位置信息必須在建站點現(xiàn)場采集;二是由于車載站車體不易保持在水平面內,單純控制天線的轉角按照計算出來的方位和俯仰角難以準確對上衛(wèi)星,必須依照天線實際姿態(tài)來實現(xiàn)對星。3.2線饋電系統(tǒng)的主要特點“動中通”衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要是指小口徑衛(wèi)星通信系統(tǒng),將衛(wèi)星天線安裝在防風罩內,便于運動中進行衛(wèi)星通信鏈路的建立。衛(wèi)星通信車載“動中通”天線饋電系統(tǒng)的主要特點體現(xiàn)在以下3個方面。單脈沖跟蹤技術,主要優(yōu)點是閉環(huán)跟蹤、能夠準確實時地對準衛(wèi)星,性價比較高,缺點是在衛(wèi)星信號陰影區(qū)進入覆蓋區(qū)系統(tǒng)再捕獲時間較長。陀螺跟蹤技術,主要特點是開環(huán)跟蹤、能夠準確實時地對準衛(wèi)星,在衛(wèi)星信號陰影區(qū)進入覆蓋區(qū)系統(tǒng)再捕獲時間較短,缺點是價格比較高。開環(huán)與閉環(huán)相結合是衛(wèi)星通信天線饋點系統(tǒng)跟蹤方式中最好的運用方式,它主要解決了系統(tǒng)大范圍運動通信和遮擋后快速建立鏈路的問題。4移動站天線“動中通”與“靜中通”選用相同的通信方式,因此,具有相同的網絡拓撲。“動中通”與“靜中通”的區(qū)別主要在于以下6個方面。·“動中通”能夠在衛(wèi)星信號覆蓋區(qū)運動中進行實時通信;“靜中通”只能在靜止時通信?！ぁ皠又型ā彼x的移動站天線為0.8m、0.9m或1.2m;“靜中通”選用1.2m或1.8m天線,“靜中通”的車載系統(tǒng)天線口徑可以做大一點,能更好地接收發(fā)射信號。·“動中通”所需功放的功率比“靜中通”的功放功率大?！ぁ皠又型ā钡慕ㄔO成本比“靜中通”要高?！ぁ皠又型ā钡臋C動性能大大優(yōu)于“靜中通”。5大型活動等固定場所的應用“動中通”衛(wèi)星車應用在路線檢查、跟隨車隊等方面,比較適合于突發(fā)事件的應急通信保障。如在2008年初的冰雪災害及奧運會火炬?zhèn)鬟f等大型活動中,“動中通”衛(wèi)星車都發(fā)揮了不可替代的作用。(2)“靜中通”衛(wèi)星車的應用“靜中通”衛(wèi)星車應用在一些大型活動等固定場所,如新聞直播、臨時大型群眾集會場所的圖像監(jiān)控等。衛(wèi)星車通信保障車在勤務中的應用如圖3所示。6靜中通和動中通“動中通”衛(wèi)星車比較適合于機動性較強的任務,應用范圍更廣;“靜中通”