卫星通信在防汛应急中的应用范文

在发生特大洪水时及紧急情况时，防汛指挥部门需要密切监视汛情、工情的发展，为防洪调度尽快作出决策。防汛应急通信系统的建立，能符合防汛救灾及应急事件处置的实际现状和需要，使相关领导和专家在应急现场第一线或异地处置突发事件，进行信息的实时获取和传输、实时指挥和调度。该系统具有随机性、不确定性、紧急性、灵活性、安全性等特点，能较好地满足防汛通信的机动需求。

一、卫星通信技术及防汛应急通信系统

卫星通信技术经过60多年的发展而日益成熟。卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行通信。

卫星通信能实现图像、数据、语音的传输，实时将现场情况传回防汛指挥中心，并将指挥中心的指令及时下达到现场，保障现场与总部和上级指挥通信畅通。它不受行政区域和地理条件的影响，覆盖范围大，通信路由建立方便快捷，可在数分钟内一键开通，通信可用度达到99.9%。卫星在离地球36500公里外运行，卫星传输的干扰很小。防汛应急通信系统建立在卫星通信技术的基础之上，其主要包括：

1.卫星地面站（防汛指挥调度中心）。卫星地面站设备配置应与车载卫星设备相适应，建立与卫星应急通信车之间的卫星链路，实现视频、语音、数据的远距离通信。

2.应急卫星通信车（包括车载的集成通信设备）。实现车辆在静止和行进中基于卫星系统的图像、数据、语音实时双向通信及固定图像采集、无线通信、移动办公等功能。

二、卫星地面站的组建

地面站是防汛应急通信系统中的一个重要组成部分。地面站的基本作用是向卫星发射信号，同时接收由应急卫星通信车经卫星转发来的信号。发信时,地面站的用户信号（电话、电报、图像、数据等）经基带处理、调制、上变频、功率放大，变换成适于卫星信道传输的形式，由天线对准卫星发送，卫星则将收到的信号经转发器变频、放大及其他处理后发回地面站。卫星地面站提供图像、语音和数据的双向传输，把卫星车内通信网络和防汛指挥调度中心的内部网络包括有线电话网络、计算机数据网络和图像网络连接起来。其中主要卫星通信设备为卫星天线、卫星室外单元、卫星室内单元。卫星天线由一片反射面、一个偏馈馈源及安装部件组成。标准的反射面是一个由合成玻璃纤维或铝制成的抛物面。在某个特定地点的天线口径是由入境信道比特率、天气状况、型号以及所在区域的卫星覆盖情况决定的，一般使用Ku波段。

卫星室外单元（ODU）由一个高功率上变频转换器（HPC）、一个低噪声模块转换器（LNB）以及一个正交转换器（OMT）组成。ODU被安装在天线的中心焦点上，通过它，可以将已调制的RF信号通过卫星发射到主站，并接收来自主站的已调制的RF信号。HPC和LNB被连接到OMT不同的端口上。这种配置能保证接收的信号在一个极化上，而发送的信号在另一个（正交的）极化上。

卫星室内单元（IDU）由调制、解调和基带处理元件组成。主板上提供LAN和串口连接，同时还提供三个扩展插槽。L波段接口（到LNB）用于下行链路接收。IDU支持2线FXS接口。每块话音扩展卡能够支持1、2或4路电话线，每路可以分配有自己的PSTN电话号码。电话线接口卡包含一个DSP，以及最多支持4线的物理（SLIC）接口。DSP处理所有的语音压缩/解压缩（以6.4kbps或8kbps）、传真/数据传递、回声抑制和信令。

三、应急卫星通信车的配置

防汛应急通信车可以在野外应急条件下，在险情发生的现场、不具备其他通信手段的地段以及当无线通信中的某一个中心站（或附站）发生网络故障时驶至现场，可以实时将现场的视频、音频信号通过卫星或无线宽带传输到指挥中心，同时现场应急通信车与指挥中心还能通过传真、GSM手机、集群电话保持联系，对现场的图像进行采集、监视、记录、编码和切换。提供350M集群的无线联网和自行组网。提供现场的有线语音交换。提供现场的计算机局域网（无线和有线）以及和指挥中心信息网络的数据交换。提供与公网的话音通信（GSM、CDMA、海事卫星）。

车载移动通信系统的主要配置包括：车载移动卫星通信系统、远程查询系统、信息采集系统、信道集群通信系统等。车载移动卫星通信系统由车载卫星天线、卫星室外单元、卫星室内单元、车载卫星电话等组成。车载卫星天线系统采用Ku波段收发天线。车载卫星室外、室内单元与卫星地面站中的功能相仿，实现对接通信。车载卫星电话直接与卫星进行通讯，通过卫星转接到防汛指挥中心的内部电话网络。

远程信息查询系统通过卫星通信与防汛指挥中心的网络系统互联，实现远程各种信息的浏览与查询。在移动通信车上组建小型计算机局域网，利用卫星信道接入防汛指挥中心的计算机网络，实现与指挥中心的数据交换，同时，在车上计算机上建立综合数据库和防汛决策系统应用软件。

信息采集处理系统负责现场音视频的采集处理，集音频、视频的采集、压缩和传输为一体，并将这些功能高度集成为一个无线的、小巧轻便的通信便携终端。现场人员配备此便携终端，利用Wi-Fi中继技术能快速及时地将现场的情况传输到移动通信车，再由移动通信车传输到指挥调度中心。音视频采集处理系统主要由头戴式麦克风摄像头、传输处理模块、手持摄像机等设备构成，采用MPEG4编解码方式，在卫星网络带宽有限的条件下，也能提供清晰流畅的实时音视频通信。

信道集群通信系统，是一种专用的移动通信调度系统。数字集群系统将指挥调度、电话、数据、短信、多媒体图像及OverIP等应用于一体，可以实现多个车台、手持台的快速调度群呼、组呼、通播、直通，是多个移动通信车相互通信的最佳手段。

四、结语

在防汛期间，洪水冲毁基站、压断电缆、通信设施遭受破坏等极端情况时有发生。尤其是近年来各类突发事件的频繁发生对应急通信水平提出了更高的要求。利用防汛应急卫星通信技术可以在现场或移动中很快建立卫星通信链路，实现图像、数据、语音的传输，实时将现场情况传回防汛指挥中心，并将指挥中心的指令及时下达到现场，保障现场与总部和上级指挥通信畅通，从而最大限度地保障人民的生命财产安全，提高防灾救灾和应急处置的综合能力，为流域经济可持续发展提供有力的技术支撑。