王明輝
(中鐵電氣化局一公司,北京 100166)
天波和地波是短波通信網傳播的兩種形式,應用過程中會發現通信的盲區主要出現在地波的最遠覆蓋區和天波的最近反射區域。如果將天線設置在這個區域,或者設置在相應目標的電臺位置,就會出現無法通信的情況,勢必就影響短波通信系統的工作效果。
隨著我國科學技術的不斷發展,使我國很多地區都能夠具有相對規模化的公眾通信系統。例如,常見的網絡手機、衛星電話等移動通信設備的出現,使很多應急單位急于利用這部分資源,因此不夠重視短波通信系統建設。雖然有些單位能夠建成短波應急通信系統,但在后期使用中并沒有很好的利用,對維護工作也不夠重視。長期累積下,相關設備就形同虛設,甚至出現設備報廢的情況。這不僅造成巨大的國家財產損失,而且會使應急通信網絡可靠性、完整性受到破壞。
雖然短波通信系統憑借自身的優勢,能夠在應急通信領域發揮其重要性,但是短波通信系統還存在一些無法忽視的弊端,如時間延遲、大氣噪聲。在電離層衰弱以及多徑效應下進行短波通信傳輸,會影響傳輸的信號,短波通信效果無法保障。天氣的變化對電離層的影響比較大,所以季節和時間的變化會使短波通信傳播效果呈現出明顯的差異性,主要表現在通信質量上。因此,一定要根據實際情況對使用的頻率進行及時調整。但是一部分應急通信網絡中,存在短波通信設備的陳舊和老化等問題,無法對頻率進行自主選擇。再加上操作人員對短波通信電臺操作知識掌握不夠牢固,無辦法完成實際的操作步驟,導致出現突發情況后,短波應急通信網絡無法發揮自身價值[1]。
短波頻段中涉及到很多種類的信號。有些單位對于短波頻段的使用還不夠規范,出現違規操作,侵占其他頻道的情況也時有發生。這不僅會擾亂固定頻段的通信頻率,而且會對短波應急通信網絡的通信質量產生不同程度的影響[2]。
分析應急通信領域的應用特點發現,短波電臺網在建設過程中,還要滿足多點之間互相通信的功能。這可以實現對下的及時指揮和對上的工作匯報,通過兩者的有機結合,可形成相對完整的通信指揮。網絡拓撲設計中的樹形網絡拓撲結構是針對通信領域管理的特點而形成的。該結構中,每個節點之間的聯系非常密切,并能夠根據實際需要確定同級節點之間的聯系。指揮調度的過程中,并不能夠保證上級只對下級中的某一個部門進行命令的下達,還會涉及到很多同級的部門需要聯合行動的情況。此時需要在工作上進行協調,所以樹形網絡拓撲結構對于應急通信領域有著非常重要的作用。此外,相比于其他拓撲網絡,樹形拓撲網絡結構的線路總長度較短,成本較低,節點拓展較靈活,且管理高效。
合理選擇電臺。短波電臺擁有眾多的種類,可以按類型分為固定式、車載式及便攜式的電臺[3]。
首先,固定式電臺目前主要應用在戰略通信領域,組成發信和收信的集中臺,功率較大,通常都在百瓦、千瓦甚至數十千瓦以上,所使用的天線一般性能都比較好。
其次,車載式電臺在移動通信中應用效果比較好,功率較固定式電臺低,一般在數十瓦或數千瓦。
最后,便攜式電臺主要應用在保障戰術分隊的通信聯絡上,效果和質量都比較好。便攜式電臺的主要特點是體積小、重量比較輕,一般可以采用鞭形天線,利用地波進行短距離通信,功率較前兩者低,一般在數瓦到數十瓦之間。
面對應急通信領域的不同級別和需要適應的功能和特點,省級、市級及縣級的應急通信部門需要配備的設備也呈現出差異化。省級可以采用125 W或者400 W的固定基地電臺,并配備125 W的背負電臺;市級可以直接采用125 W瓦的固定基地站臺和背負臺;縣級可以直接配備背負臺或者通信車。
為保證短波通信網絡的可靠性,并及時解決短波通信網和其他公眾通信之間的關系,需要將多網系設備逐漸融合。將短波和有線通信體系、無線通信體系以及衛星通信等進行有機融合,以保證擴展短波系統,提高通信效率。
車載式短波電臺和背負式短波電臺的應用過程中,使用雙天線插口的效果比較好,不僅能夠實現一機多用,而且能夠在系統改造升級過程中,節約建設費用。通常還會配備雙極、三極的天線來作為基地電臺使用,緊急情況下,可將天線接頭取下,在應急車中配合車載天線系統來使用,以保證在現場中能與上級單位保持溝通。如果車載鞭狀天線在短波近距離通信的盲區中,無法和上級以及指揮中心進行溝通,可以充分利用雙天線插口,架設臨時天線,以實現通信。如果發生災難性事故,導致道路發生問題,通信車輛無法繼續前行,可以將車載電線直接拿在手中,徒步抵達救災現場,徒步過程中,與上級單位的溝通和交流并不會受到影響。待到達現場后,可以架設簡易天線,以實時傳送相關情況給指揮中心,保證救援。
為使短波通信在應急通信領域中更好地發揮作用,需要提高對短波通信的重視程度,并使其他應急機構也能認識到短波通信的重要性,尤其是在突發性災害的應急中具有不可替代的作用。對于已經建成短波通信系統的應急機構,其首要任務就是要建立對短波通信設備的維修體系。具體地,一旦存在已經停止使用的電臺設備,就要及時向設備所在地的相關部門申請停用,以減少時間和精力的消耗,使工作效果不斷提高。一些短波電臺在封箱入庫后儲存比較好,可將這部分電臺及時記錄,并放置在應急通信保障物資儲備中。發生突發情況時,相關人員能夠準確、直接地找到這些設備,并用于實際的應急救援工作。通過對設備的后期維護,不僅能夠使設備的使用壽命逐漸加長,而且能夠保證在發生突發性災害時,短波通信系統中的相關設備能夠保持可運行的狀態。
短波通信系統的實際應用過程中,離不開相關的操作人員。操作人員的專業度和認知水平,對于短波通信系統的發展有著至關重要的作用。因此,應急機構可以通過定期考察的形式,讓相關人員能夠接觸到短波通信系統,并通過相關的考察和培訓,使其對系統產生深刻的認知,提高具體操作熟練度。此外,因為短波通信中的電離層會受到很多外界因素的影響,所以在高頻率的使用過程中,可以讓相關人員熟練的掌握外界因素對短波通信的影響,使短波通信選頻工作更加科學、合理。
很多突發事件中,為使經濟、社會、自然環境中的損失降到最低,需要在應急通信領域應用短波通信系統。本文對短波通信在應急通信領域的發展過程進行了分析,并針對短波通信網在應急通信領域的應用問題提出了幾點措施,以推進短波通信在應急通信領域的實際應用。