海警通信系统建设与发展研究

温玉仓，李默

（公安海警学院 电子技术系，浙江 宁波 315801）

海警通信系统建设与发展研究

温玉仓，李默

（公安海警学院 电子技术系，浙江 宁波 315801）

中国海警是我国海上维权的重要力量，基于当前形势建立实用高效的海警通信系统已迫在眉睫。通过对当前海警通信系统的现状剖析，就建立和发展高效的海警通信系统建设分别从理论层面和技术层面提出了富有指导性的建议，以期对海警部队通信指挥系统建设提供一定的借鉴意义。

中国海警；通信系统；建设与发展

我国当今海上局势复杂多变，中日钓鱼岛事件不断升温，菲律宾推出南海仲裁挑衅我国底线，另有美国幕后黑手居心叵测，诱引南海局势和钓鱼岛争端进入白热化状态，此等迹象表明我国的海上维权形势日益严峻，任重而道远。经过海上执法力量整合后成立的中国海警局及海警队伍，是维权行动中的重要力量，将长期战斗工作在海上维权的前沿，在维权行动中能否实施顺畅的指挥与协同，关键在于建立实用高效的通信系统。

一、海警海上执法维权需要强有力的通信系统

重组后的中国海警负责组织拟订海洋维权执法的制度和措施，制定执法规范和流程。在我国管辖海域实施维权执法活动。管护海上边界，防范打击海上走私、偷渡、贩毒等违法犯罪活动，维护国家海上安全和治安秩序，负责海上重要目标的安全警卫，处置海上突发事件[1]。这些活动的开展均离不开强有力的通信系统的支撑。主要表现在以下三个方面：

（一）海警舰艇编队维权需要高效的通信系统

海警编队在我国海域进行常态化维权巡逻时，需达成正确实时的指挥，舰-舰、舰-岸间必须保持顺畅的沟通联络，在实施上传下达、指挥调度时所完成的信息传输与交换需要指挥控制平台来实现，当前海上维权形势严峻，建立海警高效的通信系统势在必行[2]。

（二）与海事、地方政府的联动离不开通信系统的支撑

中国海警除担负常态化维权任务外，尚担负处置海上突发事件、海上安全、海上治安等任务，而这些往往需要海事部门、地方政府相关职能部门的联动，多个部门联合行动时，同样离不开科学实用的通信系统[1]。

（三）与海军协同作战更需科学实用的通信系统

中国海警在捍卫国家海洋领土主权时，不可避免会与相关国家有关力量发生摩擦或冲突，甚至出现擦枪走火的可能，这就要求海警必须保持与海军密切协同，而建立科学实用的通信系统是保证与海军有效协同的重要保证[2]。

二、当前海警通信系统应用现状分析

中国海警重组后，通信系统出现多样化的局面，不同厂家、不同体制的通信系统“各自为政”，舰艇通信及导航设备存在着十分普遍的“单机单控”问题，信息资源浪费及装备建设重叠现象十分明显。目前尚未实施有效的整合，不能有效地实现信息的互联互通互操作。

（一）当前海警舰艇通信装备应用现状

1.标准不统一。目前，重组后的海警舰艇通信系统及装备呈多样化，装备品种多样，没有统一的标准，装备接口不兼容，导致装备间不能较好地实现互联互通互操作，信息整合存在较大困难。

2.尚未完全实现国产化。据考察，目前海警执法舰艇通信系统及装备型号多样，既有国产设备又有进口设备，因为部分进口设备其性价比优于国产民用设备，导致在装备配置上对进口的装备存在一定的依赖性，但进口装备在保密性、安全性方面一定程度上存在安全隐患。

3.语音信息系统单机单控。语音通信系统也呈多样化，各自分散独立、单机单控，比如短波电台、超短波电台、卫星电话，各自独立运行，未实现有效的整合与统一调度。

4.语音通信保密措施不到位。在语音通信上保密措施不到位，易发生失窃密事故。集体表现在两方面，一是在平时的沟通联络上直接用“明语”通话；二是无论短波电台、超短波电台、卫星电话设备未全部接入保密终端设备进行加密。

5.需通信系统承载传输的导航、工况数据信息分散。导航、工况等技术装备“单机单控”，导航设备GPS、导航雷达、气象仪、罗经、测深仪、AIS及GPS警用指挥系统数据冗余重复，信息资源浪费及装备建设重叠现象十分明显，这些问题的存在不利于信息在通信信道上高效率集中传输，给通信保障带来了很大困难，因此导航和工况数据信息应进行合理整合，将冗余信息进行有效融合。

6.海上无线视频传输存在瓶颈。海警舰艇维权编队，编队内部舰艇航行海域及自身的相关情况，舰-舰间的视频信息受无线传输带宽及装备的点对点传输的限制，无法实现视频的高效传送与实时共享。

（二）当前海警通信系统应用概况

海警舰艇在远海区域，岸海通信以短波通信为主，紧急情况以少量卫星通信；在远海区域，编队内部以超短波通信为主，同时辅以少量地方移动网络通信。

1.各通信系统未实现统一集成调度，无法互联互通

岸指海警各支队指挥中心无法互联互通，尤其海警现役队伍和海监渔政的指挥系统各自独立互补兼容，尚未建立高效的海警一体化指挥系统。缺乏军警民协同通信机制，海军、海警、海事、地方政府尚未建立成体系深层次的协同通信机制，无法实现有效的协同和信息共享。

2.通信基础设施建设薄弱，通信效率低

短波通信盲区较多，抗干扰能力差，通联效率低。超短波通信网覆盖面较小，互相之间不能通联。卫星通信带宽、信道不能满足执行重大任务的需求，各单位卫星通信网络设备、传输模式、视频压缩方式均不相同，各成体系。卫星信号覆盖范围不足[3]。

三、海警通信系统未来发展的对策

（一）大力推进海警通信系统的标准化国产化建设

1.立足现有装备逐步推进海警通信系统的标准化国产化

新时期，海警通信装备的研制及列装，应结合海警任务实际，走符合实战的标准化、系列化的发展建设之路。舰艇装备保障标准化建设，应当构建标准化体系、创新管理方法、集约基础建设、强化技术保障、优化储供方式、规范业务管理、提高信息水平，是对现有保障模式的创新发展，对于提高海警通信装备保障能力具有十分重要的现实意义。

海警通信系统及设备的国产化研制、发展是当今通信技术发展及应用的一个特殊领域，既要在技术上适应未来技术的发展进步，又要在特殊条件下应用最新技术解决处理好各种需求矛盾，使系统和设备达到适用、耐用、可靠的目的。海警通信装备建设应坚持从舰艇装备实际出发，采取改研结合、软硬兼施、稳步推进的原则，以重点突破来带动舰艇通信装备建设水平的整体跃升。

2.以新技术为牵引推动舰艇通信系统的标准化建设

实时跟踪新技术的发展前沿，以新技术应用带动舰艇通信系统的标准化建设，使标准化的舰艇通信系统始终保持先进性和实用性。

（1）要坚持走综合化、网络化、智能化与模块化的标准化之路

随着软交换、软件无线电等技术的发展，设备的智能化和模块化水平也不断提高，新型舰艇应该走“内外一体、业务一体、设计一体、控制一体”的道路；应用各种无线分组数据网、自组织网以及数据链等，使系统成为融合多种通信手段、业务和网络的综合系统。

（2）“标准化”建设要考虑提高舰艇通信电磁兼容能力

随着舰艇通信设备的升级换代，一艘舰艇上新老设备同时服役的现象也十分普遍，舰艇上天线林立，电磁干扰问题就更为突出。因此在设计通信系统时，电磁兼容问题是不可回避的重要环节。除了要求上舰设备必须遵循相关的抗干扰和辐射要求的标准之外，更重要的是要对不同通信系统的电磁兼容问题展开有针对性的研究。

（3）“标准化”建设要考虑舰艇天线的宽带化、复合化

不同舰艇通信设备利用不同频带进行通信，导致舰艇上配置的天线种类也较多。众多的通信天线不仅给船顶的空间设计带来了挑战，同时带来的电磁兼容问题也十分严重。因此需要利用现代天线技术的研究成果，设计宽频段天线或者多频段共存的复合型天线就显得十分重要。

（4）“标准化”建设要适应现代信息化维权执法的可视化要求

执法的可视化是指利用有声或无声的可视信息来协助指挥员进行指挥。来自一线的图像信息，有助于构成完整的形象直观的现场态势，有助于保证下属准确贯彻上级的意图，确保指挥的正确性，可视信息是战斗力的倍增器。可视化信息包括传真静态图像、动态图像以及人工或计算机图形等业务，既可能是单一媒质的图像或数字业务，亦可能是多媒体显示的话音、数字和视频信息。

（二）加速构建基于融合通信技术的海警一体化指挥信息系统

1.海警一体化指挥信息系统建设

参照公安边防部队一体化指挥信息系统建设，构建基于融合通信技术的海警一体化指挥信息系统，实现有、无线通信网络一体化、岸基海上一体化、业务交换传输一体化以及网络管控一体化。

海警一体化指挥信息系统建成后，通过综合运用各种有线、无线通信手段，将海警各级指挥机关和业务部门、侦察情报和探测感知单元、海警执法舰艇、飞机（无人机）接入海警一体化指挥信息系统，实现各级指挥中心间、指挥中心到单舰单兵的实时不间断的通信与指挥。

2.新建舰艇的指挥信息系统建设

新建舰艇的指挥信息系统建设要遵循海警一体化指挥信息系统建设规范标准。舰内有线通信网要有足够的带宽和超大存储能力，能承载处理舰艇视频监控、卫星电视、光电跟踪、工况、语音等多种信息，并能与岸指海警有线通信网实现无缝对接。

新建舰艇应统一配备“标准化”的国产化无线通信系统，系统里配备的船载短波电台、超短波电台、卫星电话等无线通信设备应配置有线通信网路的接入接口，可随时快速接入有线通信网，实现有、无线通信系统互联互通。通过舰载“动中通”系统或近海移动通信网络接入岸上指挥中心，实现舰艇语音信号与岸上指挥中心互联互通。

3.加强近海无线通信基础设施建设

（1）超短波通信设施建设

加强近海超短波通信基础设施建设，首先要做好顶层设计，根据执法区域，在海岸、近海岸岛礁可灵活选择带状网络结构或蜂窝网络结构，布设超短波中继台，实现近海海域的超短波通信最大范围覆盖。

远海可借助热气球或无人机搭载超短波中继台，根据执法维权任务需要临时搭建超短波中继平台，实现远海一定区域范围内超短信号的实用性覆盖。

依托系统集成技术，将布设的超短波中继台接入基于融合通信技术的海警一体化指挥信息系统，实现不同超短波通信网的互联互通互操作，将极大扩大了超短波通信网的覆盖范围。

（2）解决短波通信的盲区

短波通信以其通信距离远、无源中继、开设快捷、难以彻底摧毁等特点在海上通信中得到了广泛应用，短波信号可通过地波或天波传播，容易避开高山、跨越江河，为海上远距离通信提供了有效的保障手段，但短波通信的盲区必须解决。

对于短波盲区，一方面可选用短波无盲区天线，缩短天波跳距，空间上可实现天波与地波的无缝连接，从而消除短波通信盲区。另一方面，参照公安边防部队正在建设的三代短波通信网，通过在全国沿海附近合理配置区域中心站，给合频率管理系统的频率规划和优化算法，保证海上执法区域可被多个区域中心站的短波信号覆盖，通过网络覆盖的方式，可达到“以网抗盲”的效果。

（三）大力发展海警海上无人机通信系统实现指挥的可视可控

图1 无人机空中通信中继平台

无人机是基于现代碳纤维复合材料和先进的自驾导航系统，结合全球卫星定位系统，实现手动遥控和无人自动驾驶的通用航空飞行器。无人机最早主要用于靶机、军事侦察、电子对抗等军事领域。随着无人机技术的逐渐成熟，目前已经广泛应用于军队、武警、公安、石油、石化、电力、林业、消防、交通等各个行业领域。

由于无人机具备经济性、安全性、易操作性等优势，被广泛应用于城市、森林、海洋、沙漠等区域。进行空中监测和搜救、无线通信、应急救灾、管道巡线、遥感测绘、航空摄影等任务。

无人机可搭载通信中继机和通信基站等设备，可解决远距离无线宽带通信，尤其是海面非视距条件下的远距离传输。无人机还可用先进的TDD同频组网技术，将无线宽带组网技术与机载通信平台的优势结合在了一起。其技术优势在于形成的空地通信链路保证了优良的信道特性，能快速组建一个30～50公里半径的无线宽带通信网络。

无人机作为空中通信中继平台，是一种非常有效的中继通信方式（见图1所示）。用于单兵和舰载发射端与接收端之间遮挡严重的情况下的音视频接力传输，大大增大传输距离。借助空中通信中继平台，可实现舰-舰间的视频实时传送和视频数据的共享，高效率实现海警海上指挥的可视可控。

多个无人机可以空中无线复联组网，实现宽带通信网络的覆盖半径的无线扩大和延伸，见图2所示。

图2 多无人机空中无线组网

（四）加速实现老旧舰艇通信和信息系统的整合，解决信息孤岛及装备重叠的问题

当前，应尽快实现舰艇通信和信息系统的整合，解决信息孤岛和装备冗余问题，实现信息的互联互通互操。对通信和信息系统进行整合，应具备的如下条件：一是在舰艇内配置宽带IP承载网，话音、数据、视频集成后的信息，适配成IP承载网络的IP业务，才能进行业务综合化处理，方能实现业务综合化；二是各种接口及格式要遵循统一的标准。

1.实现导航、工况数据信息互联共享。通过协议方式将导航、工况数据信息整合，用统一标准格式将整合后的信息接入数据服务器，实现集成界面显示，并基于数据通信协议，通过“动中通”等卫星链路接入岸基指挥中心，实现舰艇与岸上指挥部的数据互联共享[4]。

2.实现语音通信互联互通。语音通信整合可以按协议和硬件两种方式整合。（1）通过协议方式对舰艇各种语音信号进行整合，用统一标准格式和通信协议，接入语音集成系统，并基于TCP/IP协议，通过“动中通”系统接入岸上指挥中心。（2）通过增加网关单元，对舰艇各种终端产生的语音信号在其基带进行处理并整合，在集成系统中设置点对点及点对多点的呼叫功能，在统一的平台上实现舰艇内部、以及舰艇与指挥中心语音信息的互联互通[4]。

3.实现视频监控图像信息互联互通。视频监控信息整合可用软件和硬件两种方式实现。（1）通过软件集成技术对舰艇各种图像信息整合。在统一的视频信号编码格式下，将图像信息转换为数字格式视频信号，采用TCP/IP协议，通过“动中通”卫星通信系统接入岸上指挥中心，实现舰艇视频集成控制界面与岸上指挥中心互联共享。（2）硬件方式整合。利用视频图像控制阵列，对舰艇内部各类视频信号进行融合接入，并在集成界面上生成各类视频终端的可编目录，做到智能、快速切换至所需视频信号，实现舰艇各视频终端图像互联共享[4]。

4.通过“集成界面显示器”实现智能化控制、使操作简便化。集成界面提供智能、友好、简便的操作界面及监视界面，采用图形或通信手段导航目录的显示方式进行显示。融合视频监控系统，能够在系统各终端上对集成界面信息实现便捷的切换控制，同时兼容其它视频信息接入及显示功能[4]。

（五）强化信息安全

海警无论在平时日常工作执勤，还是战时遂行维权任务时，要严格做好信息安全与防护工作。

一要建立海警信息安全技术保障体系。技术是信息发展的基础。如果没有信息安全技术作为支撑，信息安全就无法保障和持久。安全保密设备是海警信息安全的重要技术和物质基础[5]。在选择设备上应使用国产的设备。如某设备无国产可选，使用进口设备须经相关部门检测批准。

二要强化信息安全意识。要加大信息技术的攻关和信息安全管理人员的技术培训力度。牢固树立“平战一体，训战一致”的理念[6]，在进行无线通信联络时，无论平时还是战时均要养成用密语联络的习惯；对重点方向的无线通信，根据密级等级可考虑采取硬件加密，可外加加密终端，进一步增强信息的安全性，防止被敌监听和失窃密案件的发生[7]。

（六）逐步推动我国海警数据链系统的建设与发展

美国海军早在60年代就研制了11号数据链和海军战术数据系统。近30多年来，随着计算机技术和网络技术的发展而不断发展，至今已广泛地应用于水面舰艇、攻击型潜艇、飞机和有关的海岸警卫队的船上，成为美海军主要的数据传送手段[8]。

近年来我国海军数据链发展迅猛，使海军整体战斗力得到了大幅度跃升。而中国海警没有自己的“数据链”系统，原因是多方面的，主要原因一是长期以来受经费投入的制约，二是观念滞后，认为海警人员少、机构小、任务单一，执法维权不需要“数据链”系统。

基于我国海洋战略和海洋维权的需要，应该逐步建立海警数据链系统，海警数据链是海警指挥与控制系统的重要组成部分，建立并应用海警数据链系统既有利于海警战斗力的整体跃升，又有利于与海军的并肩协同作战。

建立海警数据链系统，一要参照美国海军及海岸警卫队的模式；二要学习我国海军的成功经验；三要符合我国海警的实际，不要生搬硬套，照搬照抄。

[1]新华网.国家海洋局“三定”规定公布.[EB/OL].[2013 -07-09].http://news.xinhuanet.com/energy/2013-07/09/c_1249 81579.htm.

[2]黄胜波，郑静远.公安边防通信参谋业务[M].北京：海潮出版社，2010：110.

[3]吴素华.基于融合通信的海上一体化指挥信息网络研究.中国新通信[J].2016（19）：5.

[4]袁玲玲，黄胜波.海警舰艇通导系统信息整合研究[J].公安海警学院学报，2011（3）：16-17.

[5]李军，王积鹏等.武警信息化建设[M].北京：国防工业出版社，2012：217.

[6]中国军视网.军事快播.[EB/OL].[2016-05-16.]http: //www.js7tv.cn/news/201605_45752.html.

[7]李军，王积鹏等.武警信息化建设[M].北京：国防工业出版社，2012：131.

[8]知远战略与防务研究所.美国海军战术数据链.[EB/ OL].[2015-05-06]http://www.defence.org.cn/Article-1-631 3 6. html.

Communication System Construction and Development
Research for China Coast Guard

WEN Yucang,LI Mo
（China Maritime Police Academy,ningbo 315801,China）

China coast guard is the important protecting force of Chinese maritime interests.It is urgent to build up a efficient coast guard communication system in current circumstances of protecting Chinese maritime interests.In this paper,we analyze of the currentdevelopment of the currentChina Coast Guard communication system.We put forward the constructive suggestionsfrom the theoreticallevel and technology level,and provide a reference for theconstruction ofmaritimecommand communication system.

China police maritime;Communication system;Construction and Development

D631.4

：A

：2095-2384（2016）04-0054-05

（责任编辑 储 欢）

2016-11-08

宁波市自然科学基金（2016A610008）。

温玉仓（1971-），男，河北隆化人，公安海警学院电子技术系通信教研室教授，主要从事海上通信技术及应用，计算机仿真技术及应用的研究。