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揭秘 | 守護生命的科技力量——應急通信的“超能力”
2024-07-29 中國電信博物館
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2024年7月2日凌晨,湖南岳陽市平江縣縣城發生嚴重洪澇災害;7月5日下午,岳陽市華容縣團洲鄉團洲垸洞庭湖一線堤防發生決口,造成垸區被淹……近期,自然災害事件頻發,在此期間,應急通信不僅是一種通信技術手段,更是守護生命、傳遞溫暖的無形紐帶,成為救援行動生命線最堅韌、最不可或缺的一環。

隨著科技飛速發展,應急通信手段也在不斷升級換代。然而,無論技術如何演進,應急通信的核心目標始終未變——那就是在緊急情況下,確保信息的快速、準確、可靠傳遞,為救援行動提供有力支持。下面,就讓我們來認識一下應急通信的“超能力”。

衛星通信:跨越天際的通信橋梁

在自然災害等突發性危機發生,常規公共通信基礎設施陷入癱瘓或堵塞狀態時,衛星通信往往就能發揮關鍵作用。

衛星通信(Satellite communication technology)作為一種重要的應急通信手段,是一種利用人造地球衛星作為中繼站來轉發無線電波而進行的兩個或多個地球站之間的通信。因其將中繼站放置在空間軌道上,所以也被看作是微波中繼通信的一種特例。

衛星電波覆蓋面積廣泛,在衛星波束覆蓋區內一跳的通信距離最遠可達18000 公里,并支持多址連接,讓覆蓋區內的用戶能即時溝通。災害發生時,衛星通信能夠確保關鍵信息的傳輸,如災情報告、救援指令等,使上級能夠根據災情進行有效的指揮。同時,衛星通信鏈路主要位于大氣層外的宇宙空間,傳輸損耗小且穩定,不受地面自然與人為因素干擾,即使在極端環境下也能保持通信暢通,因此,其還能作為地面通信網絡的補充、備份和延伸,為災區提供臨時的通信保障。

作為最直觀的衛星通信工具,衛星電話能夠在衛星覆蓋范圍內提供穩定的語音通信服務。在近期岳陽市華容縣洞庭湖決口災情發生時,湖北電信公司就緊急組織應急通信保障突擊隊,配置1輛應急基站車、1套高通量衛星便攜站、1套便攜式基站及3部天通衛星電話,用于支援災區網絡應急通信保障工作。

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此外,通過結合高通量衛星,應急指揮車還能實現在行進過程中數據上網,確保現場與后方指揮中心之間的實時連接。當然,目前的衛星通信也有不足之處,主要表現在通信容量有限,傳輸時延大及存在日凌中斷、星蝕和雨衰等現象。

集群通信:高效通信的守護者

集群通信系統采用PTT 方式,呼叫接續快,被叫不需摘機,是一種高效專業的無線通信技術,專為滿足多用戶、多部門在復雜環境中進行快速可靠的通信而設計。因其特有的調度功能、組呼功能以及快速呼叫的特性,通常在應急通信中用于指揮調度。它就像是一個智能的通信“管家”,可以動態地管理和分配有限的無線資源,讓多個用戶或團隊共享并有效利用這些資源。

在緊急救援行動中,眾多工作人員需要迅速溝通和協調行動。這時,集群移動通信系統就派上了大用場。它支持快速建立呼叫、組呼、廣播等多種通信方式,可以確保將關鍵信息迅速傳達給所有相關人員。同時,該系統還具備優先級設置功能,可以讓緊急呼叫優先得到響應,為救援行動爭取寶貴時間。

目前,應急通信保障隊伍使用的應急指揮車輛上都裝配有數字集群通信系統,不僅提高了通信效率、增強了指揮調度的靈活性,還可以通過靈活的組網方式,適應不同規模、不同場景的通信需求。此外,該系統還采用了先進的加密技術,確保通信信息的安全性和隱私保護。

短波通信:穿越電離層的通信奇跡

短波通信是無線電通信的一種,主要依靠電波傳播,利用波長為100至10米(頻率為3至30MHz)的電磁波進行通信,通過電離層的反射,實現遠距離的通信覆蓋,最遠可達上萬公里。在我們的手機信號無法觸及的偏遠地區,短波通信卻能如臂使指,將信息及時送達。

在應急通信中,短波無線電通信有著獨特優勢:當短波信號發射到空中,它們會被電離層反射回地面,經過多次跳躍,最終到達遠方的接收站。

這種傳播方式,不僅讓短波通信能夠跨越廣闊的地理空間,還賦予了它穿越如山脈、海洋等障礙物的獨特能力,能夠不受地面網絡樞紐和有源中繼體制約,具有極高的抗毀能力和自主通信能力;其次,它的設備簡單、易于攜帶,能在短時間內搭建起臨時通信網絡,可以快速部署到災區,為救援隊伍提供即時的通信支持;此外,與衛星通信相比,短波通信無需支付額外的通信費用,運行成本較低,適合長期的野外搜救和救援行動。

因此,在自然災害、軍事行動等緊急情況下,短波通信都是首選的通信方式之一。

微波通信:危難時刻顯神通

微波通信也是一種無線電通信方式,是利用微波這一特殊頻段的電磁波進行信息傳遞的通信技術。其波長范圍在0.1毫米至1米之間,對應的頻率則是300MHz至3000GHz,這一頻段內的電磁波具有極高的頻率和較短的波長,使得微波通信在無線通信領域獨樹一幟。

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盡管微波信號在傳播過程中易受阻擋,但通過中繼站接力傳輸,微波通信能夠跨越很長距離,實現遠距離通信的連續性與穩定性。因其抗災害能力較強,所以在應急通信中具有不可替代的地位。1976年的唐山大地震中,京津之間的同軸電纜全部斷裂,而六個微波通信通道全部安然無恙。在此危急時刻,微波通信在抗震救災中發揮了重要的通信作用。在20世紀90年代長江中下游特大洪災中,微波通信也展現了它的巨大作用。

應急通信車:災害現場的通信衛士

應急通信車是災害與緊急事件中的關鍵通信設備,集成了多種現代通信技術,為救援行動提供強有力的通信保障。裝備了先進的無線通信系統、衛星通信設備以及視頻監控裝置,能夠在各種復雜環境下迅速建立起穩定的通信網絡。

當災害發生時,傳統通信設施往往受損嚴重,應急通信車能迅速抵達現場,成為連接救援人員與指揮中心的空中橋梁。它不僅能夠實現語音、數據的實時傳輸,還能通過高清視頻監控系統,將現場情況清晰、準確地傳輸給指揮中心,為決策者提供第一手資料。作為應急通信的重要裝備,應急通信車發揮了非常突出的作用,其種類繁多,從輕型、中型到重型,不同類型有著不同的功能和分工。

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在實際應用中,應急通信往往不會單獨依賴某一種手段,而是多種手段協同開展,根據實際不同的場景和需求,選擇合適的通信方式至關重要。

應急通信技術能跨越地理障礙,將救援的信息傳遞到最偏遠的角落;在關鍵時刻穩定如磐,確保每一條指令都能準確無誤地傳達。

然而,應急通信技術的發展并未止步,隨著科技的日新月異,未來將有更多創新性的技術涌現,提供更高效的數據傳輸、更智能的決策支持系統以及更廣泛的網絡覆蓋,進一步提升應急響應的速度和效率,為應急通信帶來更多可能性。

參考資料:

1、電信管理局:《應急通信手段簡介》;

2、新華社客戶端:《緊急馳援洞庭湖!——湖北電信應急通信保障突擊隊奔赴湖南災區》。

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