“三断”环境下应急指挥车通信保障能力研究

摘 要：在突发事件中，电力、通信网络和交通的中断（即“三断”环境）严重影响应急救援的指挥调度与通信保障。本文从应急指挥车的通信保障能力入手，探讨如何在“三断”环境下通过自主供电、卫星通信、自组织网络、无人机中继等技术，确保指挥车通信系统的稳定性与持续性。同时结合先进技术，提出了未来应急指挥车通信保障能力的优化方向。通过研究，旨在为复杂灾害环境中的应急通信系统设计提供有效的策略支持，提升指挥车在灾害救援中的实际应用效能。

关键词：三断环境；应急指挥车；通信保障

一、引言

在现代灾害救援中，应急指挥车作为指挥调度的重要工具，发挥着不可替代的作用。然而，在突发事件中常常伴随着电力、通信网络和交通的中断（即“三断”环境），这使得应急指挥车的通信保障面临严峻挑战。如何在这种复杂环境下确保指挥车的通信系统稳定运行，是应急管理和技术发展中的关键问题之一。近年来，随着通信技术的快速进步，如5G、卫星通信、人工智能和自组织网络技术的应用，为应急通信保障提供了新的解决方案。

二、“三断”环境下的应急通信挑战

（一）电力中断对通信设备的影响

断电是突发事件中最常见的情况之一，电力中断不仅会影响现场救援工作的开展，也会对应急指挥车及其通信设备产生严重影响。应急指挥车依赖多种电子设备来进行信息收集、处理和传递，一旦电力供应中断，这些设备将无法正常工作。常规的移动电话、计算机、无线电设备等都需要稳定的电源供给才能保持运行。因此，在断电环境下，如何为应急指挥车及其通信设备提供持续的电力支持，是应急通信系统面临的首要挑战。应急指挥车需要具备可靠的备用电源系统，包括车载电池、备用发电机等，以确保在电力中断的情况下，依然能够维持通信设备的运转。

（二）公共通信网络中断的影响

在“三断”环境中，公共通信网络的中断是另一个重大挑战。突发事件可能导致电信基站或光缆设施损坏，使得移动网络和互联网服务瘫痪。传统的无线通信手段，如手机网络和互联网依赖于运营商提供的基础设施，当这些设施受损时，常规的语音通话、数据传输和互联网通信都将无法使用。这种情况不仅会影响应急指挥车与外界的沟通，也会阻碍现场指挥系统的运行，导致信息传递不及时，指挥决策滞后。因此，在断网的情况下，应急通信系统必须具备独立的通信能力，如通过卫星通信系统等手段，确保指挥车能够在没有公共网络支持的情况下，依然与指挥中心保持实时通信。

（三）交通受阻对应急指挥车到达现场的影响

交通受阻是“三断”环境中尤为棘手的一个问题。突发事件，尤其是自然灾害，常常导致道路受损或被阻断，严重影响应急指挥车的快速到达现场。一旦指挥车无法及时到达，救援指挥的现场响应和调度能力将大幅下降，信息传递的时效性和准确性也会受到极大影响。特别是在山地、偏远地区或严重受灾区域，交通中断问题更加突出，给应急通信系统的部署带来巨大困难[1]。在这种情况下，如何通过其他手段，如无人机中继、远程卫星通信等，克服交通中断的限制，成为确保应急指挥车通信保障能力的重要环节。

三、应急指挥车的通信保障系统设计

（一）自主供电系统

在断电情况下，应急指挥车的通信设备必须依靠自主供电系统维持运作。为此，应急指挥车需要配备高效且稳定的自主供电装置。首先，备用发电机是最基础的供电保障，能够在电力供应中断时提供持续电力。其次，高容量电池组也必不可少，它能够在发电机维护或燃料耗尽的情况下，继续为设备提供电能，确保通信不中断。此外，太阳能发电等可再生能源也可以作为备用或补充供电手段，特别是在长期作业或燃料补给困难的情况下，太阳能能够提高供电的持久性和环境适应性。

（二）卫星通信系统

在断网的环境中，传统的无线通信手段失效，而卫星通信系统成为了应急指挥车保持外界联络的主要手段。卫星通信的最大优势在于其不依赖地面通信设施，能够在网络瘫痪、地面设施损坏的情况下，依旧保持稳定的通信联络。应急指挥车应配备高通量卫星天线和卫星电话等设备，以满足应急场景下高强度的数据传输和语音通信需求。卫星通信能够支持大范围的通信覆盖，使指挥车在偏远地区或复杂地形下，仍然可以与指挥中心、救援力量保持实时联络。

（三）自组织网络技术

当公共通信网络中断时，指挥车可以通过自组织网络（Ad-hoc Network）技术，迅速在现场建立起一个临时的无线通信网络[2]。自组织网络技术可以使救援人员的移动设备、手持终端等通过无线节点自动连接，形成一个自我恢复的网络。这种网络结构无需依赖现有基础设施，即使个别节点发生故障，网络依然可以通过其他节点进行信息传递，确保局部区域内的通信畅通。自组织网络可以大幅度提升应急通信系统在断网条件下的应变能力，适合用于现场救援指挥调度及信息共享。

（四）无人机通信中继

在断交通的情况下，地面交通可能受阻，导致应急指挥车难以迅速到达现场指挥。此时，无人机通信中继技术能够提供有效的解决方案。无人机可以搭载通信设备在高空巡航，充当空中移动中继站，将现场救援力量、指挥车和远程指挥中心连接起来。通过无人机的高空覆盖，通信信号可以突破地形限制，尤其是在山地、洪水或地震灾区，无人机能够迅速部署并提供稳定的通信链路，有效缓解交通中断导致的通信困境。

（五）移动应急通信平台

应急指挥车还应配备多种移动通信技术平台，确保在不同网络环境下都能保持通信畅通。例如，车载的无线电台、LTE无线宽带网络等设备，可以在有公共网络时提供高速数据传输服务，而在网络中断的情况下，车载设备仍能通过无线电等独立通信手段，维持基本的指挥调度功能。

（六）数据加密与网络安全

在极端环境下，应急通信系统不仅需要保障通信的顺畅，还要确保信息的安全。应急指挥车的通信设备应当具备数据加密和安全传输功能，防止敏感信息在传输过程中被截获或篡改。同时，应急通信网络还需具备一定的防御能力，抵御可能的网络攻击，确保指挥车在执行应急任务时，通信数据的完整性和保密性。

四、提升通信保障能力的应对措施

（一）多样化的应急预案

在应急指挥车的实际应用中，制定多样化的应急预案是确保通信畅通的关键。不同类型的灾害会对应急指挥的通信保障提出不同的要求，因此预案的制定应根据灾害的特征和现场的具体条件进行细致分析。首先，应急预案需针对断电、断网和断交通等不同场景，设计出相应的通信保障措施。这包括确定在不同情境下使用的通信技术、设备以及应急联系人等信息。通过事先的模拟演练，能够有效提升系统在“三断”环境下的应急响应能力，从而使得预案更具可行性和有效性。在设计预案时，需涵盖从灾害前期的预警到灾害后的恢复通信各个阶段，形成一个完整的应急预案体系。

（二）设备的冗余设计

为了有效防止单一设备故障导致通信中断，应急指挥车的通信设备必须具备冗余设计。这种设计原则确保通过多套通信系统的并行运行和自动切换机制，能够在某一设备失效时，备用系统能够迅速接管，从而维持通信的畅通。冗余设计不仅适用于电源和通信终端等硬件设备，还应包括不同的通信手段，如卫星通信、无线电台等。这种多样化的通信手段为整体通信保障系统的稳定性提供了重要支持，设备冗余设计的实施需要充分考虑到可能出现的各种故障情况[3]。通过设置不同层级的备用设备和方案，可以有效降低由于单点故障而导致的系统崩溃风险。此外，冗余设计还应考虑到设备的维护与更新，确保备用设备始终处于良好状态，以便在需要时可以快速启用。

（三）实时监控与维护

实时监控和定期维护是保障应急通信能力的关键措施。应急指挥车应建立一个完善的设备状态远程监控系统，能够随时监测通信设备的工作状态。这一系统可以提供实时数据反馈，一旦发现设备运行异常，系统能够及时发出警报，提示相关人员进行快速修复和维护。通过这种实时监控机制，能够大大减少设备故障带来的风险，确保在关键时刻设备能够正常工作。此外，定期的设备维护和巡检同样不可忽视。这包括对通信设备进行常规检查，以识别因设备老化或环境变化可能引发的故障。在实际运用中，建立详细的维护记录和检测流程，可以提高设备的可靠性，确保应急设备始终处于最佳状态。

（四）人员培训与能力提升

应急指挥车的通信保障不仅依赖于先进的技术手段，更离不开操作人员的专业水平和应急能力。因此，定期开展针对通信保障人员的培训至关重要。这些培训课程应涵盖设备的操作流程、故障处理技巧，以及在复杂环境下执行应急通信方案的具体方法。通过定期的培训和演练，能够提高操作人员在突发情况下的应变能力，增强其面对复杂情境时的判断力和执行力。

五、应急指挥车通信保障系统的未来发展方向

5G技术凭借其高速率、低延迟和大规模设备连接的优势，将大大提升应急指挥车的通信保障能力。在“三下，5G网络不仅能够提供更快的通信速度，还可以支持大量设备同时在线，断”环境特别适合复杂的应急救援场景。通过部署便携式5G基站，指挥车可以迅速搭建一个高效、可靠的局部通信网络，即便在公共网络中断的情况下，仍能确保指挥中心与现场单位之间的信息实时传递，从而提升救援工作的响应速度和协同效率。此外，云计算与边缘计算的融合将进一步增强指挥车的通信与数据处理能力。边缘计算能够就近处理现场数据，减少信息传输时延，确保决策的及时性，而云计算则为复杂数据分析和存储提供强大支持，帮助指挥车在应对大规模救援行动时更具灵活性和准确性[4]。

人工智能（AI）技术也将在应急通信保障中发挥重要作用。AI可以通过对现场环境和通信数据的实时分析，预测可能的通信中断风险，并优化通信资源的调度。借助人工智能，指挥车可以自动选择最佳的通信路径和设备切换方式，确保系统在极端环境下依然保持高效稳定运行。人工干预将大大减少，应急响应的整体效率也将得到显著提升。另外，无线电认知网络技术能够动态调整通信频率，在资源有限的情况下，避免信号干扰，最大限度地保证通信稳定性[5]。通过智能感知无线电频谱环境，无线电认知网络为指挥车在复杂环境下的灵活通信提供了有力保障。

未来，应急指挥车的通信系统还将通过卫星与无人机技术的深度融合实现更广泛的通信保障。无人机不仅能够作为空中的临时通信中继站，还可以搭载微型卫星装置，在灾区上空部署临时的低轨道卫星网络，从而扩大通信覆盖范围，确保在复杂地形或网络覆盖受限的地区，依然能够保持高效的通信链路。模块化设计的应急通信系统也将成为未来发展的重要方向。根据不同的灾害类型和现场需求，灵活调整设备配置，不仅能避免资源浪费，还能提升设备的管理和维护效率，为应急指挥车在不同任务中提供更加灵活的通信保障方案。

六、结论

“三断”环境下的应急指挥车通信保障能力直接影响救援工作的效率与效果。通过自主供电、卫星通信、自组织网络以及无人机通信中继等手段，可以有效解决传统通信系统在灾害环境中可能出现的中断问题。同时，新兴技术的应用，将进一步提升应急指挥车的通信效率和灵活性。未来，通过模块化设计、卫星与无人机的深度融合等方式，应急通信系统的适应性和稳定性将得到进一步优化，为复杂灾害环境下的应急响应提供更有力的保障。

参考文献：

[1]巫利荣.“三断”环境下应急指挥通信系统设计与实现[J].长江信息通信，2024，37（04）：121-123.

[2]李辰.基于融合通信的应急通信指挥车指挥系统设计[J].产业科技创新，2024，6（04）：90-93.

[3]熊志强.应急通信指挥车的设计与方案概述[J].汽车知识，2024，24（06）：71-73.

[4]张正大，李晓明，李植.浅谈当前应急通信指挥车的设计与发展[J].中国宽带，2023，19（05）：150-152.

[5]钟卫东，肖隆源，张明俊.基于移动通信的交通运输应急指挥管理网络平台架构探析[J].石河子科技，2022，（04）：24-25.