基于散射通信的应急指挥系统研究

摘要

近年来国内外形势严峻，各种突发事件频发。应急指挥系统提高了相关职能部门在面对公共安全、紧急事件处理、大型集会活动、抗震救灾，反恐维稳和众多突发事件发生时的快速反应能力。
　　在我国，国家越来越重视应急指挥系统的开发和部署。多年以来，应急指挥系统依托于卫星通信作为干线传输手段，辅以电台、无线图传等多种无线通信方式。随着数据业务量剧增，其已经不能完全满足当今形势发展的需求。
　　经调研，用户在使用卫星通信方式过程中，遇到以下几个问题：
　　1.卫星带宽窄，目前普遍采用2Mbps，不能满足多媒体信息传输要求；
　　2.租星费用高昂；
　　3.国家重大活动时，经常遭受不法分子干扰；
　　4.卫星资源有限，尤其在沿海区域，经常无法申请频谱资源，影响正常活动开展。
　　散射通信是一种军用干线传输通信手段，在国内外得到广泛应用。将散射通信引入应急通信领域，是一种全新的概念，打破了传统格局，为应急通信提供了强有力保障。
　　本论文设计了散射通信系统，建设了机动指挥所以及固定指挥中心，单跳通信距离可达120km（@8Mbps），同时集成多种通信手段以及多种信息采集处理系统。整个系统可完成语音、视频和数据等多种业务的高质量传输，保障了紧急事件发生时，固定指挥中心对事件现场的实况了解及指挥调度。
　　在机动指挥所建设方面，主要完成了以下工作成果：
　　1.对多种通信手段进行研究。系统中采用散射通信作为干线传输链路，同时针对不同应用场景，还增加了北斗、短波电台、超短波电台、多波段电台和地空电台等多种通信方式；
　　2.对指挥调度功能进行研究。现场指挥调度需向固定指挥中心提供图像、语音和数据等业务信息。在图像方面，在通信车内设置多个摄像头，不仅可用于监控车内、车外和舱顶天线等场景，还可用于与固定指挥中心进行视频会议；在语音方面，通过专业调音台，采集处理来自麦克风、车外语音和车内各种设备的音频信息，可在本地播放和传输到固定指挥中心；在数据方面，机动指挥所可实现远程数据访问和远程办公；
　　3.对天线自动对准及锁紧方式进行研究。以往采用电子罗盘方式进行测向，但其精度低，易受环境影响，且日后需进行数据校准。为提高天线自动对准精度以及减少日后的维护维修，提出了以北斗定向系统为基础的方位参考标准。北斗定向系统的测向精度可达0.1度，能够很好的满足要求；在天线锁紧方式上，去除挂钩固定方式，采用电磁铁吸附固定。在天线自动控制程序上，增加了对电磁铁的控制逻辑，以保证天线的正常展开与收藏。
　　本论文对拉距试验和并网试验给出了测试数据，得到了理想结果及客户对整套系统的认可。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

插图索引

表格索引

符号对照表

缩略语对照表

目录

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3论文研究内容及结构

第二章 散射通信应急指挥系统构成形式设计

2.1经典散射通信系统构成

2.2散射通信应急指挥系统构成设计

第三章 散射通信应急指挥系统方案设计

3.1散射通信系统分集方案设计

3.2散射通信应急指挥系统固定站方案设计

3.3散射通信应急指挥系统车载站电气方案设计

3.4散射通信应急指挥系统车载站装车方案设计

3.5本章小结

第四章 散射通信应急指挥系统的关键技术研究与实现

4.1基于双北斗定向的天线自动对准技术设计实现

4.2基于电磁铁的天线锁紧改进方案设计

4.3固定站楼顶天线铁塔架设设计

4.4本章小结

第五章 散射通信应急指挥系统通信测试试验

5.1散射野外拉距试验

5.2并网试验

第六章 结束语

参考文献

致谢

作者简介