胡 蓉，王 芳，吳建飛，吳露露，劉培顯

（1.75841部隊(duì)，湖南 長沙 410007；2.國防科技大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410000）

近年來，我國應(yīng)急通信技術(shù)水平不斷提高，在出現(xiàn)暴雪、地震、新冠疫情等災(zāi)害時(shí)，均展現(xiàn)出較強(qiáng)的通信能力，但是相較于我國社會(huì)發(fā)展相關(guān)規(guī)定還是有一定的差距與不足，因此，我國應(yīng)急通信能力急需快速地發(fā)展和提高。

1 應(yīng)急通信在應(yīng)急處置工作中發(fā)揮重要作用

在當(dāng)前環(huán)境下，應(yīng)急通信除了應(yīng)用于軍事領(lǐng)域中，在日常救災(zāi)（火災(zāi)、地震等）中也被廣泛應(yīng)用，可以說應(yīng)急通信背負(fù)著“平時(shí)服務(wù)、急時(shí)應(yīng)急、戰(zhàn)時(shí)應(yīng)戰(zhàn)”的使命，對于維護(hù)國家安全和人民生命財(cái)產(chǎn)安全都具有重大意義。救援應(yīng)急現(xiàn)場采用“以中短波通信為主，多種通信系統(tǒng)軟件綜合性網(wǎng)絡(luò)”多種通信方式共存的手段，凸顯短波信號(hào)在災(zāi)害戰(zhàn)爭中的“保底”作用，實(shí)現(xiàn)多通信間的備份使用，及時(shí)做好現(xiàn)場救援信息的傳送，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急緊急通信。在突發(fā)公共事件應(yīng)急管理中，緊急通信是突發(fā)事件、搶險(xiǎn)救援等主要的信息傳送方式，是滿足突發(fā)性以及規(guī)模性救援的相關(guān)規(guī)定，充當(dāng)傳送第一手消息的“先峰”角色，是決策者獲取信息并有效處理事件的中樞神經(jīng)[1]。

2 應(yīng)急通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

由于國外的相關(guān)技術(shù)起步較早，一些國家或地域已經(jīng)建立了頗具規(guī)模的應(yīng)急通信系統(tǒng)。在地震多發(fā)的日本，需要做好時(shí)刻應(yīng)對自然災(zāi)害的準(zhǔn)備，因此日本國內(nèi)建設(shè)了大規(guī)模的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)體系，主要由無線網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信三者構(gòu)成，并與當(dāng)?shù)氐姆罏?zāi)救援機(jī)構(gòu)聯(lián)通，以保障救災(zāi)的效率。在2001年，美國開始加大投入建設(shè)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，建立了一套相對完善的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)體系，并與政府的救援服務(wù)直接關(guān)聯(lián)在一起。我國應(yīng)急通信網(wǎng)建設(shè)前期缺乏統(tǒng)一管理，建設(shè)比較零散且沒有統(tǒng)一規(guī)劃。長期性緊急通信的建設(shè)大多數(shù)是在公安消防領(lǐng)域，在2008年修定的《消防法》確定了消防部隊(duì)的職責(zé)和使命，隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不斷建設(shè)，在公安系統(tǒng)的155 Mbps基礎(chǔ)上，消防部隊(duì)安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的融合。在20世紀(jì)90年代，主要是無線窄帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，構(gòu)建以35 MHz的通信系統(tǒng)；到2015年，無線寬帶網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，采用移動(dòng)通信、應(yīng)急橋接等手段，完成互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的通信，同年工信部規(guī)劃選用1.4 MHz頻道建設(shè)應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)通信，到目前為止已有多城市實(shí)現(xiàn)應(yīng)急、交通和城管的建設(shè)，但缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，使得建設(shè)維護(hù)成本較大，資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重；在衛(wèi)星通信方面，主要以公安、消防和水利等建設(shè)應(yīng)急專用衛(wèi)星通信網(wǎng)，在2010年統(tǒng)一租用23 MHz的專用衛(wèi)星頻道資源，2016年實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容；無線自組網(wǎng)建設(shè)于20世紀(jì)70年代，主要為分布式、集中式、混合式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；現(xiàn)階段，我國的緊急通信方式以集群通信為主，一旦通信基站、連接點(diǎn)遭受到毀壞將會(huì)受到比較大的影響。盡管近年來中國應(yīng)急通信技術(shù)快速發(fā)展，但是由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展存在差異，導(dǎo)致各地應(yīng)急通信水平具有的差異性。

3 從技術(shù)手段看我國相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展方向

3.1 無線集群通信

在應(yīng)急通信中，語音通信是一種最基本的通信方式，窄帶數(shù)據(jù)集群技術(shù)在語言層面有著較強(qiáng)的能力，該系統(tǒng)又分成TETRA數(shù)據(jù)群集和PDT數(shù)據(jù)群集。使用比較廣泛的是TETRA數(shù)據(jù)群集，但由于其數(shù)據(jù)加密插口不對我國開放，因而在使用的過程中會(huì)存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。PDT數(shù)據(jù)群集系統(tǒng)是我國自主研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)通信模組，在國內(nèi)廣泛地使用。

3.2 IP互聯(lián)互通技術(shù)

IP語音通信技術(shù)利用相關(guān)的軟交換技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)來達(dá)到應(yīng)急通信目的。在實(shí)際場景中，該技術(shù)可以形成一個(gè)互聯(lián)互通的指揮系統(tǒng)，將不同的設(shè)備聯(lián)通組成統(tǒng)一的通信平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度與指揮。

3.3 衛(wèi)星通信技術(shù)

衛(wèi)星通信技術(shù)是運(yùn)用數(shù)據(jù)通信衛(wèi)星作為信息內(nèi)容進(jìn)行傳送的通信技術(shù)。當(dāng)出現(xiàn)緊急狀況時(shí)，若現(xiàn)場沒有任何可以使用的地面通信設(shè)施或因出現(xiàn)突發(fā)性的自然災(zāi)害，導(dǎo)致地面通信設(shè)施被毀壞，就可申請利用衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)行應(yīng)急通信，以輔助事件的處理或開展救援工作。利用衛(wèi)星通信技術(shù)開展應(yīng)急通信的優(yōu)勢在于該技術(shù)不受地面通信設(shè)施限制，即便災(zāi)害事故發(fā)生在交通落后的偏遠(yuǎn)地區(qū)，也可以使用衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)行呼叫救援。衛(wèi)星通信也可細(xì)分為多種，包含VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)、MFTDMA無線通信技術(shù)和SCPC/DAMA無線通信技術(shù)。

3.4 移動(dòng)應(yīng)急通信車

根據(jù)移動(dòng)應(yīng)急通信車類型，可以將其分為以下幾種：小型、中型以及大型應(yīng)急通信車。其中，小型主要是越野性能比較好的SUV，靈活性和機(jī)動(dòng)性較好，經(jīng)過改裝后具有一定的涉水功能，一般用于處理具有時(shí)效要求的通信任務(wù)。中型主要是以豐田斯柯達(dá)類客車以及五十鈴700P的載貨車為主，客車具有一定的載貨能力，相較于小型車輛可以攜帶一定的物資和設(shè)備，也可作為應(yīng)急指揮部，在車頂上安裝靜中通或動(dòng)中通天線保持通信，但難以適應(yīng)復(fù)雜路況。

然而應(yīng)急通信車亦存在弊端，例如汽車作為交通工具本身會(huì)在地面環(huán)境較差、道路不佳等情況下很難發(fā)揮出自身的優(yōu)勢，并亦受到其天線所掛高度的限制，使得實(shí)際的通信范圍有限。各類通信技術(shù)之間可相互融合，移動(dòng)應(yīng)急通信車可作為衛(wèi)星通信的地面接收部分，同時(shí)這種衛(wèi)星通信方式還能與靜態(tài)的地面接收設(shè)備配合使用，使得信息的接收和處理能力得到增強(qiáng)。

3.5 關(guān)于應(yīng)急電臺(tái)

關(guān)于應(yīng)急電臺(tái)的發(fā)展，短波通信技術(shù)在災(zāi)害、戰(zhàn)爭中有“保底”的作用。短波通信的是利用電離層的反射實(shí)現(xiàn)無線通信，由于通信的質(zhì)量會(huì)受電離層本身的特性影響，在復(fù)雜多變的環(huán)境中會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的穩(wěn)定性。隨著移動(dòng)通信、微型計(jì)算機(jī)以及微電子技術(shù)的快速發(fā)展，短波通信的質(zhì)量和數(shù)據(jù)信息傳輸速度也在不斷提升，加速了短波通信技術(shù)的發(fā)展。短波無線電通信具有較強(qiáng)的“生命力”，即便是在較為苛刻的環(huán)境條件下，短波通信也能夠較好地發(fā)揮作用，這對于應(yīng)急通信而言意義重大。作為無線集群技術(shù)類型的應(yīng)急電臺(tái)已被廣泛應(yīng)用于部隊(duì)通信與消防通信等領(lǐng)域，國家無線電管理局規(guī)定了若干個(gè)頻段以供特定部門應(yīng)急電臺(tái)使用，規(guī)范了應(yīng)急電臺(tái)的使用范圍，以避免不必要的信號(hào)干擾。

3.6 一體化便攜設(shè)備

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，便攜式的一體化設(shè)備已經(jīng)變成緊急通信行業(yè)不可或缺的組成部分，例如：一體化基站設(shè)備、背包式通信衛(wèi)星設(shè)備等，都可以由1人或多人攜帶，其攜帶方式包括機(jī)載、車載或者徒步攜帶。作為便攜式設(shè)備，只需要將其送至事故現(xiàn)場，即可保證基本的應(yīng)急通信能力?？傮w來說，該設(shè)備具有便于攜帶的優(yōu)勢，但缺點(diǎn)與應(yīng)急電臺(tái)類似，提供的通信能力受限。

3.7 新興應(yīng)急通信技術(shù)

不同的應(yīng)急通信手段適用于不同場景，并凸顯出自身的優(yōu)缺點(diǎn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，一些基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)衍生的應(yīng)急通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。例如，在自然災(zāi)害監(jiān)測領(lǐng)域，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能在傳感器方面的優(yōu)勢，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)處理數(shù)據(jù)，配合已有的應(yīng)急通信技術(shù)手段，就能夠構(gòu)成一個(gè)較為完整的監(jiān)測預(yù)警、事發(fā)處理、事后備查監(jiān)測可視化體系。

應(yīng)急資源調(diào)配是應(yīng)急指揮中的重要組成部分，在應(yīng)對突發(fā)性緊急事件時(shí)，資源能否合理利用，關(guān)系到整個(gè)事件的處理效果?，F(xiàn)行的IP互聯(lián)互通技術(shù)可以運(yùn)用智能終端進(jìn)行便捷化的調(diào)度指揮，但是該技術(shù)只支持語音通信互聯(lián)，因此具有一定的局限性。RFID技術(shù)則可實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞，可自動(dòng)地按照約定好的協(xié)議對電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別。

無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效打破應(yīng)急信息感知系統(tǒng)在野外惡劣環(huán)境下的限制。由于在無人作業(yè)的情況下，設(shè)備運(yùn)行中的通信電量與計(jì)算儲(chǔ)存能力都較為有限，其給應(yīng)急信息感知傳輸過程帶來巨大困難。在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點(diǎn)可以在無人干預(yù)的前提下，利用自身的電池供電來實(shí)現(xiàn)信息采集和多次跳轉(zhuǎn)傳遞，這種自組織網(wǎng)絡(luò)十分便捷，且無須人為作業(yè)，因此可將該技術(shù)應(yīng)用于不適合人力參與的危險(xiǎn)場景中，例如有毒氣體檢測、山頂滑坡探測和救援人員生命體征的探測等。

4 結(jié)束語

我國應(yīng)急管理系統(tǒng)的建立，代表著中國信息安全管理體系往前邁開了重要的一步，實(shí)現(xiàn)了緊急抗災(zāi)救災(zāi)力量和資源的融合，建立起統(tǒng)一、靈活的具有中國特色的突發(fā)事件應(yīng)對系統(tǒng)，最終提升我國防災(zāi)救災(zāi)能力。應(yīng)急通信作為應(yīng)急管理系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，已引起世界各國的重視。應(yīng)急通信體系是一個(gè)長期的工程項(xiàng)目，多部門管理系統(tǒng)規(guī)范性發(fā)展，以建立起適合我國獨(dú)特的應(yīng)急通信管理系統(tǒng)。同時(shí)，隨著各種管理體系的發(fā)展以及新技術(shù)的應(yīng)用，利用新方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)急通信，使得應(yīng)急通信系統(tǒng)在我國防災(zāi)減災(zāi)宣傳抗災(zāi)中起到關(guān)鍵作用?！?/p>