衛星通信在防汛應急中的應用范文
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在發生特大洪水時及緊急情況時，防汛指揮部門需要密切監視汛情、工情的發展，為防洪調度盡快作出決策。防汛應急通信系統的建立，能符合防汛救災及應急事件處置的實際現狀和需要，使相關領導和專家在應急現場第一線或異地處置突發事件，進行信息的實時獲取和傳輸、實時指揮和調度。該系統具有隨機性、不確定性、緊急性、靈活性、安全性等特點，能較好地滿足防汛通信的機動需求。
衛星通信技術經過60多年的發展而日益成熟。衛星通信是利用人造地球衛星作為中繼站來轉發或反射無線電信號，在兩個或多個地面站之間進行通信。
衛星通信能實現圖像、數據、語音的傳輸，實時將現場情況傳回防汛指揮中心，并將指揮中心的指令及時下達到現場，保障現場與總部和上級指揮通信暢通。它不受行政區域和地理條件的影響，覆蓋范圍大，通信路由建立方便快捷，可在數分鐘內一鍵開通，通信可用度達到99.9%。衛星在離地球36500公里外運行，衛星傳輸的干擾很小。防汛應急通信系統建立在衛星通信技術的基礎之上，其主要包括：
1.衛星地面站（防汛指揮調度中心）。衛星地面站設備配置應與車載衛星設備相適應，建立與衛星應急通信車之間的衛星鏈路，實現視頻、語音、數據的遠距離通信。
2.應急衛星通信車（包括車載的集成通信設備）。實現車輛在靜止和行進中基于衛星系統的圖像、數據、語音實時雙向通信及固定圖像采集、無線通信、移動辦公等功能。
二、衛星地面站的組建
地面站是防汛應急通信系統中的一個重要組成部分。地面站的基本作用是向衛星發射信號，同時接收由應急衛星通信車經衛星轉發來的信號。發信時,地面站的用戶信號（電話、電報、圖像、數據等）經基帶處理、調制、上變頻、功率放大，變換成適于衛星信道傳輸的形式，由天線對準衛星發送，衛星則將收到的信號經轉發器變頻、放大及其他處理后發回地面站。衛星地面站提供圖像、語音和數據的雙向傳輸，把衛星車內通信網絡和防汛指揮調度中心的內部網絡包括有線電話網絡、計算機數據網絡和圖像網絡連接起來。其中主要衛星通信設備為衛星天線、衛星室外單元、衛星室內單元。衛星天線由一片反射面、一個偏饋饋源及安裝部件組成。標準的反射面是一個由合成玻璃纖維或鋁制成的拋物面。在某個特定地點的天線口徑是由入境信道比特率、天氣狀況、型號以及所在區域的衛星覆蓋情況決定的，一般使用Ku波段。
衛星室外單元（ODU）由一個高功率上變頻轉換器（HPC）、一個低噪聲模塊轉換器（LNB）以及一個正交轉換器（OMT）組成。ODU被安裝在天線的中心焦點上，通過它，可以將已調制的RF信號通過衛星發射到主站，并接收來自主站的已調制的RF信號。HPC和LNB被連接到OMT不同的端口上。這種配置能保證接收的信號在一個極化上，而發送的信號在另一個（正交的）極化上。
衛星室內單元（IDU）由調制、解調和基帶處理元件組成。主板上提供LAN和串口連接，同時還提供三個擴展插槽。L波段接口（到LNB）用于下行鏈路接收。IDU支持2線FXS接口。每塊話音擴展卡能夠支持1、2或4路電話線，每路可以分配有自己的PSTN電話號碼。電話線接口卡包含一個DSP，以及最多支持4線的物理（SLIC）接口。DSP處理所有的語音壓縮/解壓縮（以6.4kbps或8kbps）、傳真/數據傳遞、回聲抑制和信令。
三、應急衛星通信車的配置
防汛應急通信車可以在野外應急條件下，在險情發生的現場、不具備其他通信手段的地段以及當無線通信中的某一個中心站（或附站）發生網絡故障時駛至現場，可以實時將現場的視頻、音頻信號通過衛星或無線寬帶傳輸到指揮中心，同時現場應急通信車與指揮中心還能通過傳真、GSM手機、集群電話保持聯系，對現場的圖像進行采集、監視、記錄、編碼和切換。提供350M集群的無線聯網和自行組網。提供現場的有線語音交換。提供現場的計算機局域網（無線和有線）以及和指揮中心信息網絡的數據交換。提供與公網的話音通信（GSM、CDMA、海事衛星）。
車載移動通信系統的主要配置包括：車載移動衛星通信系統、遠程查詢系統、信息采集系統、信道集群通信系統等。車載移動衛星通信系統由車載衛星天線、衛星室外單元、衛星室內單元、車載衛星電話等組成。車載衛星天線系統采用Ku波段收發天線。車載衛星室外、室內單元與衛星地面站中的功能相仿，實現對接通信。車載衛星電話直接與衛星進行通訊，通過衛星轉接到防汛指揮中心的內部電話網絡。
遠程信息查詢系統通過衛星通信與防汛指揮中心的網絡系統互聯，實現遠程各種信息的瀏覽與查詢。在移動通信車上組建小型計算機局域網，利用衛星信道接入防汛指揮中心的計算機網絡，實現與指揮中心的數據交換，同時，在車上計算機上建立綜合數據庫和防汛決策系統應用軟件。
信息采集處理系統負責現場音視頻的采集處理，集音頻、視頻的采集、壓縮和傳輸為一體，并將這些功能高度集成為一個無線的、小巧輕便的通信便攜終端。現場人員配備此便攜終端，利用Wi-Fi中繼技術能快速及時地將現場的情況傳輸到移動通信車，再由移動通信車傳輸到指揮調度中心。音視頻采集處理系統主要由頭戴式麥克風攝像頭、傳輸處理模塊、手持攝像機等設備構成，采用MPEG4編解碼方式，在衛星網絡帶寬有限的條件下，也能提供清晰流暢的實時音視頻通信。
信道集群通信系統，是一種專用的移動通信調度系統。數字集群系統將指揮調度、電話、數據、短信、多媒體圖像及OverIP等應用于一體，可以實現多個車臺、手持臺的快速調度群呼、組呼、通播、直通，是多個移動通信車相互通信的最佳手段。
四、結語
在防汛期間，洪水沖毀基站、壓斷電纜、通信設施遭受破壞等極端情況時有發生。尤其是近年來各類突發事件的頻繁發生對應急通信水平提出了更高的要求。利用防汛應急衛星通信技術可以在現場或移動中很快建立衛星通信鏈路，實現圖像、數據、語音的傳輸，實時將現場情況傳回防汛指揮中心，并將指揮中心的指令及時下達到現場，保障現場與總部和上級指揮通信暢通，從而最大限度地保障人民的生命財產安全，提高防災救災和應急處置的綜合能力，為流域經濟可持續發展提供有力的技術支撐。