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在發(fā)生特大洪水時(shí)及緊急情況時(shí)，防汛指揮部門(mén)需要密切監(jiān)視汛情、工情的發(fā)展，為防洪調(diào)度盡快作出決策。防汛應(yīng)急通信系統(tǒng)的建立，能符合防汛救災(zāi)及應(yīng)急事件處置的實(shí)際現(xiàn)狀和需要，使相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家在應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)第一線或異地處置突發(fā)事件，進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)獲取和傳輸、實(shí)時(shí)指揮和調(diào)度。該系統(tǒng)具有隨機(jī)性、不確定性、緊急性、靈活性、安全性等特點(diǎn)，能較好地滿足防汛通信的機(jī)動(dòng)需求。

一、衛(wèi)星通信技術(shù)及防汛應(yīng)急通信系統(tǒng)

衛(wèi)星通信技術(shù)經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展而日益成熟。衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)或反射無(wú)線電信號(hào)，在兩個(gè)或多個(gè)地面站之間進(jìn)行通信。

衛(wèi)星通信能實(shí)現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音的傳輸，實(shí)時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)情況傳回防汛指揮中心，并將指揮中心的指令及時(shí)下達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)，保障現(xiàn)場(chǎng)與總部和上級(jí)指揮通信暢通。它不受行政區(qū)域和地理?xiàng)l件的影響，覆蓋范圍大，通信路由建立方便快捷，可在數(shù)分鐘內(nèi)一鍵開(kāi)通，通信可用度達(dá)到99.9%。衛(wèi)星在離地球36500公里外運(yùn)行，衛(wèi)星傳輸?shù)母蓴_很小。防汛應(yīng)急通信系統(tǒng)建立在衛(wèi)星通信技術(shù)的基礎(chǔ)之上，其主要包括：

1.衛(wèi)星地面站（防汛指揮調(diào)度中心）。衛(wèi)星地面站設(shè)備配置應(yīng)與車載衛(wèi)星設(shè)備相適應(yīng)，建立與衛(wèi)星應(yīng)急通信車之間的衛(wèi)星鏈路，實(shí)現(xiàn)視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離通信。

2.應(yīng)急衛(wèi)星通信車（包括車載的集成通信設(shè)備）。實(shí)現(xiàn)車輛在靜止和行進(jìn)中基于衛(wèi)星系統(tǒng)的圖像、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音實(shí)時(shí)雙向通信及固定圖像采集、無(wú)線通信、移動(dòng)辦公等功能。

二、衛(wèi)星地面站的組建

地面站是防汛應(yīng)急通信系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。地面站的基本作用是向衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，同時(shí)接收由應(yīng)急衛(wèi)星通信車經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的信號(hào)。發(fā)信時(shí),地面站的用戶信號(hào)（電話、電報(bào)、圖像、數(shù)據(jù)等）經(jīng)基帶處理、調(diào)制、上變頻、功率放大，變換成適于衛(wèi)星信道傳輸?shù)男问剑商炀€對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星發(fā)送，衛(wèi)星則將收到的信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)器變頻、放大及其他處理后發(fā)回地面站。衛(wèi)星地面站提供圖像、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的雙向傳輸，把衛(wèi)星車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和防汛指揮調(diào)度中心的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)包括有線電話網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和圖像網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。其中主要衛(wèi)星通信設(shè)備為衛(wèi)星天線、衛(wèi)星室外單元、衛(wèi)星室內(nèi)單元。衛(wèi)星天線由一片反射面、一個(gè)偏饋饋源及安裝部件組成。標(biāo)準(zhǔn)的反射面是一個(gè)由合成玻璃纖維或鋁制成的拋物面。在某個(gè)特定地點(diǎn)的天線口徑是由入境信道比特率、天氣狀況、型號(hào)以及所在區(qū)域的衛(wèi)星覆蓋情況決定的，一般使用Ku波段。

衛(wèi)星室外單元（ODU）由一個(gè)高功率上變頻轉(zhuǎn)換器（HPC）、一個(gè)低噪聲模塊轉(zhuǎn)換器（LNB）以及一個(gè)正交轉(zhuǎn)換器（OMT）組成。ODU被安裝在天線的中心焦點(diǎn)上，通過(guò)它，可以將已調(diào)制的RF信號(hào)通過(guò)衛(wèi)星發(fā)射到主站，并接收來(lái)自主站的已調(diào)制的RF信號(hào)。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(hào)在一個(gè)極化上，而發(fā)送的信號(hào)在另一個(gè)（正交的）極化上。

衛(wèi)星室內(nèi)單元（IDU）由調(diào)制、解調(diào)和基帶處理元件組成。主板上提供LAN和串口連接，同時(shí)還提供三個(gè)擴(kuò)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(kuò)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(hào)碼。電話線接口卡包含一個(gè)DSP，以及最多支持4線的物理（SLIC）接口。DSP處理所有的語(yǔ)音壓縮/解壓縮（以6.4kbps或8kbps）、傳真/數(shù)據(jù)傳遞、回聲抑制和信令。

三、應(yīng)急衛(wèi)星通信車的配置

防汛應(yīng)急通信車可以在野外應(yīng)急條件下，在險(xiǎn)情發(fā)生的現(xiàn)場(chǎng)、不具備其他通信手段的地段以及當(dāng)無(wú)線通信中的某一個(gè)中心站（或附站）發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)駛至現(xiàn)場(chǎng)，可以實(shí)時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)的視頻、音頻信號(hào)通過(guò)衛(wèi)星或無(wú)線寬帶傳輸?shù)街笓]中心，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信車與指揮中心還能通過(guò)傳真、GSM手機(jī)、集群電話保持聯(lián)系，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的圖像進(jìn)行采集、監(jiān)視、記錄、編碼和切換。提供350M集群的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)和自行組網(wǎng)。提供現(xiàn)場(chǎng)的有線語(yǔ)音交換。提供現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)（無(wú)線和有線）以及和指揮中心信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換。提供與公網(wǎng)的話音通信（GSM、CDMA、海事衛(wèi)星）。

車載移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要配置包括：車載移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)、遠(yuǎn)程查詢系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、信道集群通信系統(tǒng)等。車載移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)由車載衛(wèi)星天線、衛(wèi)星室外單元、衛(wèi)星室內(nèi)單元、車載衛(wèi)星電話等組成。車載衛(wèi)星天線系統(tǒng)采用Ku波段收發(fā)天線。車載衛(wèi)星室外、室內(nèi)單元與衛(wèi)星地面站中的功能相仿，實(shí)現(xiàn)對(duì)接通信。車載衛(wèi)星電話直接與衛(wèi)星進(jìn)行通訊，通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)接到防汛指揮中心的內(nèi)部電話網(wǎng)絡(luò)。

遠(yuǎn)程信息查詢系統(tǒng)通過(guò)衛(wèi)星通信與防汛指揮中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程各種信息的瀏覽與查詢。在移動(dòng)通信車上組建小型計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，利用衛(wèi)星信道接入防汛指揮中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與指揮中心的數(shù)據(jù)交換，同時(shí)，在車上計(jì)算機(jī)上建立綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和防汛決策系統(tǒng)應(yīng)用軟件。

信息采集處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)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(gè)無(wú)線的、小巧輕便的通信便攜終端。現(xiàn)場(chǎng)人員配備此便攜終端，利用Wi-Fi中繼技術(shù)能快速及時(shí)地將現(xiàn)場(chǎng)的情況傳輸?shù)揭苿?dòng)通信車，再由移動(dòng)通信車傳輸?shù)街笓]調(diào)度中心。音視頻采集處理系統(tǒng)主要由頭戴式麥克風(fēng)攝像頭、傳輸處理模塊、手持?jǐn)z像機(jī)等設(shè)備構(gòu)成，采用MPEG4編解碼方式，在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的條件下，也能提供清晰流暢的實(shí)時(shí)音視頻通信。

信道集群通信系統(tǒng)，是一種專用的移動(dòng)通信調(diào)度系統(tǒng)。數(shù)字集群系統(tǒng)將指揮調(diào)度、電話、數(shù)據(jù)、短信、多媒體圖像及OverIP等應(yīng)用于一體，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)車臺(tái)、手持臺(tái)的快速調(diào)度群呼、組呼、通播、直通，是多個(gè)移動(dòng)通信車相互通信的最佳手段。

四、結(jié)語(yǔ)

在防汛期間，洪水沖毀基站、壓斷電纜、通信設(shè)施遭受破壞等極端情況時(shí)有發(fā)生。尤其是近年來(lái)各類突發(fā)事件的頻繁發(fā)生對(duì)應(yīng)急通信水平提出了更高的要求。利用防汛應(yīng)急衛(wèi)星通信技術(shù)可以在現(xiàn)場(chǎng)或移動(dòng)中很快建立衛(wèi)星通信鏈路，實(shí)現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音的傳輸，實(shí)時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)情況傳回防汛指揮中心，并將指揮中心的指令及時(shí)下達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)，保障現(xiàn)場(chǎng)與總部和上級(jí)指揮通信暢通，從而最大限度地保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高防災(zāi)救災(zāi)和應(yīng)急處置的綜合能力，為流域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。