在突发公共事件或紧急情况下,政府与政府之间、政府与公众之间、个人用户之间以及 应急现场的指挥、调度、协调都离不开应急通信保障能力,突发事件处理和应急管理经验表 明,应急通信技术及系统已成为突发事件及紧急情况处置的核心支撑力量,其完善程度直接 影响到应急响应的效果和效率。
北美地区的应急通信技术和系统主要包括卫星通信系统、基于公用电信网的应急通信系 统、集群应急通信系统以及军事通信系统。
卫星通信系统
卫星由于其不受地理环境限制、覆盖范围广、无线连接等优势,成为紧急情况下通信保 障的重要手段。以美国和加拿大为代表的北美地区卫星通信技术非常发达,仅美国截止到 2006年年底就发射了 1815颗卫星,其中很大一批目前还在服役,这为北美地区紧急情况下 的通信保障提供了强大的技术支持。在紧急情况下,通信卫星、广播卫星、导航卫星和遥感 成像卫星等都能够发挥重要的应急通信作用。例如通信卫星可以在紧急情况下为广大用户提 供语音、数据、视频等多媒体服务;广播卫星可帮助政府开展预警信息颁布、灾情信息发 布、安抚受灾群众等工作;导航卫星可帮助地面救援队伍和受灾用户进行准确定位,提高救 援效率;遥感成像卫星可对受灾地区实时监控,获取受灾地区的图像,了解灾情。比较知名 的卫星系统有铉星通信系统、全球定位系统(GPS)、全球星通信系统、快鸟遥感成像卫星、 加拿大阿尼克卫星通信系统等。
(1)钛星通信系统
Motorola公司在1987年提出铉星通信系统的构想并于1992年成立钛星公司,于1998年 11月开始商业运营。它是最早提出并被人们所了解的低轨道卫星系统。该系统实现了全球 覆盖,并应用了卫星上数据处理和交换、多点波束天线、星际链路等先进技术,利用关口站 实现了卫星通信网和地面蜂窝移动网之间的互通,从而为用户提供了全球化通信能力。由于 钛星系统市场定位不够准确,用户拓展缓慢,2000年3月铉星公司宣布破产,2001年新的 钛星公司成立。新铉星公司调整了其市场定位,将目标瞄准地面蜂窝移动难以覆盖的野外或 偏远地区工作人群,以及政府、军队、能源、林矿等重要工业领域。同时,新钛星公司不断 扩大钛星通信系统的业务能力,将数据业务、短消息业务纳入到钛星通信系统的业务范围, 并降低了资费水平和终端售价,这些措施取得了良好的效果,铉星通信系统得以起死回生。
目前,由于侬星通信系统全球覆盖和信息保密等特点,该系统得到政府快速反应部门、 抢险救灾、指挥调度、军队、海事、航空、政府机构,以及能源、科考、林业、矿业等野外 工作用户的青睐,在应急现场、偏远地区以及登山、南极科考活动中都获得了应用。
GPS
美国全球定位系统(Global Positioning System , GPS)是20世纪70年代美苏军备竞赛的 产物,自1978年第一颗GPS卫星发射以来,经过20多年的发展已经成为目前全球应用最广 的卫星定位系统。GPS主要包括空间、地面控制和用户设备3个组成部分,具有高精度、全 天候、全球覆盖、定位迅速、操作简便等特点,应用用途主要包括人员导航、车辆导航、应 急指挥调度、应急救援导航、地理信息系统、城市规划、建筑测量、工程测量、变形监测、 地壳运动监测等地面应用,船舶导航、航线测定、船只实时调度与定位、海洋救援、水文测 量、海洋勘探平台定位、海平面升降监测等海洋应用,以及飞机导航、低轨卫星定轨、低空 飞行器导航和定位、航空遥感姿态控制、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等空中 应用。
GPS在全球范围内得到了大规模应用,GPS相关的技术和应用已经形成了规模庞大的产业 群体,GPS融入了国防、灾难预防与管理、应急救援、日常生活等各个领域。随着人们对高科 技产品需求的不断增加,GPS的应用前景将更加广阔,其带动的产业规模也将继续扩大。
全球星通信系统
全球星(Globalstar)通信系统是由美国劳拉(Loral)公司和高通(Qualcomm)公司倡 导发起的低轨道卫星移动通信系统,1999年开始商业运营。全球星通信系统在经营过程中 也是历经坎坷,经历了建设、破产、重建、恢复过程,2004年全球星公司被Thermo投资公 司收购后,公司开始调整战略定位,通过提供新产品、发展新业务、完善系统服务能力和质 量、降低资费、发展合作伙伴等一系列措施,业务得到迅速改观和发展。
目前,由于全球星通信系统灵活的终端形式、与公用电信网的互通以及较低的使用费 用,在政府专网、军事、紧急救援、灾害应急、石油、煤气、矿业、林业、交通运输和偏远 地区得到了很好的应用。经过公司重建和业务定位的全面调整,全球星通信系统已经成功在 全球范围内发展了大量合作伙伴,分布在欧洲、亚洲、美洲等数十个国家和地区。
快鸟遥感成像卫星
快鸟遥感成像卫星是美国数字地球公司(原地球观测公司,2001年变更公司名称)于 2001年10月发射的遥感成像卫星,快鸟遥感成像卫星重约953kg,最初设计运行轨道高度 为600km,后来为提高卫星图像分辨率,将卫星轨道降至450km。快鸟遥感成像卫星成功地 用于全球商用成像领域,在地图测绘、测量、城市规划、区域观测、灾害区域成像、应急指 挥信息获取、环境保护等方面得到广泛应用。
加拿大阿尼克卫星系统
20世纪60年代末,加拿大政府和一些私营电信公司联合成立了加拿大电信卫星(Telesat) 公司,开始研制“阿尼克”卫星通信系统,第一代“阿尼克”通信卫星共4颗,于 1972年11月至1978年由美国国家航空航天局发射,使加拿大成为世界上第一个实现国内 卫星通信的国家。2004年7月,阿尼克F2通信卫星由欧洲航天局阿丽亚娜5号火箭发射成 功,这颗由美国波音卫星系统公司制造的卫星重达6t,是迄今为止人类制造并发射的最重的 通信卫星。2005年5月,阿尼克F2卫星系统在加拿大和美国开通宽带业务,并为北美地区 传输电视图像、提供数字通信服务以及向偏远地区提供电视教学和电视医疗服务。阿尼克卫 星具有宽带大容量互联网数据传输和电视图像传输设计,使其具备了强大的多功能通信能 力,在紧急情况下,阿尼克卫星可为抢险救援、指挥调度提供通信保障,同时可以通过互联
网、广播电视等方式为灾区提供医疗、信息发布等多种通信能力。
6、其他卫星通信系统
在北美地区,除上述介绍的几种卫星通信系统外,还有大量的卫星系统建成或计划建 设,这些系统在灾害或突发事件情况下都可能为通信保障工作贡献力量。表2"列举了北美 地区部分重要卫星通信系统。
表2-1北美地区部分重要卫星通倩系统
名称
公司
数量
高度
系统简介