卫星通信在应急通信中的应用探析

刘洪朝

（河北远东通信系统工程有限公司，河北 石家庄 050200）

0 引 言

卫星通信系统相比于一般的通信系统具有强大的通信功能，在网络所覆盖的地方就可以实现卫星通信，保证了在各种极端情况下的正常通信，实现了话音、视频、中继以及数据的正常传输，对于人类社会的稳定运行发展有着重要意义。

1 卫星通信概述

卫星通信即在地球上的无线电通信站运用卫星作为中继开展的通信活动，整个通信系统包括卫星以及地球站，其特征就是通信范围较大，只要是处于卫星发射电波所处的范围，就可以保证两点之间实现正常通信活动[1]。这种模式并不会受到外在地质灾害等因素的干扰，稳定性良好。通过设置地球站，电路就可以随时开通，在设置电路时模式也非常灵活，其他地点正常接收信号，从而保证广播以及多址通信的有效进行。也正是因为电路设置的灵活性，使话务量能从分散状态变为集中模式，且在同一信道中还能被应用于不同方向以及区间，真正实现了多址连接。

2 卫星通信系统分类

2.1 卫星视讯、卫星转播

卫星视讯、卫星转播主要是利用卫星作为传输媒介，确保信息、讯号高效发送与接收。目前，该项技术手段还处于初步发展阶段，由于技术限制等多种因素影响，还没有得到全面普及，但是随着研发技术的逐步深入，将会成为卫星通信系统主要的技术[2]。

2.2 卫星通信便携设备

卫星通信便携设备具有较高的工作效率，通过使用卫星进行传输，能够保证各种信息的覆盖面，且使用便携式卫星通信设备，因为轻便，能够轻易安装和转移，被广泛应用于多个领域[3]。然而这种设备内部容量相对较小，并不能保证通信活动的全覆盖，应用范围受到限制。

2.3 调频/时分多址

调频/时分多址（Frequency Modulation/Time Division Multiple Access，FM-TDMA）系统功能是借助卫星透明转发器实现的，通过调整参数确保了系统功能的覆盖水平。此外，可执行方案种类也是多种形式，在选择执行方案时应该保证业务需求和服务质量，需要结合具体地面站类型进行方案配置。

3 卫星通信应用于应急通信中的优势

在航空航天事业推动下，卫星通信技术得到了进一步的发展。因为该项技术手段的重要枢纽并不在地球上，而是处于宇宙中，这样就会规避地球上的影响因素，保证了各项功能的正常发挥，也使得卫星通信技术具有良好的通信能力。本文整理了卫星通信技术所具有的优势，具体如表1所示。

表1 卫星通信技术优势

4 卫星通信系统在应急通信中的具体应用

4.1 卫星通信系统在自然灾害预防中的应用

自然灾害始终是威胁人类社会发展的灾害类型，一旦发生自然灾害就会损害社会地面上建设的各种通信设备，阻断各种信息的正常传递，使受灾区域不得不面临着严峻的抢救风险。在这种情况下，各个省份在开展自然灾害防控、管理时，就不得不应用卫星通信系统，发挥其远程通信、传输、监控功能，从而完善自然灾害事前、事发、事中以及事后的应对措施，避免出现受灾区域受到孤立，发生人员受困的现象。为了更好地应对自然灾害，需要各地政府部门在现有通信基础设施基础上，持续加强和巩固卫星通信地面站建设工作，全面监测本地地理环境，搜集各种地理运行信息，实现全面的事前预防工作。而对于已经发生的自然灾害，卫星通信系统能够迅速接收到相关信息，并将地区受灾信息上传给各个部门，发挥救灾功能，将自然灾害的损失降到最低。而且在发生自然灾害的同时，卫星通信系统能够全面跟踪灾区受灾的实际情况，确保灾区与外界之间的全天候联系，逐渐增强人类社会应对自然灾害的能力[4]。

4.2 卫星通信系统在社会安全事件中的应用

社会安全事件即社会中发生的各种恐怖袭击、威胁群众安全的刑事、暴力案件，这些都是威胁社会正常运行的因素[5]。由于这些事件的发生具有一定的隐蔽性，使用正常的通信设备并不能起到提前预防和有效控制的作用，严重妨碍了社会公共秩序。将卫星通信系统应用于社会安全事件的管理工作中，就尤为必要。卫星通信系统可以对整个现场环境开展全面的侦查识别工作，对于侦查到的各种危险信号，上传至相关警察机关以及安保部门，相关部门在接收到危险信息后能够第一时间开展应急预案，控制安全事件的发生，遏制不良影响的扩散。

在具体应用的过程中，要全面保证在车站等公共场所完善卫星通信地面站的建设，保证卫星线路能够将收集到的各种危险信息及时转发给卫星通信地面站，工作人员结合系统接收到的各种信息开展评估工作，并依据安全事件的性质与特征开启必要的应急预案，安排救援人员开展救援工作，维护社会安全运转。

4.3 卫星通信系统在公共卫生事件中的应用

社会在运转过程中会受到多重因素影响，爆发各种公共安全卫生事件，对人类社会的正常运转造成不利影响。为了及时应对公共卫生事件，就要充分发挥卫星通信系统在社会管理中的作用，尤其是当下国家政府部门也高度重视通信基础设施的建设工作，目的就是要提高应对公共卫生时间的能力[6]。

在应用过程中，各地区政府部门要重视结合本地医疗卫生系统的建设现状，及时引进并更新应急通信网系统，提升医疗卫生条件。当社会中发生重大公共卫生事件时，相关部门以及管理人员才能充分借助通信设备收集各种信息，并在第一时间将公共卫生事件相关信息上传至上级部门，获得必要的支持。卫星通信系统技术人员应该重视提升自身技术手段，根据医疗卫生系统特征布置专业化通信设施设备，确保构建的应急通信网络满足医疗卫生系统使用需求。通过利用应急系统收集到的疾病传染情况，掌握各个地区疾病感染水平，并利用通信系统地理位置定位功能，及时做好处理工作。

5 卫星通信系统在应急通信中存在限制级完善措施

5.1 卫星通信系统在应急通信中存在限制

尽管卫星通信系统有诸多优势，但是当前卫星通信系统在应急通信中仍然存在一定的局限，主要体现在以下3个方面。

5.1.1 群体通信功能有待开发

群体通信功能对社会大众来说有着重要的意义，在社会发生灾害、安全事件以及重大公共卫生事件时，群体通信能够提高社会大众的安全，这种技术在很多国家也逐渐得到应用[7]。但是就我国当前卫星通信系统技术研发情况来看，还不能支持卫星移动通信系统开展群体通信业务，当社会中发生各种紧急情况下，救援部门还不能全面掌握群众情况。

5.1.2 应急救生措施尚不完备

就当前我国卫星通信技术的发展情况来看，在发送消息时，仍然以短信方式实现各种信息的发送与接收，在信息传递的过程中还不能完全确保各项信息被全部接收，应急救生措施也不完备，影响了卫星通信功能的正常发挥。

5.1.3 难以实现应急工作的统一调度

当社会中发生重大卫生事件、安全事件以及自然灾害的时候，为最大程度保障人们的安全，相关部门的统一调度工作就非常关键，有助于提高社会运转效率。目前，卫星通信系统应用于应急通信工作中时，现有的系统模式并不能保障完全实现统一调度，主要是因为当前卫星通信系统并不具备与应急系统相互匹配的位置作为独立发布平台，这样就很难保证救援部门实现统一协调功能。

5.2 卫星通信系统在应急通信应用中的完善措施

5.2.1 完善应急通信需求设备

为了促进卫星通信技术在应急通信中的应用，需要保证各种设备的性能，真正实现轻、省、快、稳，划分生存能力等级，提高设备应用效率。同时，完善设备装载平台，保证各项设施应该具备防水、防尘、防震等多种功能，适应各种极端情况的使用。最后还应该保证在所有网络之间建立互通性和协同工作能力，这样才能保证卫星通信系统在整个应急过程中发挥作用[8]。

5.2.2 完善5G基站卫星中继接入技术

随着中国科学技术手段的研发与应用，5G技术已经成为当前社会通信的主要模式，为了更好地支持5G技术在应急通信的应用，需要完善5G基站建设，在现有的建设基础上持续不断推进基站的建设工作。为了保证工作效率，需要保证卫星设备具有较高的传输速率，且在原有的设备基础上不断缩小设备体系，真正向高级程度方向发展。在优化基站的过程中，应该合理分配数据、话音等比例，设置合理的权限管理模式，避免出现拥塞问题。

5.2.3 设定科学的应急通信服务能力等级

卫星通信技术在应用于应急通信中时，应根据不同的需求对象，分别制定应急事件等级，从而形成相对应的应急通信服务能力等级，并依据具体级别，采取必要的应急措施，提供通信保障，这样才能提高卫星通信在应急通信服务中的水平和能力。在这个过程中，需要明确卫星通信覆盖半径、业务种类、网络规模以及技术手段。通常来说，采取的技术手段可以包括卫星、移网、无线接入、集群等种类，可有效提升服务能力。

6 结 论

围绕卫星通信在应急通信中的应用情况进行了分析，卫星通信作为一种高端的通信手段，拥有一般的通信技术所不具备的通信能力，只要建立地面基站，就可以在所覆盖的范围内实现通信功能，保证了极端情况下的正常通信，被广泛应用于社会安全事件、公共卫生事件以及各种突发事件中。通过利用卫星通信技术手段，能够实现信息的全面搜索，并将信息上传给救援部门，提高了相关部门的感应能力，这对于保护广大社会群众的切身利益有着极为重要的意义。但是在实际应用过程中仍然受限于技术发展水平，需要在未来发展中持续攻克卫星通信技术难关，从而提高在应急通信中的应用水平。