消防衛星通信應用分析

嚴煒

【摘要】 隨著現代通信技術的發展，消防基層部隊逐步配備了現代化的通信設備，用以應對越來越復雜的現場環境及實戰需求，衛星通信手段也是其中重要的一個部分，其主要作用是作為常規通信手段的一個補充，在常規通信手段失效時可以有效的與相關部門進行互聯互通，衛星通信手段的重要性日益凸顯，因此，作為基層消防部隊指揮員，對于消防部隊現有衛星通信手段有必要進行全面深入的了解。

【關鍵詞】 消防 衛星通信 通信協議 無線通信

我國社會經濟日益發展，現在所面臨的滅火救援形勢逐步趨向于社會化、全局化、復雜化和智能化，滅火救援的現場特殊性也對消防通信指揮中心與火災現場之間的通信保障鏈路提出了更高的要求。

一、消防部隊為什么要配備衛星通信設備

衛星通信網是一種不受地域與地形限制的高速無線通信手段，對于實現滅火救援現場圖像、數據及電話傳輸等業務具有天然優勢。消防部隊通過設置衛星地面站和衛星移動站可以建成衛星通信網，可以在任意時空建立與消防通信指揮中心之間的通信；與地面有線和無線通信網絡相結合，互為補充。各地衛星系統必須夠實現和上級衛星系統的互聯互通，上級領導在緊急情況下，可以接收現場的實際情況。

消防衛星通信網遵照《公安車載應急通信系統技術規范》等相關標準的要求，按照統一規劃、統一標準進行建設，實現移動多媒體通信。衛星通信系統主要依托公安部衛星轉發器資源，同時租用商用衛星轉發器以補充對衛星轉發器資源的需求。在公安部消防局配備局指揮衛星地面站、各總隊配備總隊衛星地面站和總隊指揮車載站、支隊和百強縣大隊配備支隊指揮車載站或便攜衛星終端，實現現場信息通過衛星網絡及地面通信網傳輸各級指揮中心。

目前成熟的衛星通信系統工作在C波段和Ku頻段。Ku波段衛星轉發器有更高的EIRP（有效全向輻射功率）值，天線口徑相對更小，便于設備小型化，易于機動裝車，且易于選址，因此，消防衛星通信網選用Ku波段做為系統的工作頻段。

已建衛星通信系統的總隊和支隊，應通過改造，實現和消防部隊衛星網的互聯互通。其應用結構如圖1所示。

通過建立消防衛星通信系統，最終實現在任意地點、任意時間建立災害現場指揮部與城市指揮中心之間點對點通信；與地面無線通信網絡和有線信息通信基礎網絡互為補充，相互結合，實現天地一體的通信網絡；具有雙向綜合通信業務能力，可以透明數據、幀中繼傳輸方式實現視頻會議、VoIP電話、數據、視音頻等數字通信。衛星通信設備通過相應接口，與計算機及網絡設備、視頻會議設備、視音頻編解碼設備、通信設備等設備聯結，傳輸任何符合TCP/IP協議的信息。

在戰技指標上要求消防衛星通信系統的業務速率能滿足低速、中速、高速業務需求，并具有動態的按需分配帶寬功能；數據流量不小于64Kbit/s，符合數據應有的流量要求，數據流暢，丟包率≤3‰；圖像傳輸不小于384…Kbit/s，圖像質量符合或優于VC1標準；話音信號傳輸速率不小于8Kbit/ s（PCM），符合或優于長途電話質量標準，無回音；衛星天線系統具有自動捕星功能；車載站、便攜站能在15分鐘內完成架設和開通任務。

消防衛星通信系統的建設是對現有的通信系統的補充，進而更可靠的發揮其輔助決策的作用，衛星通信必將在消防通信指揮系統中得以更廣泛的應用。下面介紹一些衛星通信在消防通信中的應用技術。

二、消防應急指揮衛星通信系統現狀

消防應急指揮衛星通信系統是以同步衛星通信技術為核心，集成各種多協議語音實時交互技術、有無線通信技術、實時圖像傳輸技術、計算機輔助決策技術等先進技術的應急通信指揮系統。利用同步衛星的移動載體的移動特性和全球覆蓋功能，在衛星覆蓋范圍內分別建成不受建筑物遮擋的固定、移動通信站點，并在任意兩個或多個站點之間實現語音、數據和動態圖像的實時共享。

消防應急指揮衛星通信系統的特點：

1.無線數字集群通信系統在邊遠山區和部分市區存在通信盲區，一旦這些區域內有重要事件發生，不能保證現場的通信組網，無法進行有效的通信指揮調度。利用衛星通信隨時隨地、覆蓋范圍廣等特性，保證現場通信不會存在盲區。

2.在處置各類突發性重大事件時，需要多警種、多部門協同作戰，而傳統的指揮模式受其局限性、單一性的限制，難以形成統一且強有力的現場指揮部門。消防應急指揮衛星通信系統能解決多系統、多種通信手段之間的互聯互通。

3.計算機數據和重大現場圖像等信息不能及時與市局指揮中心等職能部門進行實時傳輸，使得各職能部門與現場指揮部之間缺乏適時的信息交流、文件交換、動態掌握，從而使現場指揮部處于孤立的狀態，各部門不能及時有效地增援，從而影響了全局的指揮調度。利用衛星通信技術組建有效的信息共用平臺，實現IP協議下的網絡資源共享。

4.指揮中心和現場指揮部不能及時有效地獲取應急現場實時信息，使各級部門對現場情況缺乏直觀的了解，進而影響了各級領導的及時指揮調度，貽誤戰機。衛星通信的高帶寬特點，可以滿足高清晰度的視頻需要；衛星通信的廣播功能，可使視頻一次性傳輸到各指揮部門以及遠程消防通信指揮專家，實現多路輔助決策。

5.近些年，各類重特大災害事故時有發生，且具有持續時間長、突發性強、地點不固定等特點，現場指揮決策缺乏穩定可靠且有效的指揮場所。因此要求消防應急指揮衛星通信系統中通信移動指揮車必須具有較長時間獨立工作的能力。

消防應急指揮衛星通信系統主要由移動和固定兩大部分組成，其中，移動部分包括：移動指揮車和衛星通信車；固定部分包括：消防通信指揮中心、衛星地面站、視頻監控系統。滅火救援現場，移動指揮車主要負責圖像采集和現場指揮，移動指揮車將現場采集的數據傳輸送給衛星通信車，通信車通過衛星通信把數據傳輸送給系統固定部分的衛星地面站，衛星地面站對數據進行處理后把視頻資料傳輸給視頻監控系統，指揮中心可以根據現場情況進行遠程決策，制定最優方案；同時也可以把視頻數據通過公共電話網、國際互聯網或者IPPBX專線等傳輸送給遠程專家，進行輔助決策。

三、消防部隊衛星通信發展趨勢

目前，衛星通信技術已經趨于成熟，國外發達國家已將其大量應用于消防應急通信指揮。但是，我國只在一些經濟較發達地區開始嘗試性的應用，應用范圍很窄，功能也較為單一，沒有進行高層次應用的挖掘。

同時，消防應急通信指揮系統對于衛星通信系統的應用受到以下兩方面的制約：一是經濟因素；二是消防衛星通信尚無統一的通信協議和標準。

總的來說，消防應急指揮衛星通信系統是一個廣域VSAT網絡和寬帶網絡，可以對火災現場進行遠程遙控、遠程監視、傳輸數據、雙向交互高質量的語音圖像以及視頻；衛星通信的消防指揮輔助決策系統技術先進，衛星鏈路和各小型地球站的MODEM通過網關設備把報警系統、監控系統、計算機系統、視頻系統、話音系統、ISDN綜合業務網系統有效地綜合設計在一起，配合各種系統軟件，包括各類化學危險品的特性、危害、防護要點等數據庫，有關用戶資料數據庫，消防處警部隊的警力部署數據庫，消防處警預案軟件，電子地圖軟件，以及系統操作平臺和指揮調度操作軟件等組成為網絡系統，實現衛星的VSAT網與ISDN網的結合；局域網與廣域網的結合；報警監控網與衛星通信網的結合；無線網與有線網的結合；天網與地網的結合，計算機數據通信與話音通信和圖像通信的結合；戰時和平時的結合，從而搭建一個高效的通信平臺。

參 考 文 獻

[1]…夏克文…甘仲民…衛星通信…西安電子科技大學出版社，2008.

[2]…[美]普拉特…衛星通信…電子工業出版社，2003

[3]…陳振國…衛星通信系統與技術…北京郵電學院出版社，2003endprint