1.引言

近年來，為滿足滅火救援的需要，消防部隊(duì)構(gòu)建了以城市為主的調(diào)度指揮通信網(wǎng)絡(luò)，在火災(zāi)撲救和應(yīng)急救援中發(fā)揮了重要作用。但是,隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)飛速發(fā)展，各類重特大災(zāi)害事故、突發(fā)事件、自然災(zāi)害等不斷增多，規(guī)模不斷增大，消防滅火搶險(xiǎn)救援呈現(xiàn)出突發(fā)性強(qiáng)、技術(shù)要求高、處置難度大、作戰(zhàn)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，尤其是跨區(qū)域協(xié)同作戰(zhàn)越來越頻繁，作戰(zhàn)力量臨時(shí)編成越來越多，作戰(zhàn)方式也從平面、點(diǎn)線式作戰(zhàn)向縱深、立體作戰(zhàn)轉(zhuǎn)變，給指揮調(diào)度和應(yīng)急通信工作提出了新要求。特別是在“5.12”汶川大地震中，由于有線通信和公眾移動(dòng)通信網(wǎng)全部中斷，消防部隊(duì)現(xiàn)有的無線通信手段根本不能滿足各級(jí)指揮機(jī)構(gòu)和救援隊(duì)伍之間指揮調(diào)度和應(yīng)急通信的需要，大大降低了整體作戰(zhàn)指揮效能，從而降低了部隊(duì)整體救援能力。為適應(yīng)滅火和應(yīng)急救援新形勢(shì)、新任務(wù)的需要，特別是新修訂《消防法》賦予的承擔(dān)重大災(zāi)害事故和其他以搶救人員生命為主的應(yīng)急救援職能，消防部隊(duì)急需通過科學(xué)配置和資源整合，大力加強(qiáng)應(yīng)急通信能力建設(shè)，實(shí)現(xiàn)消防部隊(duì)在重特大災(zāi)害事故，特別是在跨區(qū)域、長(zhǎng)距離、大范圍特大災(zāi)害或戰(zhàn)爭(zhēng)中造成基礎(chǔ)通信、電力等設(shè)施損毀、中斷等極端情況下，快速建立消防部隊(duì)獨(dú)立的、垂直的、自上而下的通信應(yīng)急指揮網(wǎng)，以切實(shí)提高消防部隊(duì)?wèi)?yīng)急救援處置能力。2009年以來，部消防局以公安部黨委加強(qiáng)“三項(xiàng)”建設(shè)為契機(jī)，決定構(gòu)建以衛(wèi)星通信專網(wǎng)為主，公用衛(wèi)星電話、短波通信、超短波通信等為輔的消防部隊(duì)?wèi)?yīng)急通信系統(tǒng)，并在信息化建設(shè)項(xiàng)目中全面開始實(shí)施。當(dāng)前，在應(yīng)急通信系統(tǒng)中，無線短波通信是消防部隊(duì)?wèi)?yīng)用最少的一種通信手段，不為廣大消防官兵所熟知，但它具有獨(dú)特的通信優(yōu)勢(shì)，無論其它哪種通信方式，其抗毀能力和自主通信能力都不能和短波通信相比?，F(xiàn)結(jié)合有關(guān)通信和消防知識(shí)，淺談無線短波通信技術(shù)及其在消防部隊(duì)救援中的幾點(diǎn)應(yīng)用。

2.短波通信及其傳播方式

短波通信按照國際無線電咨詢委員會(huì)(CCIR)的劃分是指波長(zhǎng)在10m～100m，頻率為3MHz～30MHz的電磁波無線通信。由于短波通信的特點(diǎn)，長(zhǎng)期以來，短波通信始終是軍事指揮的重要手段之一，一直被廣泛地應(yīng)用于外交、氣象、郵電、交通等各個(gè)部門，用以傳送圖像、數(shù)據(jù)、語言、文字等信息。短波通信是無線通信的基礎(chǔ)，盡管目前無線通信新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但是，短波通信自身所擁有的優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)處，在國際通信、防汛救災(zāi)、海難救援及軍事等領(lǐng)域依然發(fā)揮著重要作用。短波通信中主要通過三種傳播方式進(jìn)行通信：

2.1地面波傳播。 地面波是沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟?，它沿著半?dǎo)電性質(zhì)和起伏不平的地表面進(jìn)行傳播，一方面使電波的場(chǎng)結(jié)構(gòu)不同于自由空間傳播的情況而發(fā)生變化并引起電波吸收，另一方面使電波不像在均勻媒質(zhì)中那樣以一定的速度沿著直線路徑傳播，而是由于地球表面呈現(xiàn)球形使電波傳播的路徑按繞射的方式進(jìn)行。

2.2天波傳播。 天波傳播是經(jīng)過地面上空40~800公里高度含有大量自由電子離子的電離層的反射或折射后返回地面的電波傳輸方式。天波是短波的主要傳播途徑,可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的傳播,短波信號(hào)由天線發(fā)出后，經(jīng)電離層的多次反射，傳播距離可以由幾百公里達(dá)到上萬公里，且不受地面障礙物阻擋。在天波傳播的過程中，路徑衰耗、大氣噪聲、時(shí)間延遲、電離層衰落、多徑效應(yīng)等因素，都會(huì)造成信號(hào)的畸變與弱化，影響短波通信的效果。

2.3直接波傳播。 直接波是從發(fā)射天線到接收天線之間，不經(jīng)過任何發(fā)射，直接到達(dá)，電波就象一束光一樣,所以有人稱它為視線傳播。

3、短波通信特點(diǎn)

與衛(wèi)星通信、有線等通信手段相比，短波通信有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在:(1)短波通信無需建立中繼站即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)上萬公里;(2)短波通信元器件要求低、技術(shù)成熟、制造簡(jiǎn)單、設(shè)備體積小、價(jià)格便宜,使用中不支付話費(fèi)，建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低;(3)設(shè)備簡(jiǎn)單，目標(biāo)小、架設(shè)容易、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，即使遭到損壞也容易修理，由于其造價(jià)相對(duì)較低，可以大量裝備，因而系統(tǒng)頑存性強(qiáng) (4)電路調(diào)度容易，靈活性強(qiáng)，可以使用固定設(shè)置，進(jìn)行定點(diǎn)固定通信，也可背負(fù)或裝入車輛，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)中的通信。這些優(yōu)點(diǎn)是短波通信被長(zhǎng)期保留、至今仍被廣泛應(yīng)用的主要原因。同時(shí)，短波通信也存在著一些明顯的缺點(diǎn):(1)信道擁擠、頻帶窄;(2)短波的天波信道是變參信道，故信號(hào)傳輸不穩(wěn)定;(3)大氣和工業(yè)無線電噪聲干擾嚴(yán)重;(4)天線匹配困難。

4、短波通信在消防部隊(duì)?wèi)?yīng)急救援中的應(yīng)用

4.1野外長(zhǎng)時(shí)間搜救。在野外縱深的山區(qū)、戈壁、海洋等地區(qū)有人員被困和災(zāi)難事故需要救援時(shí)，超短波覆蓋不到，可啟用短波應(yīng)急通信。與衛(wèi)星通信相比，短波通信不用支付話費(fèi)，運(yùn)行成本低，很適宜消防部隊(duì)指揮通信。

4.2 地震救援。當(dāng)有特大地震災(zāi)害事故時(shí)，有線固定通信和無線移動(dòng)通信全部中斷的緊急情況下，由于現(xiàn)場(chǎng)救援單位較多，經(jīng)常出現(xiàn)衛(wèi)星通信信道被眾多現(xiàn)場(chǎng)同類設(shè)備擠占，通信不暢，部分配備了衛(wèi)星公用電話的部隊(duì)也因設(shè)備不統(tǒng)一、使用數(shù)量多、通道堵塞等原因無法正常通信。消防部隊(duì)可利用短波通信機(jī)動(dòng)靈活、傳輸距離遠(yuǎn)、堅(jiān)固耐用、快速組網(wǎng)的特點(diǎn)及時(shí)組建設(shè)通信應(yīng)急指揮系統(tǒng)，開展救援工作。

4.3戰(zhàn)爭(zhēng)壯態(tài)。1980年2月,美國國防部核武器局(Defense Nuclear Agency)在一份報(bào)告中提出:“一個(gè)國家,在遭受原子彈襲擊后,恢復(fù)通信聯(lián)絡(luò)最有希望的解決方法是采用價(jià)格不高，能夠自動(dòng)尋找信道的通信系統(tǒng)--短波通信系統(tǒng)。”在戰(zhàn)爭(zhēng)中，一切有線、無線通信網(wǎng)絡(luò)都可能受到破壞，衛(wèi)星也可能受到攻擊失去通信，短波通信是唯一不受網(wǎng)絡(luò)樞鈕和有源中繼體制約的遠(yuǎn)程通信手段，因?yàn)樵诙滩▊鞑シ绞街?，天波是主要傳播方式，其傳播方式主要依靠具有天然的不易?ldquo;摧毀”的“中繼系統(tǒng)”--電離層(大氣層中)進(jìn)行的。所以，在戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)下，消防部隊(duì)可以利用短波通信快速組建通信應(yīng)急指揮系統(tǒng)。

4.4其它巨大自然災(zāi)害。其它巨大自然災(zāi)害造成通訊、交通、電力中斷，災(zāi)區(qū)骨干光纜，交換機(jī)，蜂窩基站大量癱瘓的情況下，可利用短波通信設(shè)備電源保障方便快捷(只要有電瓶或小型發(fā)電機(jī))，簡(jiǎn)單架設(shè)就能夠?qū)崿F(xiàn)通信的特點(diǎn)，保障通信聯(lián)絡(luò)暢通以實(shí)現(xiàn)部隊(duì)開展救援工作。

4.5車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控。根據(jù)消防部隊(duì)信息化建設(shè)要求，部隊(duì)所有車輛都要安裝GPS全球定位系統(tǒng)，對(duì)部隊(duì)車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控，而監(jiān)控系統(tǒng)通常由三大部分組成，即監(jiān)控中心、車載移動(dòng)單元和通信網(wǎng)絡(luò)，通信網(wǎng)絡(luò)可采用單頻點(diǎn)短波通信方式，此種通信方式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受控性好、投資少，還能充分整合已有設(shè)備和資源，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、修改方便，同時(shí)，達(dá)到在城市及山區(qū)均能獲得滿意的監(jiān)控效果?？梢钥朔揽啃l(wèi)星通信服務(wù)費(fèi)昂貴，市區(qū)效果不好，有盲區(qū);也可克服使用公網(wǎng)GSM、CDPD通信方式缺點(diǎn)(監(jiān)控范圍和覆蓋程度取決于公網(wǎng)的建設(shè)情況，不受用戶左右，如果要提高通信速度，還要在電信部門增設(shè)專用服務(wù)器和交換設(shè)備等)。

5.結(jié)束語

隨著微型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,短波通信技術(shù)有了新的突破性進(jìn)展，出現(xiàn)了實(shí)時(shí)選頻、自適應(yīng)、跳頻、差錯(cuò)控制、多載波正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制及軟件無線電等新技術(shù),使短波通信很好地彌補(bǔ)了它的缺點(diǎn)，促使短波通信的設(shè)備更加小型化、更加靈活方便,進(jìn)一步發(fā)揮了短波通信設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。相信，短波通信必將在應(yīng)急通信、抗災(zāi)通信、特別是在消防部隊(duì)跨區(qū)域、長(zhǎng)距離、大范圍特大災(zāi)害救援中發(fā)揮更重要、更廣泛的作用。