跨區域天地一體化公安應急通信應用的思考

左濤 柏維權 吉林省長春市公安局

引言

近年來，在發生重特大案件或敏感事件過程中，公安機關經常會采取跨區域調動警力增援的作戰方式。這就對跨區域公安應急通信保障，特別是在現場地理環境復雜的條件下，如何更合理運用各種通信手段，最大限度提升通信能力，提出了新的要求。

目前，天地一體化通信保障體系已經成為應急通信系統發展的趨勢，越來越受到重視，相較于原有的單一地面通信網絡，天地一體化通信保障網絡可以突破地形和環境的限制，將通信鏈路直接擴展到太空、空中和陸地的廣闊空間，實現全區域的通聯。本文以某次跨區域行動的實際情況為藍本，分析闡述天地一體化通信保障的實現方式。

一、某跨區域公安應急通信保障任務概述

在該跨區域公安應急通信保障任務中，某局接到上級機關增援要求，跨出固有管轄范圍，穿越未知山區和丘陵地帶，進入鄰近地市山區進行增援。該局情指中心給相關處下達指令，要確保本局增援警力、前線指揮部和局情指中心無線通信和音視頻通信的暢通。

接到指令后，該處立即派專人攜帶應急通信裝備，并啟動指揮車和“動中通”衛星車趕赴現場。在增援現場地理環境高山起伏、丘陵密布、荊棘叢生等特別復雜自然條件中，在完全脫離原有350兆數字集群系統信號覆蓋、視頻監控極其不完備、公網信號覆蓋不穩定、無線通信指揮調度失靈、現場情況無法實時高效穩定上傳本局情指中心的局面下，第一時間成立前線通信指揮保障專班，借助地形，利用攜帶的多套350兆集群移動通信設備，在任務區域內進行合理架設，迅速搭建起350兆數字集群系統，有效地解決了本局情指中心、前線指揮部和增援警力之間無線通信暢通的問題。同時開通了“動中通”衛星車，借助衛星鏈路，保證了廳、局和前線指揮部音視頻通信的暢通。

此次保障任務分別采用了衛星通信、無人機通信、350兆集群移動基站等通信方式，為任務區域內參戰干警提供了應急通信保障服務，有力地保障了通信系統的暢通。跨區域通信保障任務所采用的應急通信方式也標志著天地一體化通信網絡的漸進。

二、對該跨區域公安應急通信保障任務的思考

（一）公安應急通信保障對新型應急通信模式提出了需求

跨區域通信保障任務，就意味著脫離原有350兆信號覆蓋區域，脫離原有視頻監控和圖像傳輸系統，在未知地形和環境下如何盡快利用現有的通信設備，搭建起滿足要求的通信指揮系統至關重要。由于350兆移動基站的架設并開通，以及“動中通”衛星車的投入使用，迅速構建起了強有力的天地一體化應急通信保障體系。上述情況表明，公安應急通信保障對新型應急通信模式提出了內在的需求，天地一體化通信網絡的搭建可以為特殊情況和環境下原有地面通信保障提供有力的補充和完善。

（二）構筑天地一體化公安應急通信保障體系勢在必行

在該跨區域通信保障任務過程中，在現場的專班人員，又分成“動中通”衛星車保障組和地面系統指揮保障組。衛星車保障組負責衛星鏈路的暢通和音視頻信號的穩定傳輸；地面系統指揮保障組負責操作指揮車上所有通信設備、350兆集群移動基站的架設、接收無人機圖像和對接衛星車音視頻信號。

基于衛星的應急通信保障。在部Ku波段利用衛星作為中繼，實現某廳地球站、某廳“動中通”車組、某局“動中通”車組、某局前線指揮部的互聯互通，為各級領導的指揮提供了可靠有效的音視頻信號。

基于無人機應急通信保障。跨區域通信保障任務現場，采用了無人機向現場指揮部傳送現場圖像的通信保障方式。

基于地面系統的通信保障。根據指揮部部署的任務劃分區域，某處先后多次調整多套集群移動基站的位置，保證了每天任務現場內集群信號的覆蓋，確保警令的上傳和下達。

綜上，在應急通信保障過程中采用衛星通信和無人機通信等新型應急通信方式，映證了綜合利用350兆集群移動基站、“動中通”和無人機等通信手段是未來應急通信保障的發展方向，構筑天地一體化的應急通信保障體系勢在必行。

三、天地一體化通信網絡建設的思路和建議

（一）公安應急通信保障中天地一體化通信網絡的建設思路

天地一體化通信網絡是以天空通信網絡（如衛星、載人飛行器及無人機等）與地面通信網絡為載體的，通過一體化互聯組網，傳輸各種音視頻信號和網絡數據，如圖1、圖2所示。

圖1 天空通信網絡架構

圖2 地面通信網絡架構

1. 基于衛星的應急通信方式

衛星通信方式具有不受地形限制的天然優勢，設備機動性強，建立通信鏈路迅捷，搭建通信網絡快速等特點。目前使用的衛星通信設備主要有衛星電話和“動中通”與衛星地球站。衛星電話作為小巧便捷的衛星通信設備日益廣泛的被應用于各種突發案事件通信保障任務中。現有的“動中通”和衛星地球站還是基于V.35技術體制的通信系統，已無法適用IP網絡化架構的發展需要。同時，衛星車目前圖像傳輸質量較低，安全性也較差。為適應公安衛星通信高清化和安全性的需要，對現有衛星通信系統進行高清化加密化改造，改造完成后，將極大提升衛星通信保障的能力和水平，屆時衛星通信系統將打造成為全IP架構，加密高清化音視頻傳輸和網絡數據的互通互聯，必將成為天地一體化通信網絡建設中不可或缺的重要一環。

2. 基于空中飛機的應急通信方式

（1）載人直升機與大型回傳式無人機的通信方式

此種方式是以直升機或大型無人機作為通信載體，采用機載公安基站類和微波等通信設備實現應急通信。此種方式也不受地形的影響，可以完全擺脫地面供電和通信鏈路的束縛，可以為覆蓋區域內的執勤警力提供可靠的通信服務。其覆蓋范圍較大，滯空時間較長，可以確保最大限度的通信人數。同時可以與現場指揮部無線通聯，實時傳輸機載攝像設備所采集的圖像。

（2）系留式無人機的通信方式

此種方式是以小型無人機作為通信載體，通過系留的方式搭載公安臨時組網類和微波等通信設備實現應急通信。系留無人機的滯空高度可達30～100米，覆蓋距離為5～20公里。這種方式需要考慮地形的情況，且需要地面供電保障。但基于系留式小型無人機的通信方式具有部署快速、機動性強和區域覆蓋等優勢。

3. 基于地面系統的應急通信方式

（1）350兆集群移動基站系統

此種方式是公安部門各種應急保障任務過程中最主要的一種通信方式。該種通信方式既可以作為固定350兆數字集群（PDT）系統的延伸，還可以獨自組網，在保障現場形成獨立的集群通信系統。

（2）350兆自組網系統

此種方式是近幾年剛興起的應急通信保障模式。作為一種分布式、無中心、多跳的網絡通信系統，該系統具有豐富的網絡結構和很強的抗毀性能，既可以與350兆數字集群（PDT）系統并網使用，還可以在無法利用或不便利用固有基站設備的情況下，獨立組網并提供穩定的350兆信號覆蓋。

在上述幾種應急通信方式中，地面系統的應急通信方式已在保障過程中趨于常態化應用，而基于衛星、載人直升機與大型回傳式無人機、系留式無人機的應急通信方式也已經在應急通信保障過程中有所應用。

（二）公安應急通信保障中天地一體化通信網絡的發展建議

跨區域通信保障任務中的新型應急通信方式表明，天地一體化通信網絡的建設需要不斷的統籌推進與完善。

1. 多種通信手段合理應用，提升應急通信保障能力

在應急通信保障過程中，地面通信保障方式要互為備份和支撐。如在固有350兆數字集群（PDT）系統信號可以覆蓋的情況下，要依靠350兆集群系統通信；在沒有固定350兆集群系統信號的區域，如果方便架設移動基站并可以保證集群信號的覆蓋，同樣要使用350兆集群系統通信；在沒有固定350兆集群系統信號，同時架設移動基站十分困難的情況下，使用350兆自組網設備，在350兆常規信道通話。同時要融合無人機、“動中通”和地球站等通信方式，從而構筑起強有力的天地一體化應急通信保障體系。

2. 建設天地一體化的應急通信保障平臺

通過建設天地一體化應急保障平臺將空中通信與地面通信有機結合起來，形成應急通信保障體系。該平臺應以省級通信指揮平臺與跨區域協同應急通信保障模型為依托，為應急保障中空中通信系統的部署提供決策依據。

3. 逐步建立起統一技術規范的天地一體化通信網絡

2021年，公安部剛剛公布了公安衛星通信系統總體技術方案，技術體制已經采用了全IP的架構，與公安地面網絡技術相一致。這次技術體制的改變有利于天地一體化通信網絡的發展，從而覆蓋太空、空中和陸地等空間，實現多種異構網絡的深度融合，逐步建立統一技術體制的天地一體化通信網絡。

四、結語

在跨區域通信保障任務中，分別采用衛星通信、無人機通信、地面350兆集群移動基站等方式在陌生的環境、復雜地形的局部區域構筑起天地一體化的應急通信保障體系。天地一體化通信網絡與原有地面通信網絡比，具有明顯的覆蓋廣、距離長的通信優勢，是地面網絡應急通信的有效補充。下一步，在不斷完善公安地面通信網絡系統建設的同時，也要大力加強天地一體化通信網絡結構的頂層設計，制定統一的技術規范和體制，形成機動靈活的通信保障體系，實現全域覆蓋和業務的融合應用。