从桑迪飓风看美国的卫星应急通信

+ 朱贵伟 北京空间科技信息研究所

一、桑迪飓风及其影响

2012年10月24日起，桑迪飓风先后袭击了古巴、多米尼加、牙买加、巴哈马和海地等大西洋西岸国家，造成大量财产损失和人员伤亡。美国东部时间10月29日晚6点45分，桑迪飓风在美国新泽西州大西洋城登陆，包括纽约、马塞诸塞州和马里兰州在内的美国东北部地区受到强烈的袭击。

桑迪飓风横扫美国东海岸，带来了狂风暴雨及洪水灾害，影响涉及美国东部17个州，其中10个州宣布进入紧急状态，纽约州和新泽西州受灾最严重。美国东部地区约740万户居民和商户断电，洪水还冲击着东部城市的公共基础设施和交通。大西洋市的部分浮桥被冲走，新泽西州霍博肯市一半淹没在水下，纽约市的机场、公交车、地铁和铁路等公共交通系统受到较大程度的破坏，有着108年历史的纽约地铁系统遭到最严重的破坏，多个地铁站积水，整个系统几乎处于瘫痪状态。截至11月4日，飓风共计导致113人死亡，金融、能源、通信和交通受到巨大影响，预计经济损失超过500亿美元。

飓风过后，洪水和断电导致美国东北部地区电信网络经受巨大考验，手机、电视、固定电话和互联网服务故障频发。在受灾较为严重的地区中，25%的地面移动通信基站脱网，部分911呼叫中心无法正常运转，市民对外发布信息和求救通道有限，证券交易所的服务器也宕机。

二、美国的应急救灾行动

1.政府积极防范，采取多种措施

10月29日，美国总统奥巴马决定取消在佛罗里达的竞选活动，当天返回华盛顿，在白宫指挥救灾活动。奥巴马还赶到联邦应急管理局（FEMA），召集内务部、国土资源部等部长召开内阁会议，商讨应对措施。

包括纽约和新泽西在内的10个州宣布进入紧急状态，政府敦促公民积极储备受灾期间的生活必需品，对地势不利地区的居民提前开始了疏散。飓风来袭当天，纽约市政府罕见地下令疏散37.5万居民，开放76处紧急避难所。

此外，纽约的公交、地铁和地区铁路系统全部关闭，肯尼迪国际机场和拉瓜迪亚机场进出港航班大规模取消。纽约中小学全部停课，政府非应急部门放假一天，包括纽交所和纳斯达克在内的美国市场全面休市，这也是纽交所27年来首次关闭交易大厅。同时，派遣上千名国民警卫队驻扎到纽约市和长岛的多个地点。

2.联邦应急管理局统一协调，多个机构联合行动

在总统奥巴马的指示下，联邦应急管理局协调近20个国家级政府部门和机构，协助地方政府开展救灾行动。包括卫生部、国防部、交通部、能源部和内务部在内的多个部门参与了医疗救助、抢险救灾、灾情跟踪和灾后恢复工作。

3.政府与商业运营商全力保障救灾通信

美国联邦通信委员会在灾前发布应急通信指导，提出了10余条灾后通信提示，包括：限制非紧急呼叫次数以减缓网络拥塞，缩短通话时间、仅传达重要信息，非紧急呼叫尽量使用文本短信，尝试用固定电话、手机、互联网等多种通信方式，充分利用电视和无线电广播设备，提前充电、保证电源供给，等等。此外，联邦通信委员会还启动了灾害信息报告系统，统计通信设施受灾及恢复情况。

商业电信运营商也采取了各种措施，依靠应急设备和队伍保证灾后通信网络的正常运行。例如，Verizon公司启动了全美和地区指挥控制中心，实时监控飓风行进和通信网络运行情况；AT&T配备了一批应急救灾装备和队伍，T-Mobile补充了基站发电机、微波技术设备和移动基站，以及其他的一些工具和设备，以增强网络的稳定性，在必要的时候恢复网络运行。

三、卫星应急通信应用情况

飓风过后，重灾区地面通信网络受到沉重打击，灾民无法及时对外发布信息，救援行动的组织协调通信遇到困难，卫星通信的作用凸显。政府机构、军方、商业公司配备了卫星通信装备，利用固定和移动式VSAT、卫星电话等卫星通信终端，为抢险救灾、灾后恢复提供通信保障。在重灾区，卫星电话成为与外界通信的唯一手段。

1.卫星固定通信领域

FEMA在飓风登陆前派遣6支移动应急响应特遣队，建立现场指挥中心，支持前方和后方救灾行动的指挥协调，保证联邦政府、州政府和地方政府应急救灾队伍协同行动。移动应急响应特遣队配备了配备了多种卫星通信装备，为灾区提供卫星应急通信，可作为移动的应急指挥中心，包括多功能无线通信车、多频段通信车、Ku频段移动通信车和快速反应车等等。其卫星通信容量多为美国总务管理局（GSA）统一商业采购，非常灵活、便捷，可使用国际通信卫星公司（Intelsat）、国际卫星移动通信公司（Inmarsat）和Iridium通信公司的先进卫星通信终端和服务。

美国军方除提供救灾人员和物资以外，还提供应急通信保障，纽约及其他地区的国民警卫队、宪兵司令部还在重灾区建立了VSAT卫星通信站，统计并更新灾情。例如，在纽约斯坦顿岛进行救灾的美国士兵利用VSAT卫星通信与指挥中心进行通信。

卫生与人类服务部、纽约州政府医疗部门派遣急救车深入重灾区，利用卫星通信提供支持保障；红十字会在飓风登陆前提前设置VSAT卫星通信站。

电信运营商是保障灾区公民通信的主力，Verizon、Sprint和AT&T等大型电信运营商在灾前配备了卫星应急通信车，将车载VSAT与无线移动通信基站向结合，恢复灾区蜂窝网通信。其中，移动基站用来替代已脱网的固定基站，恢复该蜂窝小区内的手机通信，VSAT则代替了受损的电缆，起到卫星回程传输的作用。

2.卫星移动通信领域

卫星移动通信是最理想的应急通信方式，政府救灾部门、公民都利用卫星电话保障灾时通信。Global Telesat公司向曼哈顿红十字会捐赠多部卫星电话，利用GlobalStar星座进行通信。在重灾区，卫星电话成为公民与外界联系的唯一手段。例如，在新泽西州北部的阿普比小镇上，飓风导致断电，电缆、固定电话、无线电话和互联网全部中断，只有通过Iridium 9555卫星电话才能向外界的亲戚朋友报平安。

美国海岸警卫队负责灾情跟踪和海上搜救，利用COSPAS-SARSAT系统，执行多次紧急任务，成功营救了20余人。

3.卫星广播服务领域

在应急救灾过程中，广播是一种可靠且有效的通信方式，没有任何技术能够在紧急情况下和救灾时取代广播通信的作用，并达到广播在覆盖大规模民众、提供生命线保障方面的可靠性。而在地面通信网络中断的情况下，卫星广播的作用更加突出。

10月26日，SiriusXM公司开设专用气象广播频道；10月29日，DirecTV公司开设专用“桑迪飓风”频道；不间断地广播飓风移动情况、逃生提示和安全位置等信息。其中，SiriusXM公司还发挥了其在卫星音频广播领域的优势，通过车载无线电设备实时向全国汽车广播道路开通和封闭信息，为救灾人员及灾民提供实时的关键信息。

四、总结

1.卫星通信在应急通信中的作用更加突出

“桑迪”飓风过后，地面通信网络在重大灾害面前的脆弱性再次体现，卫星应急通信的优势更加突出。

飓风引发了洪水和断电问题，沉重地打击了地面通信网络，固定电话、移动电话、广播、互联网等多种通信网络均受到不同程度的影响。灾时通信业务量剧增，也超出了地面通信网络的承受能力。

相比之下，卫星通信对地面设施的依赖程度低，受地面灾害的影响小，具有较高的可移动性和灵活性，并且很容易实现大范围的信息广播，在应对重大自然灾害和应急事件情况下具有得天独厚的优势。

2.卫星通信已融入美国的应急通信体系建设

在多次抗灾救灾经验的基础上，卫星通信已经成为政府、军队、电信运营商以及公民的重要应急通信手段。联邦应急管理局、国土安全部、海岸警卫队、地方警察局和医疗部门均配备了卫星通信装备，在救灾行动中得到了应用。

AT&T和思博伦（Sprint）等电信运营商在灾前均配备了卫星通信应急车，结合移动基站和其他手段恢复灾区通信，这也为卫星应急通信应用方式提供了一种新的思路，实现了卫星通信与地面通信手段的融合。

3.政府与商业资源需有效整合

政府是应急救灾的主体，商业公司和社会组织在应急救灾过程中也发挥着重要作用，各方力量需要有效地整合。同时，卫星通信系统的运行和维护成本较高，建设和使用卫星应急通信系统需要有完善的体制和建设策略。

卫星应急通信应采取政府与商业相结合的发展策略，政府是商业卫星容量的主要用户之一，并且维持一定数量的机动卫星应急通信装备，在突发重大自然灾害时，以政府装备为主，最大限度发挥社会作用，充分发挥商业公司的能力，共同抵抗自然灾害。