短波通信在消防应急通信中的应用探析

短波通信在消防应急通信中的应用探析

王龙

福建省消防救援总队应急通信与车辆勤务大队

摘要：微波通信是一种以300MHz-300GHz为载体，通过中继器实现长程传送的一种无线通信技术。短波具有频率高，波长短，在大气中以一条直线传输，仅在受到障碍物阻挡时发生折射或阻塞，其总体传输性质近似于光波传输。在进行超视距、远距离传播的时候，可以利用建立的短波中继台来进行信号中继转发，因此，短波通信也被叫做短波接力通信或短波中继通信。短波通信所使用的传输方式具有信号传输更加平稳、受到外部干扰更少等特点。

关键词：应急通信；短波通信；地波；天波

引言

按照所承载的讯息种类，短波通信可分为两大类：模拟短波通信与数字短波通信。出现得早、技术成熟的模拟短波通信正在逐步被数字短波通信所替代。数字短波是一种利用时间调制技术实现的多通道数据传输。在数字短波通信中，将所传送的数字信号根据不同的时隙位置进行划分，然后复用在一起，形成一个具有综合传输特性的统一数字流，最后通过短波信道来进行数据信息的传送，因此，它的频带宽度很大，可以实现数字信号的多路复用。在话音通信和数据传输中，数字短波通信已经获得了广泛的使用，并显示出它的优势[1]。

1.短波通信

1.1短波通信传播方式

短波是一种具有3~30MHz，波长为l00~l0m的无线电波，在现实生活中，短波所采用的频段通常为1.5~30MHz，根据其传播方式可将其分成两种类型：地波传播和天波传播。与中、长波相比，短波具有更高的频段，受地表影响更大，利用地波传输时，信号损耗更大，通常仅能传输数十公里，不适用于远程通信与广播。采用天波传输方式，可降低无线电波在电离层中的损失，并可实现长程通信，因此，本项目提出了一种基于无线电波在电离层中传输的新方法。

1.2天波传播

在此传输过程中，由电离层反射产生的电磁波被称作“天波传输”。与传统的地波相比，天波具有更高的频段，更低的损失，更低的天波在电离层的一次或多次反射，使得其在全球范围内的无线通信成为可能。由于电离层的高度和它的电气性质等都会随着时间的流逝而发生改变，所以，在具体应用中，白天和晚上的工作频率应该是不一样的，一般情况下，一天中需要改变2到3次，在白天可以使用更高的频率。

1.3短波通信技术

自20世纪80年代开始，随着手机和卫星的普及，短波段通信的发展也随之停滞。由于目前我国的短波通信受到限制，近年来，我国通信行业对短波通信的新技术进行了大量的研究，研制出了一系列新型的通信技术，研制出了一系列具有优异特性的通信装置，并在近十多年中获得了大量的使用，可谓是我国短波通信技术的革命，使通信链路的品质有了很大的改善。无论是数字通信，还是手机通信，都比卫星通信要好得多[2]。

2.数字短波通信在消防应急通信保障中的应用价值

应急通信通常是指当由于人类或自然的紧急情况，导致了对通信的要求急剧上升的时候，能够充分地发挥出所有的通信资源，以保证对救援工作所需要的所有的通信方式和方式，并提供所需要的通信服务。为突发事件或天然事件而设立的一种临时性的特殊沟通机制。消防紧急通信是指在火灾中，消防救援人员通过有线和无线通信手段来保持命令的通畅，从而突破各种情况下的限制，从而使各种营救工作能够顺利进行的一种通信。消防应急通信，是将技术装备和通信人员的有机地组合在一起，来完成在消防救援队中上下级之间、前后方之间、以及在各种紧急情况下与部队、公安等部门之间的通信。通信与联络促进了讯息的传达与行动的指令。消防紧急情况下的通信主要有如下几个特征。(1)火灾发生后紧急通信的时刻、位置具有一定的随机性。紧急情况下，其出现的时间、地点都是无法预料的，或者是在一定的时间里可以预见到的，因此，消防救援人员不可能事先做好任何的通信准备工作，因此，就必须采用一些技术手段，快速构建一个临时的通信网络，作为紧急情况下的通信保障。(2)火灾紧急情况下的通信支持模式存在不确定性。由于火灾发生的原因，火灾发生时所要面对的灾难种类较多，所要面对的困难也较大。由于消防事故的复杂性，导致消防救援系统中的通信模式存在着很大的不确定性。(3)火灾紧急情况下对通信容量的要求是不平衡的、难以预料的。一场灾难会给通信系统带来多大的损害还不清楚。即便原来的通信网路状况良好，也会由于发生灾害而导致局域网的阻塞而无法正常运作。

3.数字短波通信在消防通信保障中的具体应用

在紧急情况下，因地理位置的不确定，传统的通信方式很容易被干扰。最近几年，有关部门从实际出发，建立起了一个立体、协作的紧急通信指挥系统，将公网集群、PDT数字集群、LTE宽带专网、Mesh自组网、北斗定位、卫星通信等多种无线通信技术结合起来，将这些技术应用到了广泛的社会生活中，为消防队提供了“全地域、全过程、全天候”的无线通信服务，这些技术在以往的重大消防安全和灾难紧急救援中都起到了很大的影响。实现抢险救灾现场的信息互联是实现抢险救灾有效指挥的先决条件，这需要利用短波通信技术，在传统通信方式无法实现时，重构抢险救灾现场通信指挥网，为抢险救灾提供可靠的通信保障。在消防通信指挥体系的构建过程中，对于所出现的重大灾害事件，通常都是跨区域、长距离、大范围的，经常会出现道路中断、电力设施损毁、公网通信中断等现象，运用短波通信技术，能够迅速构建起指挥调度通信网。每个消防救援支队都应该按照自己的实际需要，配备相应的车辆站以及个人背着的短波电台。但是，现在，在实际的消防应急通信中，很难将短波通信运用到实际的战斗中

[3]。其中的原因有：一是由于短波通信中的多种干扰，它的频道是一个变参数信道，它的稳定性很差，而且它的通信质量也很低。在救援现场，各类电磁环境十分复杂，限制了它的作用的发挥。二是在火灾抢险中，为满足各种突发事件的紧急通信需求，需要构建视觉通信控制系统，以应对各种情况下语音、图像、视频和数据的高速传输。考虑到其特有的优越性，有必要将其用于紧急情况下的通信保障。各级紧急通信保障部队要充分关注短波通信技术，以实际工作为中心，充分利用已有设备，增加对短波通信设备投资。与此同时，要有目标地进行在极端严酷环境下的短波通信培训，加强新技术、新装备和新战术的使用，重视对短波通信设备的测试培训，使其在实际战斗中得到实际的使用，充分发挥其在紧急情况下的保障功能。

结语

作为一种新型的通信手段，数字短波通信以其较大的带宽、较强的抗干扰能力和较高的信道保密性而备受关注。利用中继进行远程传送的方法，能够保证稳定而又优良的通信品质，并能对地形地貌造成一定的干扰进行有效的消除，所以，在信息传送的稳定性以及抗灾性等方面，都有着其他通信方式所无法相比的优点。所以，在火灾紧急情况下，数字短波通信可以被大量运用到火灾紧急情况下的通信保障中，构建起一个健全的紧急情况下的通信系统，为进一步提升火灾紧急情况下的通信的稳定性打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]崔建华.短波通信在消防应急通信中的应用探析[J].数字通信世界,2023(02):127-129.

[2]王云鹏.数字微波通信在消防应急通信保障中的应用分析[J].数字通信世界,2023(02):143-145.

[3]贺灿辉.Mesh网络技术在消防应急通信中的应用[J].消防界(电子版),2022,8(17):56-58.