束亞楠
摘 要:通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定暢通是人防信息化發(fā)展的前提,是實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化的新時(shí)代防空作戰(zhàn)指揮的關(guān)鍵。短波通信作為一種保底的遠(yuǎn)程通信手段,是人防應(yīng)急指揮及通信保障的有力助手。本文從短波電臺的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),探討研究了其在人防指揮通信領(lǐng)域所面臨的突出問題及解決之策。
一、引言
當(dāng)今世界局勢動蕩不安,戰(zhàn)爭隨時(shí)可能爆發(fā)。地震、洪澇、火災(zāi)等自然災(zāi)害事件的頻發(fā),通信傳輸能力時(shí)刻經(jīng)受著考驗(yàn)。如何在災(zāi)害發(fā)生時(shí)采取有效的通信措施,第一時(shí)間向政府機(jī)關(guān)傳遞有效的災(zāi)情信息,是人民防空通信系統(tǒng)亟需解決的問題。人民防空通信系統(tǒng)是國防戰(zhàn)備的重要組成部分,而短波通信系統(tǒng)的發(fā)展為人防指揮通信提供了有力支撐。短波通信是唯一一種不依賴有源中繼體制以及網(wǎng)絡(luò)樞紐限制的遠(yuǎn)程通信手段,是提升數(shù)據(jù)信息傳輸能力的關(guān)鍵途徑之一。
二、短波電臺的作用及發(fā)展現(xiàn)狀
(一)短波電臺在人防通信系統(tǒng)中的作用
短波通信主要用于軍事以及人民防空等部門,用來傳遞語言、數(shù)據(jù)、文字等信息。在人民防空遠(yuǎn)程指揮通信和應(yīng)急救援中,短波通信電臺可以為人防指揮通信保駕護(hù)航,是落實(shí)戰(zhàn)爭策略與指令傳遞的重要保證,始終是人防系統(tǒng)核心的通信手段。因此,優(yōu)化短波電臺通信性能,提高人防通信系統(tǒng)中短波電臺的傳輸效率、質(zhì)量、抗干擾能力,是現(xiàn)代防空襲斗爭的需要。
具體來說,人防短波通信的作用主要有兩個(gè)方面:一是語音通信。短波電臺在人民防空應(yīng)用領(lǐng)域中的主要作用是語音通信,通過短波電臺穩(wěn)定的語音通信能力,保證在任何時(shí)間任何地點(diǎn),快速實(shí)現(xiàn)搭建短波通信網(wǎng),隨時(shí)接受上級的語音指令。二是是數(shù)據(jù)通信。短波數(shù)據(jù)通信能力是利用短波調(diào)制解調(diào)器,實(shí)時(shí)傳輸各種報(bào)文等文件信息。
(二)短波電臺的發(fā)展現(xiàn)狀分析
從第一代短波電臺到現(xiàn)如今的第三代軍用短波電臺,短波電臺在全國人防通信系統(tǒng)中的應(yīng)用已有數(shù)十年的歷史了。盡管隨著超短波、微波、光纖、衛(wèi)星等人防通信手段的日漸豐富,短波通信仍然以其使用簡單、成本低廉,靈活機(jī)動性強(qiáng)等活躍于人防通信體系。當(dāng)今,短波通信已經(jīng)長期運(yùn)用在人民防空無線通信,成為了國內(nèi)外發(fā)達(dá)國家重要的遠(yuǎn)程通信手段之一。
目前,短波通信電磁環(huán)境越來越糟糕,城市建筑的快速發(fā)展使得無線電波的傳輸充滿了不確定性。建筑基礎(chǔ)設(shè)施對無線電波的吸收,不同頻率多個(gè)無線電波的干擾等新情況導(dǎo)致了短波電臺無法在多個(gè)短波電臺完成建鏈語音通信。即使在ALE和自適應(yīng)通信模式下,也無法實(shí)現(xiàn)短波語音甚至數(shù)據(jù)通信,其成為了當(dāng)今短波通信技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題。短波信道常摻雜著強(qiáng)烈的噪聲和干擾信號,再加上衰落和多徑效應(yīng)造成的不穩(wěn)定,更使短波通信環(huán)境雪上加霜。
三、短波電臺發(fā)展的優(yōu)勢與影響因素
(一)短波電臺的發(fā)展優(yōu)勢
短波通信運(yùn)行功率小、不受地形因素的制約,是唯一不受“網(wǎng)絡(luò)樞紐”和“有源中繼體”制約,抗毀能力和自主通信能力強(qiáng)的遠(yuǎn)程通信手段,能實(shí)現(xiàn)近、中、遠(yuǎn)距離的自主通信。短波電臺因其體積小、機(jī)動性強(qiáng),設(shè)備簡單,通常在機(jī)動指揮所架設(shè)短波電臺實(shí)現(xiàn)快速與上下級建立通信聯(lián)絡(luò),因此廣泛應(yīng)用于應(yīng)急通信保障活動中。同時(shí),短波電臺具有不易被徹底摧毀的中繼系統(tǒng)-電離層,電離層只有在高空核爆炸時(shí)才會局部范圍和一定時(shí)間內(nèi)遭到一定時(shí)間的破壞,是一種保底的通信聯(lián)絡(luò)手段。
(二)影響短波通信質(zhì)量的因素
在短波通信中,由于短波頻段窄,通信空間十分擁擠,同時(shí)會受到大氣噪聲、工業(yè)干擾、電臺干擾和人為干擾等不同形式的干擾,這些因素嚴(yán)重影響了短波通信質(zhì)量。下面主要從短波信道、建筑物及天線架設(shè)等方面分析對短波通信的影響。一是短波信道對通信性能的影響。短波通信的性能很大程度上取決于短波信道的特性,短波信道是一種典型的隨機(jī)參量信道,短波信道的參數(shù)及其對信號傳輸?shù)挠绊戨S著電離層的特性的變化而隨機(jī)變化。地磁的影響、太陽的運(yùn)動、電子密度隨高度變化等因素,使信道變化難于預(yù)測并強(qiáng)烈影響著短波通信的質(zhì)量和可靠性,嚴(yán)重的甚至造成通信中斷。二是建筑物對短波通信的影響。短波傳播路徑上有關(guān)物體的物理特性對短波傳輸可能具有明顯影響,在市區(qū)尤其高層建筑物將產(chǎn)生多樣的散射、繞射現(xiàn)象,從一定程度上降低了無線短波通信效果。三是天線的架設(shè)方式對短波通信應(yīng)用的影響。天線架設(shè)方式是影響通信在人防通信系統(tǒng)中應(yīng)用的重要因素,是否滿足信號發(fā)送和接收的更大范圍需求是短波天線架設(shè)的首要考慮因素。通常,有倒V架設(shè)和水平架設(shè)兩種架設(shè)方式,前者一般適用于中心站對各方向的通信,后者則適合點(diǎn)點(diǎn)對稱和點(diǎn)面對應(yīng)的通信方式。
四、優(yōu)化短波通信性能的對策及建議
(一)提高短波通信能力的對策
一是加強(qiáng)短波通信的頻率管理。將通信質(zhì)量較佳的頻點(diǎn)存入信道,在日常訓(xùn)練過程中輪流測試其聯(lián)通情況并做好相關(guān)記錄,篩選出不同時(shí)段、不同地點(diǎn)的最佳通信頻點(diǎn),構(gòu)建長期有效的通信聯(lián)絡(luò)機(jī)制。二是采用短波自適應(yīng)鏈路建立(ALE)技術(shù),實(shí)現(xiàn)自動頻率選擇、自動天線調(diào)整、自動信道存儲,選擇出當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)刈罴训亩滩ㄍㄐ判诺溃闺姶鸥蓴_得到避免,同時(shí)簡化了人工選頻的復(fù)雜操作。三是采用高速調(diào)制解調(diào)技術(shù)。利用正交頻分復(fù)用調(diào)制方式,實(shí)現(xiàn)抗頻選擇性衰落,在不需要增加頻譜資源和天線發(fā)送功率的情況下,成倍的提高信道容量,充分開發(fā)空間資源。四是通過信號處理、空間處理及時(shí)間處理等抗干擾技術(shù),刪除被干擾的全部頻率,提高通信接收機(jī)的信噪比,實(shí)現(xiàn)在干擾很小的頻點(diǎn)下進(jìn)行可靠通信。五是在確保短波電臺能夠有效實(shí)施應(yīng)急通信保障的基礎(chǔ)上,天線的架設(shè)需要盡量避開遠(yuǎn)離干擾源、發(fā)射或者接收方向避開障礙物。
(二)改善短波通信電磁環(huán)境的建議
通過國際和國內(nèi)有關(guān)部門的共同研究和討論,促進(jìn)短波天波通信頻率共用與協(xié)調(diào)機(jī)制,打造綠色健康的短波生態(tài)電磁環(huán)境,不斷解決短波電磁環(huán)境日益惡化的問題。同時(shí),著力抓住和解決主要矛盾,即降低短波同頻干擾和無用發(fā)射兩個(gè)基本點(diǎn)。通過采用短波頻率的預(yù)規(guī)劃、動態(tài)頻率管理和通信建鏈過程中的實(shí)時(shí)選頻,實(shí)現(xiàn)短波通信頻率的有效管理。
五、結(jié)語
隨著軍事通信在當(dāng)今戰(zhàn)爭中的作用日益提升,我國對人民防空指揮通信系統(tǒng)提出了更高的要求。短波電臺作為現(xiàn)代防空襲斗爭的“殺手锏”,成為遠(yuǎn)程通信的理想樞紐。無線短波通信是衛(wèi)星無線通信的有效補(bǔ)充,是未來信息化戰(zhàn)爭中實(shí)現(xiàn)指揮信息穩(wěn)定暢通的重要保證。因此,提升短波通信質(zhì)量,改善短波電臺抗干擾性能,是防空襲斗爭勝利的需要和重要保障。
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