短波超短波電臺在應(yīng)急通信中的應(yīng)用

賀 立

（廣州海格通信集團股份有限公司，廣東 廣州 510663）

0 引 言

短波超短波系統(tǒng)由發(fā)信天線、收信機及發(fā)信機等設(shè)備構(gòu)成。短波超短波具有抗干擾性強、設(shè)備組成簡單、經(jīng)濟性可觀以及靈活等優(yōu)勢，在應(yīng)急通信中得到了很好的應(yīng)用。

1 短波與超短波概述與特征

1.1 短波與超短波概述

超短波通信由收信機、發(fā)信機、天線以及電源構(gòu)成。相比短波，超短波電路通頻帶更寬且傳輸信號更穩(wěn)定。超短波電臺用于通話或傳遞圖像和數(shù)據(jù)等。超短波接力電路的超短波電臺分為終端站和中繼站。其中，終端站包括收/發(fā)信機、無線、載波終端設(shè)備、電源以及配電盤。部分終端站也會有監(jiān)控臺，用于監(jiān)控通信設(shè)備，利用遙測、遙控信號掌握中繼站設(shè)備運行狀態(tài)。不僅能在發(fā)生緊急情況時遠程遙測監(jiān)控，而且可以分析設(shè)備的運行狀態(tài)。測試儀表由振蕩器、功率計、低頻點評表、振蕩器以及頻偏儀等構(gòu)成。短波超短波無線電通信的語音清晰、抗干擾能力強、電臺體積小巧便于攜帶、移動通信能力強且不依賴有線和光纖，特別適用于救災(zāi)和突發(fā)事件現(xiàn)場。雖然超短波VHF/UHF的無線通信距離不及短波SSB、LSB、USB，但是可以通過中繼手段延伸其通信區(qū)域，同時操作簡單，對使用者的文化技術(shù)水平要求低。超短波無線電通信網(wǎng)組建的流程和環(huán)節(jié)如下：組網(wǎng)論證→實地測試→修改方案→重新測試→再次安裝調(diào)試→試機驗收→投入使用。

1.2 特 征

短波超短波經(jīng)“電離層反射”的傳輸路徑實現(xiàn)超遠距離的信號傳輸，徹底顛覆了舊式異頻轉(zhuǎn)接的信號處理方式。

1.2.1 抗干擾能力強

通常短波頻率范圍為3～30 MHz，超短波頻率范圍則為30～300 MHz，無需創(chuàng)建通信中樞與網(wǎng)絡(luò)樞紐，且不會受到其他因素影響。較其他通信系統(tǒng)，短波超短波的抗干擾性更強，即使發(fā)生意外信號仍能即時傳送，保證救援工作順利開展，減少損失[1]。

1.2.2 繞射能力強有助于遠程通信

實際救援中，障礙物遮擋和遠程控制增加了通信難度，是影響通信效果的重要要素。應(yīng)用短波通信可有效解決這一問題。例如，發(fā)生地震后，地層運動強烈，房屋、建筑以及設(shè)施的坍塌會影響救援通信傳播的實時性。短波超短波具有較強的繞射性，通信信號在傳輸時不會受到地面房屋和基礎(chǔ)設(shè)施影響，具有良好的遠程通信效果。

1.2.3 成本投入少

短波超短波電臺中，設(shè)備運維既簡單又便捷，節(jié)約了大量投入，無需支付額外的通信費用，是其他通信技術(shù)無法比擬的。在偏遠且經(jīng)濟發(fā)展緩慢的地區(qū)，短波超短波更能發(fā)揮優(yōu)勢。

1.2.4 支持動中通

當突發(fā)災(zāi)害或事故時，短波超短波會通過動中通創(chuàng)建信號樞紐，確保信息全面接收，更好地保障救援通信工作，降低災(zāi)害損失[2]。

2 短波超短波通信應(yīng)用要求

2.1 方案可操作性靈活

當發(fā)生災(zāi)害或緊急事故時，人們不能很好地確定發(fā)生的時間、具體位置以及造成的后果，會影響應(yīng)急救援活動的時效性，需要救援指揮能快速作出響應(yīng)措施。這就要求指揮員具備一定的預(yù)見力與評測力，對可能帶來的后果作出預(yù)見并制定救援方案。借助短波超短波通信、通信技術(shù)以及大數(shù)據(jù)等科學(xué)救援方案，救援方案實施靈活，保證能及時救援。

2.2 環(huán)境復(fù)雜，通信手段要可靠

事故災(zāi)害的發(fā)生具有多邊性和非線性特點，結(jié)合事故災(zāi)害的具體情況，改變指揮中心的內(nèi)容。除了要求通信系統(tǒng)具有較強的隨機應(yīng)變能力之外，還要求通信系統(tǒng)具有較強的時效性，保證數(shù)據(jù)資料傳輸?shù)耐暾院图磿r性。在實際短波超短波電臺的應(yīng)急通信中，需根據(jù)具體情況進行方法創(chuàng)新，形成科學(xué)、高效且靈活的短波超短波通信體系，從而提供有力的通信保障[3]。

2.3 任務(wù)多樣，軍地通信方法要綜合應(yīng)用

事故涉及的范圍廣且內(nèi)容復(fù)雜，參與救援的部門和人員不同，要求各地方單位做好統(tǒng)一部署，齊心協(xié)力保證救援工作的順利實施。短波超短波的應(yīng)用通過創(chuàng)建軍地聯(lián)通指揮系統(tǒng)、協(xié)調(diào)機制以及地方通信等生成以應(yīng)急指揮中心為核心的綜合調(diào)控系統(tǒng)，從而更好地支配各部門人員展開救援工作，確保超短波超短波通信能夠快速、高效以及精準地傳輸數(shù)據(jù)[4]。

3 短波超短波通信在應(yīng)急通信中的應(yīng)用方法

3.1 實現(xiàn)實時信道估值

短波超短波信號變動性大，因此在應(yīng)用短波超短波通信時，應(yīng)科學(xué)評估實時信道的質(zhì)量。該方式經(jīng)濟投入少，且能準確分析電離層濃度和噪音影響，自我調(diào)節(jié)通信頻率，確保有效開展資料信息的傳遞[5]。

3.2 實現(xiàn)短波超短波的通信數(shù)據(jù)傳輸

短波超短波通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸協(xié)議包括高速數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議（HDL）和低速數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議（LDL）。其中，HDL應(yīng)用于信道質(zhì)量較好的通信數(shù)據(jù)傳輸，LDL應(yīng)用于惡劣的信道環(huán)境。短波超短波通信在應(yīng)急通信中，HDL引入高速調(diào)頻數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，LDL引入極低速和第三代自動鏈路技術(shù)。兩種技術(shù)的融合可提升短波超短波通信的抗連續(xù)波能力和抗突發(fā)干擾能力，對惡劣信號環(huán)境下數(shù)據(jù)的低速傳輸具有重要作用。

3.3 組織方式多樣化應(yīng)用

首先，專向信道主要經(jīng)兩個通信目標的電臺完成通信，交流靈活且反應(yīng)快，適合應(yīng)用在通信量大和時效要求嚴格的環(huán)境下。其次，網(wǎng)絡(luò)通信支持不同電臺間的交流，形式簡單。目前，網(wǎng)絡(luò)通信分為縱橫網(wǎng)絡(luò)、橫向網(wǎng)絡(luò)以及通播網(wǎng)絡(luò)。在地質(zhì)災(zāi)害與緊急事故中，創(chuàng)建短波通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋災(zāi)害地域，以實現(xiàn)信息的快速傳輸[6]。短波電臺的遠程控制如圖1所示。

圖1 短波電臺遠程控制

4 短波超短波電臺在應(yīng)急通信在山區(qū)地震救災(zāi)的應(yīng)用

4.1 應(yīng)急指揮通信方式

山區(qū)容易發(fā)生災(zāi)情且經(jīng)濟發(fā)展緩慢，缺少專業(yè)通信人才。因此，山區(qū)應(yīng)急通信應(yīng)解決以下問題。首先，通信信道采用無線信道，通信距離遠、成本小且便于維護。其次，發(fā)生緊急事件后要快速恢復(fù)，擴大指揮信息的覆蓋范圍，覆蓋至村級。最后，加密通信內(nèi)容。發(fā)生災(zāi)情后，光攬和基站往往受損嚴重，固定電話和移動蜂窩中斷，快速恢復(fù)有較大難度。因此，固定電話和蜂窩移動通信不能用于山區(qū)應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，需要使用短波電臺和超短波對講機。短波電臺和超短波對講機可以確保救災(zāi)指揮時通信順暢。

4.2 應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)組成

短波通信傳播距離遠，設(shè)備的操作和維護簡單且成本小，可應(yīng)用多套備份。短波通信可以傳播語音和數(shù)據(jù)，加密傳輸信息，功率低且電源要求低。將短波通信方式作為省級指揮中心和縣級指揮中心的應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，因為短波通信傳播距離遠，傳輸通道依靠電離層，不容易受到損壞。超短波的集群需要無線基站，而無線基站不僅要滿足通信要求，還要滿足基站場地環(huán)境，同時還要有較強的抗震性。此時，采取太陽能電池來供電，以保證基站持續(xù)運行。

5 結(jié) 論

短波超短波通信作為無線電通信技術(shù)，在實際應(yīng)用中實現(xiàn)了實時信道的估值、短波超短波的通信數(shù)據(jù)傳輸以及組織方式的多樣化。在未來的應(yīng)急通信系統(tǒng)中，短波超短波通信技術(shù)將不斷創(chuàng)新，走向更高領(lǐng)域，在應(yīng)急救援等方面發(fā)揮更加重要的作用。