第一篇:武警部队对无人机通信侦察系统的军事需求(共)
摘
要
为保障武警部队在特殊地理环境条件下更好地完成以执勤、处突、维稳、反恐等军事任务,确保任务地域现场通信保障各要素之间的有效互连互通,采集和传输以时及现地情报的实。本文探讨把无人机运用于武警处突任务中,用于增强武警通信保障的效能和情报获取能力。
小型无人机装备费用低、机动灵活、军事用途广,在武警处突作战中具有广泛的应用前景。针对武警部队在处突中无线通信保障难度大,对现地情报侦查能力不足的现状,从担负空中侦查监视和无线通信中继任务两个方面对小型无人机通信侦查系统提出了相应军事需求,分析了其在处突作战中的典型应用,并提出了无人机面向任务的效能评估方法。最后展望了无人机的发展趋势和应用前景。
通过对无人机在武警处突任务中的应用研究,推动无人机在武警部队执勤、处突、维稳、反恐等军事任务中的作战应用,提高武警部队作战的通信保障和情报保障能力,从而提高武警部队作战的信息化程度。
关键词:处置突发事件;无人机;通信中继;情报侦查
第一章 绪论
1. 武警处突通信保障现状
在新军事变革形势下,武警部队建设和发展面临着严峻的挑战和难得的历史发展机遇。加强部队信息化建设,推进部队改革是武警部队信息化强警的发展思路和建设方向。随着部队担负的急难险重任务日益增多,事发地应急通信的组网难以及时有效展开,通信要素之间互连互通方式易受到野外地形制约和影响,逐渐成为了武警处突通信保障中亟待解决的难点和热点问题。
武警部队“点多、线长、面广”,广泛分布在城镇、平原、山川、森林等广袤的地域。目前部队野战通信保障主要以无线为主,有线为辅,以城市为中心建立基地转信台,移动目标为车载台为主构成通信网络。主要是以大功率短波电台为骨干、以卫星通信为依托、以小功率短波电台和超短波电台为节点的通信保障网络,相互衔接,互相补充。一些通信手段还沿用传统方式保障,远远不能适应新形势新发展的需要。传统的野战综合通信手段调度难度大,缺乏多节点实时沟通协调通信指挥能力,不利于各级决策者对所属人员、装备资源进行统一集中调度,极大地制约了信息实时传递和上下级及时有效沟通,尤其是战时给各级指挥员带来一定的决策困难和影响。能不能解决好因突发事件或自然灾害不可抗拒力量损毁通信基础设施的区域背景下快速搭建起应急机动通信,将直接影响到武警部队快速机动反应能力和整体作战效能。
2.武警部队对无人机通信侦察系统的军事需求
武警部队对无人机通信侦察系统的军事需求主要表现在两方面:一是武警部队本身对任务区域目标侦察能力不足,对无人机提出了从空中进行侦察监视的需求,以弥补地面侦察监视能力的不足;二是武警部队本身无线通信能力不足,微波通信易受到复杂地物的阻隔或干扰,而无人机作为短波、超短波通信中继,将有效增强无线通信的传输距离、可靠性,从而提高武警部队的指挥通信能力。
2.1武警部队本身侦察能力不足对无人机提出了空中侦察监视的需求。
处突作战中部队除了上级提供的有限情报支持外,主要依赖自身的侦查手段搜集情报,侦察监视能力有限。这就对小型无人机提出了对特定地区域进行严密空中侦察监视的需求,要求小型无人机在特定战斗时段对特定区域进行不间断的侦查监视,有效弥补地面情报信息的准确性和时效性,提高任务区域的态势感知能力,为指挥员的正确决策提供有力支持。
小型无人机即可在高度4000米以上飞行,也可在数百米之下低空飞行而不受特殊气象条件影响,而对卫星来说它也起到了“放大镜作用”,提供侦察细节;另外,无人机可对高威胁目标直接作出反应,而不会带来人员伤亡;再次,小型无人机的体积小,技术已逐步成熟,装备费用少,是快速弥补武警部队侦查探测能力缺陷的捷径。在武警部队装备无人机侦查系统不仅是非常必要的,而且是完全可行的。
2.2武警部队机动通信能力的不足对无人机提出了担负空中通信中继任务的需求
武警部队在机动作战中主要还是以无线通信为主。其无线通信主要通过无线电台实现,通信距离受限,易受地物杂波干扰,可靠性差。无人机作为通信中继,既能有效增大武警部(分)队的无线电台的通信距离,又能有效提高无线传输的可靠性和抗干扰能力。
采用超短波通信是武警遂行任务通信联络装备的首选。超短波通信是利用1–10米波长的电磁波进行视距传输的一种。超短波波段相当于30–300MHZ的甚高频段,也即甚高频通信。当通信距离超过视距时,则利用中继站进行接力通信。其优点是:①超短波通信利用视距传播方式,比短波天波传播方式稳定性高,受季节和昼夜变化的影响小。②天线可用尺寸小、结构简单、增益较高的定向天线。这样,可用功率较小的发射机。③频率较高,频带较宽,能用于多路通信。④调制方式通常用调频制,可以得到较高的信噪比,通信质量比短波好。这些特点决定了其满足武警部队作战对无线电通信的需求。
小型无人机通信侦查系统兼有通信中继功能,实际上是把遥测遥感和通信技术结合到一起,把交换、通信中继等关键设备由车上搬到无人机上,简化设备种类,减轻重量,在不增加其他设备的基础上增加升空时间,通过中继实现超短波电台的远距离通信和无线信号的大面积覆盖。大大提升武警通信联络的机动性和无线通信系统技战术性能。
3.无人机在武警处突中的应用研究
无人飞机(Unmanned Aerial Vehicle ,UAV)是一种由动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用的飞行器。与有人飞机相比,无人飞机由于具有低成本、高机动和“零人员伤亡”等一系列特点。目前,无人飞机已广泛应用于情报侦查监视、通信中继、目标搜索与跟踪和对地目标攻击等各种作战任务中,并发挥了重要的作用。特别是近几次局部战争的实践表明:无人飞机是目前执行枯糙、恶劣和危险任务的最佳选择。
无人机中继通信是一种非常有效的空中平台中继通信方式,通过在无人机上装载通信中继设备升空飞行,构成空中通信中继平台,既可以满足大覆盖范围的通信要求,又方便组网,灵活机动。特别是在山丘、丛林、沙漠、水域等特殊环境下,无人机中继通信是解决这些地区通信难的有效手段。无论是用于部队应急通信,还是遂行抗震救灾、反恐维稳等非战争军事行动,都对其通信保障能力提出了很高的要求。鉴于无人机中继通信的特点,研究无人机中继通信在武警处置突发事件通信保障中的应用是非常有意义的。
侦查无人机是无人机中最广泛使用的一种,是航空侦察的一种重要手段。侦察无人机可进行战略、战役和战术侦察,监视战场,为部队的作战行动提供情报。机上装有航空照相机、电视摄像机、红外侦察设备和合成孔径雷达等侦察设备。侦察无人机起飞后,按预定航线按程序控制或遥控其飞行,到达目标区后执行监视和侦察任务。采用侦察无人机航空侦察居高临下,弥补了地面侦察手段的不足,成为获取战场态势情报的重要手段之一。
近年来,随着国际形势的发展变化和我国社会的深刻变革,一些传统安全领域之外的不稳定和不确定因素凸显,国家安全形势呈现出复杂、多变的态势。武警部队承担着打击恐怖主义、维护社会稳定、参加抢险救灾等处置突发事件的任务。而这些任务对武警处突的通信保障和情报获取的准确性、实时性提出了更高的要求。为了能够有效地解决处突中的通信保障和态势感知的难题,我们结合无人机的特点,通过对无人机在武警处突任务中的应用研究,推动无人机在武警部队执勤、处突、维稳、反恐等军事任务中的作战应用,提高武警部队作战的通信保障和情报保障能力,从而提高武警部队作战的信息化程度。
4.论文的内容安排
第一章的内容介绍了武警部队处置突发事件时所面临的问题,提出了对无人机在处置突发事件当中的运用的需求,探讨了无人机在处置突发事件中的应用。
第二章的内容论述了无人机系统的组成和工作原理,总结了无人机系统的特点和无人机在非战争军事/民用领域行动中的应用。第三章的内容论述了武警部队处置突发事件的概念及特征,重点介绍了以无人机为平台在处置突发性事件中执行通信中继和情报侦查的应用。
第四章的内容是研究使用无人机通信中继后通信系统的效能评估指标体系。为无人机通信中继效能评估提供基础。
第五章的内容对无人机的运用进行了总结,并对未来的运用进行了展望。
第二章 无人机系统及工作原理
无人机的发展历史,最早可以追朔到1917年,但由于受到动力、控制、导航和通信等关键技术的制约,加之对无人机应用空间的了解和认识还不是很充分,致使无人机的发展一直比较缓慢,长期以来主要是作为靶机使用。直到20世纪90年代末,随着无人机在几次高技术局部战争中的出色表现,才开始被作为一种新的,甚至会带来作战方式革命性变化的航空作战武器而受到世界的广泛重视。回眸无人机的发展历程,从1917年美国人研制成功世界上第一架无人机开始,无人机的发展大致经历了从靶机起步,到作为侦察机、诱饵机等初步参战,再到今天的类型繁多、功能全面、成体系迅速崛起和发展的阶段。
2.1 无人机与无人机系统
无人机限定为一种动力的、可自主飞行或遥控飞行、能携带任务载荷执行杀伤或非杀伤性任务、可一次性使用也可重复使用的无人驾驶航空器。这里所说的遥控飞行器是指地面有操纵员通过遥控器操纵飞机飞行、起飞和着陆,而自主飞行则不需要地面的操纵人员的参与,飞机完全靠自身的控制系统飞行。通常,无人机就是遥控和自主飞行的相结合的。
事实上,无人机要完成任务,除需要飞机及其携带的任务设备外,还需要有地面的控制设备、数据通信设备、维护设备以及指挥控制和必要的操作、维护人员等,较大型的无人机还需要专门的发射/回收装置。所以说,完整意义上的无人机应称为无人机系统。
2.2 无人机系统的组成及工作原理
无人机系统包括地面系统、飞机系统、任务载荷和无人机的使用保障人员。地面部分包括地面铺助设备、地面监控分系统、起飞/着陆系统地面部分、遥控遥测系统地面部分等;飞机系统包括飞行器平台、推进系统、飞行控制系统、导航系统、起飞/着陆系统机载部分、遥控遥测系统机载部分等;任务载荷即是无人机携带任务设备。另外,本文章将无人机的使用保障人员作为无人机系统的一个组成部分,是考虑到必须要有人员的参与,才能保障无人机系统完成任务。图1-1给出了无人机系统的组成示意图。
无人机系统地面系统使用保障人员任务载荷飞机系统地面辅助设备地面监控分系统起飞着陆系统部分地面遥控遥测站机体系统推进系统飞控系统导航系统遥控遥测系统起飞着陆系统图1-1 无人机系统的组成
在地面系统中,地面铺助部分设备包括后勤支援设备、维护保养设备等。起飞/着陆系统的地面部分是完成无人机发射、回收的重要保障。遥控遥测的地面部分与机载部分协同工作,提供地面站与无人机的通信,实现对无人机的监控、指挥,完成预定的作战任务。遥控遥测系统在无人机系统中的作用相当于人的神经中枢。地面监控分系统工作于遥控遥测系统之上,提供操作员对无人机状态、战场态势的了解,监控、指挥无人机的作战,发生意外或无人机出现故障时提供操作员的干预能力。在地面系统中,监控分系统在整个无人机系统中处于核心的地位,全面监控、控制指挥其他子系统的工作,给操作员提供全面的战场信息和无人机状态信息,根据操作员的命令安排各个子系统完成预定的任务。对突发的事件做出合理的反应,并及时通报给操作员。
飞机系统中,起飞/着陆系统的机载部分与地面部分配合,完成无人机的发射、回收。推进系统提供无人机的动力。机体系统是指无人机的飞行器平台。导航系统能通过卫星导航、预警机指引、地面导引以及无人机自身的目标发现与跟踪能力为无人机系统完成战术任务提供导航和目标信息的保障。飞行控制系统是无人机机上部分的核心,它监视、控制和指挥其他机载子系统,接收地面的任务/监控系统的指令,协调机载各子系统的工作,并把无人机的状态及其他需要的信息发送给地面监控分系统。在地面监控分系统的监控和指挥下,机载飞行控制系统指挥无人机完成预定的任务。因此,飞行控制系统是协调、管理和控制无人机各子系统的综合控制器,也是实现无人机飞行管理与控制的核心。
无人机的使用保障人员是无人机系统不可缺少的组成部分,所以在尽心无人机系统的设计、研制和使用时,必须要考虑人的因素。
一个无人系统最小的硬件系统构成至少包括飞行器、地面控制站(简称地面站)、数据链路、必要的铺助设备以及视情而定的任务载荷等,如图1-2所示。
图1-2无人机系统构成
2.3无人机系统特点及应用
无人驾驶飞机与其他的有人驾驶飞机有着明显的区别,包括使用的范围和功能上的区别,造成这些因素的主要原因是“人”的作用。“无飞行员”是无人机的主要特点。使用无人机完成任务时,不需要考虑在执行任务过程中飞行员的生命安全,更不需要考虑任务的危险性。这不仅大大放宽了无人机的设计和使用要求,更重要的是无人机能完成有人驾驶飞机不能完成的任务。这些特征导致了无人机在军事和民用的领域当中有着广泛的应用空间。
2.3.1无人机系统的特点
无人机的“无人”特性,造就了无人机使用上的特殊优越性。其突出表现在以下三点。(1)无人机可以毫无顾虑地执行各种危险任务。
战场侦察、尤其是对敌纵深目标的侦察,对于有人驾驶飞机来说,历来都是一项十分危险的任务。这种危险不仅仅使飞行员的生命受到危险,而且,一旦有人驾驶飞机的飞行员被对方国家俘虏或者扣留,就会造成政治和外交上的很大麻烦。更重要的是造成一定的经济损失,一个国家培养飞行员要付出巨大的资金。在第二次世界大战期间,美军侦察大队25%的飞信员牺牲在北非战争;冷战期间,美军执行侦察任务共损失了23架有人驾驶侦察机和179名飞行员。1960年苏联击落一架美国U-2侦察机并逮捕其飞行员,这一件事立即美国被确认为在政治上和军事上是不可接受的。
众所周知,日本去年的核电站泄漏就是利用了无人机进入核电站污染区进行放射性样本的采集工作。核辐射性微尘由无人机采集并带回,采集到的样本由类似樱桃采摘器一样的机械手获取,以尽可能减少地面人员对放射物的接触,从而可以大大降低这种来自于核辐射所带来的侵害。
另外,武警部队在日常的执勤、处突、反恐等非战争军事行动中面临许多危险任务,如灾害搜求、反恐监视等。如果这些任务由无人机去完成的话,这样能大大减少人员的威胁程度。
(2)无人机具有隐蔽性强、反应快、操作灵活、长时间连续飞行的特点,从而可以以大大扩展无人机的任务空间。
无人机由于不需要考虑飞行员承受力等因素,所以其尺寸、负载、飞行高度等完全是依据任务的需求来设计,因而可以在隐蔽性、灵活性、机动性方面做得非常出色。现在的无人机,其尺寸已经可以做到15cm以下,高度可以达到临近空间,过载可以达到6g,速度可以达到10个马赫数,续航时间达到40h,甚至1周以上。这些特点大大扩展了航空飞行器的应用空间。
(3)无人机系统的研制、生产和使用成本远远低于有人驾驶飞机。
无人机由于“无人”的独特特点,设计时完全不考虑其飞行员的需求,因此这大大简化了机载设备和平台设计的要求,无人机系统的研制、生产和使用成本远远低于有人驾驶飞机。据称,“全球鹰”无人机的研制费用为3.707亿美元;而美国先进的战斗机F-22的研制费用高达200亿美元。另外无人机的使用,训练和维护费用也比有人驾驶飞机低得多。无人机的这些特点,也是促使无人机在全世界迅速发展的重要原因。
2.3.2无人机在非战争军事/民用领域行动中的应用
美军消灭塔利班、2008年冰冻灾害、汶川大地震为代表的非战争军事/民用行动实践表明,无人机已广泛运用于这些特殊的领域。目前,无人机在测绘、航拍、遥感和灾害预警等非战争军事/民用行动中将发挥着越来越重要的作用,数量和用途都在大大增加。因此,认真研究无人机在非战争军事/民用行动中的运用方式,对于遂行非战争军事/民用行动有着重要的现实意义。
防灾减灾
无人机航拍系统作为传统航空摄影测量手段的有力补充,在小区域和飞行困难地区的高分辨率图像和视频快速获取方面具有明显优势。特别是在道路阻断、能见度差的情况下,无人机能充分发挥无人驾驶飞行、低空作业的优势,具有高机动性、在恶劣条件下作业、对同一区域重复观测的能力,可很好地完成受灾严重地区的航拍任务,实现以无人机遥感为基础、多源遥感支持下的应急指挥、灾后评估、防减灾预案等方面的技术应用,其获取的高清晰的数字信息、图像和视频,可为救援机构提供第一手详尽资料。
在抗震救灾中,无人机可在山区大型工程、铁路及公路沿线、山区城镇等区域进行可疑滑坡区域的地质环境遥感,研究滑坡灾害评价、危险预测、灾情评估、减灾和防治,并为灾后救援、重建工作提供重要依据。在汶川大地震的震后工作总结中,与遥感技术应用相关的各单位认为,无人机是抗震救灾工作中表现最为突出的遥感力量之一。
在洪涝灾害或旱情来临时,无人机可以快速、及时、准确地收集到应急信息,通过多种方式进行高效沟通、为领导提供科学的辅助决策信息。特别是在日常防汛检查和遇到洪水险情时,无人机可以克服交通不便等不利因素,快速赶到出险空域,实时传递影像等信息,监视险情发展,同时最大限度地规避风险,使防汛抢险中的人员安全得到进一步的保障。
当前,我国推出的具有先进应急理念的无人机防汛抗旱控制系统,可以面向各级政府部门实现紧急突发事件的受灾区域跟踪、搜索、侦察和支持,包括上报突发事件、采集相关数据、判断紧急程度、实时监控、联运指挥、应急现场支持、领导辅助决策。
防化侦察
目前,在核、化泄露事故中,专业防化侦察分队实施事故侦察,主要采取徒步或乘车侦察的方式,但作业效率不高,当受染程度严重时,侦察行动还将受到限制。而搭载防化侦察装备的无人机能够对核化污染区实施长时间、大范围、多方向的侦察活动,进行取样和监测,并利用机载视频侦察系统和无线图像实时传输系统,及时将辐射和化学侦察信息传回。便携式无人机可随时随地用手抛发射,然后利用地面摇控站控制其飞行,对受染地域实施侦察;车载式无人机,可在随行汽车上发射,并以卫星定位控制飞行,完成侦察任务后可采用滑翔降落方式回收。
在核、化泄露时,有害气体等受天气影响可能会漂移,甚至影响到居民点、城市重要目标等,因此可在受威胁的主要方向前伸部署一定数量的防化兵力和无人机,开设核化生监测哨。当被保障地域、目标上方风向受到威胁时,监测哨可视情况派遣无人机侦察、发现、报知受染情况,并监测其变化,以便为被保障地域内的防化力量采取及时、有效的防护措施,提供可靠的防护预警信息。
美国的“保安”502(Vigilante502)型无人机,可携带68千克任务载荷(包括射线探测器、化学战剂探测仪和旋转式摄像机等常用侦测设备),专用于寻找伊境内的生化武器。此次,日本地震引发的核泄漏事件中,就是利用无人机执行险情探测任务,从而减少了人员受核辐射的危险。
火灾监控
无人机中低空监测系统具有机动快速、使用成本低、维护操作简单等技术特点,可对地快速实施巡查监测,是一种新型的中低空实时电视成像和红外成像决速获系统,在对车辆和人员无法到达的地带进行资源环境监测、森林火灾监视及救援指挥等方面具有独特的优势。
无人机机配备彩色CCD任务载荷或红外探测任务载荷可在距地面800一2000米飞行高度对火灾隐患地区进行巡查,及时发现火情、报告火场位置,采取行动将火灾消灭在初期。
无人机对已出现火情的地形进行火情态势探测,将获取的图像数据实时传回地面,为地面消防部门第一时间提供火场地理坐标、火场面积、火场边界和火场蔓延趋势等火场态势情报,使灭火指挥部门迅速有效地组织、布置灭.火队伍,提高灭火作战效率,防止救火人员的伤亡,并根据火场图像资料为消防人员提供撤离路径。
对已消灭明火的区域,使用红外探测任务载荷获取火场区域完整的地面温度分布状态图像,使消防指挥机构及时了解灭火效果,及时调配,消防人员对隐患点或区域进行重点防范,消灭暗火,有效地防止火灾复燃。
2006年10月,美国航空航天局和林业局在加州使用“牵牛星”(Altair)无人机在森林大.火上空进行了两次飞行,使用NASA艾姆斯研究中心提供的红外扫描器查明了主要火灾点,并将数据发送给地面站,大约每隔30分钟就向地面中继传输火灾图像,几乎实时为消防人员提供了态势感知能力。
气象探测
气象卫星与遥感无人机投入使用以来,已成功地监测了每年全球发生在热带洋面上的所有飓风和热带风暴,预报台风路径的准确率也逐年提高,在防灾减灾中发挥了极大作用。
如美军的“气象侦察兵”无人机发展计划是在超级飓风袭击关岛后开始实施的。“气象侦察兵”是一种小型无人机,主要使用燃油提供动力,飞行半径约为2880千米,飞行高度为305米。它携带的气象传感器可测量风速、温度、湿度和大气压力,主要用于对热带风暴进行跟踪监视。当热带风暴形成时,“气象侦察兵”无人机将飞往中心地带收集相关数据信息,帮助防飓风中心预测飓风的未来发展。
通信中继
在抢险救灾行动中,保障通信顺畅是顺利实施救援行动的基本前提,高空飞行、续航时间长且装备有中继设备的无人机,可起到空中通信中继作用。
一是空地通信中继。地震、洪水、泥石流、海啸等自然灾害发生时,会在一定地域内破坏地面原有的有线、无线通信系统。在这个最需要通信联络的时候,信息传递就成为一个大问题,而无人机则可以作为一个便捷的通信中继机,在指挥中心与现场之间搭建一条无形的信息“桥梁”,快速构成一个应急局域无线通信网,以解燃眉之急,为救灾赢得宝贵时间。
二是卫星通信交换。在自然灾害发生时,通常卫星地面接收和控制(场)站均遭到破坏,卫星通信将瘫痪,而依托具有长航时的无人机构建与卫星的通信交换站,可实现卫星通信的畅通,为向外传递信息提供支撑。
三是空中通信接力。在执行非战争军事/民用行动中,要保证地面指挥中心联络整个任务地域,就必须增大通信联络的范围。因此,在空中使用多架无人中继机,实现空中通信接力传输,可大大提高指挥控制的范围。
在汶川大地震中,地面通信遭到破坏,由于其特殊的地理和气象环境,对空通信保障也十分困难,通信联络成为抗震救灾指挥中存在的一大难题。
为此,我国空军派出一架专用无人机担负通信中继任务。事实证明,由于该机在灾区上空架设了一条不间断的通信桥梁,扫除了高山峡谷内的通信盲区,为抗震救灾指挥部实时指挥提供了强有力的技术和信息保障。如果在地面通信中使用多个无人机分队进行配合,整个救灾指挥的通信系统就会更加完善。
反恐作战
近期,美军频繁利用无人机对塔利班基地组织实施打击,使其成为反恐行动中的“杀手铜”。无人机攻击目标的方式主要包括: 一是火力引导。无人机通过装备的GPS定位系统,在进行超视距火力打击,或目标被地形、云层等遮蔽的情况下,能对目标执行火力打击与校射任务。无人机为指挥员进行打击效果评估提供重要依据,有利于提高火力打击效果,降低弹药消耗。例如,在阿富汗反恐行动中,美军利用载有激光照射器的无人机,指示地面目标,引导作战飞机激光制导炮弹进行精确攻击。
二是加挂武器,在目标上空进行发射打击。比如,美军在阿富汗清剿基地恐怖分子时多次使用“捕食者”无人机,利用其大的侦测范围和高精度的武器弹药,成功地铲除了基地组织的第二号人物。此外,还可直接安装制导武器,在探测目标参数后实施精确制导攻击。
心理战
在心理战中,无人机可很方便地飞抵相关地域上空进行广播电视宣传、抛撒传单,可在媒介失,灵的情况下,播撒传单,向受害人传递政府施救信息,或进行空中喊话,传递政府领导者讲话,并通过视频与受害人对话。
美国特种作战司令部专门使用的一种CQ一10“雪雁”(SnowGoose)无人机,可在高达7620米高空从C-130, C-141或C-17运输机上发射,执行心理战中的精确空投传单任务。它并配置一台螺旋桨发动机并配置一副降落伞,以便留空时间更长,并可携带更大的任务载荷。
城市安保
无人机可对城市重要目标进行侦察与识别,对人流量、车流量等管制疏导情况进行评估,以及非预见聚集目标的识别、城市交通状况监视、城市周边地区违法活动的监测等等,可尽快了解交通拥挤堵塞地点或事故发生地点、现场情况等,还可防止捣乱分子趁机开展恐怖**活动等。在北京奥运会和上海世博会期间,无人机先后参与安保任务。2008年,北京警方还首次使用无人机,配合警用直升机对北京周边7个远郊的山区进行空中搜索。
国土调查
无人机可广泛应用于建筑密度分布规律研究、在建筑密度在建工地调查、、施工占路情况、露天停车场调查、垃圾堆场的空间分布、污水治理和改造工程的补充论证、为建厂规划或改造提供影像资料等方面。
无人机除了应用于城市的变迁、发展趋势及改造,更新外,还可用于城市现状调查,如土地利用、地籍、交通、.旅游资源调查,绘制城市绿化分布图、烟尘污染分布图、水污染分布图,以及城市环境调查如三废污染、地质灾害、城市公共安全监测方面
无人机遥感在铁路建设中,可利用遥感图像进行地质、水文判别,以配合线路方案比选,有助于在工程前期选定线路及桥渡方案,后期工程预防泥石流、崩塌、滑坡调查都能起到良好的作用。
边境巡查
无人机用于值守边防站、出入境口岸等边境监控重点区域时,可以超低空、低空、中高空飞行,侦察覆盖面广时效性强、反应迅速、抗干扰能力强,还可针对边境的特殊地理环境,实现“预警、监控、震慑、取证”功能为一体。如在美国亚.里桑那州与墨西哥有约321千米的边境,众多的非法移民就是从这里入境美国。该地区试用了由美国国土安全部资助的无人机,从2009年10月至2010年6月,美国边境巡逻部门在亚里桑那图森扣留了约33万人次的非法人境者。
美国不仅能使用无人机监控边境,还能通过无人机有效吓阻非法入境行为,同时还用无人机向陷入困境的人提供帮助。
美国洛杉矶警方也开始试验“天行者”无人机巡逻,希望以此减轻警察巡逻的负担。这种金属制造的无人机噪声小、不易被发现,经折叠后可以被塞进肩包,给警方提供了一种前所未有的便利。
自70年代以来,无人机在军事领域和民用领用当中的使用日趋广泛。目前,无人机的研制和使用次数在世界范围内呈现高潮,它能完成有人驾驶飞机不能完成的任务,在多次的局部战争、反恐、处突中也证实了无人机的潜在军用和民用的价值。
第三章 无人机在武警部队处突中的运用
我国是一个自然灾害频繁发生的国家,如1998年夏天发生在长江流域的特大洪水,每年春季北方各省的沙尘暴,冬季发生在内蒙古、新疆、西藏草原上的特大暴雪,2007年末南北方大面积长时间降雪和冻雨灾害,这些突如其来的自然灾害会给国家和人民带来无法估量的财产损失。另一方面,由于国际社会的动荡,非传统势力的极端恐怖分子不断制造恐怖事件,如美国的9.11事件、韩国大邱地铁爆炸等大规模灾害,均对救援现场的通信指挥与决策提出了很高的要求。
以往武警部队在突发事件救助现场的通信手段主要依赖无线手持电台、有线电话、手机之类,这种传统的通信手段在处理大的交通事故、救助自然灾害现场、实施海上搜救、处置恐怖袭击等现场时发挥了很大作用,但常常因为处置地域的复杂情况,往往造成通信联络效率低下,显得力不从心。针对出现的问题,我们考虑利用无人机搭载中继设备构建执行任务地域的无线电指挥通信网络,利用无人机搭载侦查设备对任务地域实施空中侦查,并将侦查图像实时传输给指挥中心,对于提高武警部队在处置突发事件时的指挥决策能力和快速反应能力具有非常重要的作用。
3.1武警部队处突的概念及特征
武警部队是维护社会稳定的主要力量,它所研究的突发事件则着重针对其社会安全性。武警部队1997年重点理论研究课题《处置突发事件战法与指挥》中对突发事件概念的界定作了如下描述:突发事件是指社会上突然发生的,具有一定规模和较大影响,危害国家安全和社会稳定,破坏改革开放和经济建设,扰乱社会治安,危害国家和人民生命财产安全的违法犯罪事件。
3.1.1 突发事件的概念
《中国大百科全书》对武警部队处置突发事件的解释是“武装警察部队依据国家法律,对突然发生的危害国家安全或者社会秩序的违法事件进行慑止和平息的行动。”
突发事件,是指突然发生、造成或者可能造成重大人员伤亡、财产损失等严重社会危害,或者对国家安全、军队安全构成威胁,需要军队立即采取应急措施实施应急处置的各类紧急事态、事件。军队处置突发事件行动,是对军队处置或者需要军队与处置的各类突发事件实施应急处置和紧急救援的军事行动。
武警部队处置突发事件,是指非战争军事行动当中具有显著应急性特征的反恐怖行动、维护社会稳定行动、维护国家权益行动、处置边(海、空)防突发事件行动、抢险救灾(救援)行动等。3.1.2 处置突发事件的主要特征
一、突发事件具有突发性和不确定性
突发事件是事物的内在矛盾由量的逐渐积累发展到质的飞跃的过程。在量变的过程中,其内在矛盾处于渐进的、不显著的变化状态,既不影响事物的相对稳定性,也不改变事物的根本性质,因而具有可以认识、可以把握的必然趋势。但是,当内在的矛盾量变渐进的过程中达到诱发质变的必然条件时,这种内在的矛盾就会凸显出来,发展成为质的突变。其中的诱发条件以什么方式出现,在什么时候出现,都是偶然的,这就决定了突发事件的突发性。
突发事件发生的时间、地点、规模、态势和影响程度是不可预测或难以准确预料的,而且其发展演变的速度极快,发展方向不明,因此具有较大的不确定性。
二、情况复杂多变
突发事件发生后,事件的参与者十分复杂,处置现场往往是闹事骨干分子与受骗群众相互混杂,人民内部矛盾与敌我矛盾交叉,民族矛盾与社会矛盾交织,偏激行为与违法犯罪并存,各种矛盾相互交织在一起,事件的性质一时难以判定。加之事态的规模及现场的情况变化莫测,事件性质在一定的条件下可能发生变化,给武警部队处置行动带来诸多的困难。
三、政策法律性强
突发事件的复杂性和处置行动的敏感性对部队执法、护法的水平提出了很高的要求。因此,部队处置突发事件必须以政策法律为依据,严格按照政策法律法规的权限和程序,正确区分、妥善处理各类不同性质的矛盾,既不能因为执法行为软弱引发事态的扩大和蔓延,也必能因为执法行为过当导致矛盾激化、造成被动甚至使事态升级,因此处置政策性、法律性强。
四、指挥协调复杂
处置突发事件,一般都是地方党委政府、公安、武警和其他有关部门的联合行动,参与的力量多元。处置部队既要接受应急指挥机构领导指挥,又要与各种处置力量配合行动,还要搞好武警部队内部各种力量的组织协调,因此,指挥关系复杂、调控难度较大。
3.2无人机在处突中的应用
无人机可在许多人力无法达到或极其危险的领域大显身手,在抢险救灾、维持治安等众多领域发挥着越来越重要的作用。在武警处置突发事件时,无人机可以负责大面积快速监视和重点区域的连续监控。另外,在复杂环境下执行任务时,使用无人机配合地面人员,可有效提高任务效率。
3.2.1无人机用于通信中继
无人机在现代战争中扮演着越来越重要的角色。与有人驾驶飞机比,无人机留空时间长,航程远,过载能力强,机动性好,无飞行人员伤亡;与侦察卫星相比,无人机飞行高度低,活动范围可控,部署方便,造价低廉。因此,无人机具有其他平台无法替代的优势。
无人机作为侦察和电子战的有效手段在军事领域的应用己经有很长的历史并在实战中得到了证实,但是为战场提供通信服务的研究还处于起步阶段。随着通信和无人机技术的发展、无人机任务的多样化和活动范围的扩大,以及战场上大范围通信服务的迫切需求,无人机作为战术通信中继平台已成为可能,并显示出其独特和潜在优势。
无人机作为中继通信是一种非常有效的空中平台中继通信方式,通过在无人机上装载通信中继设备升空飞行,构成空中通信中继平台,既可以满足大覆盖范围的通信要求,又方便组网,机动灵活。特别是在山丘、从林、沙漠、水域、山地等特殊环境以及在边疆地区,无人机中继通信是解决这些地区通信难的有效手段。
一、无人机通信中继平台发展现状
1997年10月,美国国防部发布了一份题为《作为通信平台的无人飞行器》的研究报告。该报告认为,无人机作为一个空中通信节点能提供有效的通信带宽,大大增大系统的容量和通信的覆盖范围,弥补卫星通信存在的通信盲区,增强接收信号的功率,因而无人机中继通信平台能够有效满足战术通信的需求。与卫星通信和陆地的移动通信相比,利用无人机作为通信中继平台进行通信支持具有巨大的优势。卫星通信覆盖区域广,但传输时延大容易产生回波干扰和话音重叠、易受干扰。陆地移动通信部署周期长、成本高。而无人机通信平台部署方便,控制灵活,且通信设备容易升级换代。作为中继通信平台的无人机主要以高、中空长航时无人机为主,生产厂家和技术主要集中在美国、以色列等国,代表的机型有全球鹰、暗星等。美英等国先后进行了大量的通信中继和非对称广播试验,并在多次局部战争中实际应用。美军利用无人机平台和非对称广播链路及卫星链路建立多链路中继,先后进行了高速、超视距的战场数据广播和战场数据分发服务等试验,并在阿富汗的反恐行动中充分验证了这种平台的优势。全球鹰是美国空军与诺格公司合作研制的无人机,该项目于1995年启动,与1998年试飞,计划在2007年启动开发第五批次的全球鹰无人机试验飞行。全球鹰可以在全球范围内进行侦查、监视,也可适应陆、海、空军不同通信控制系统,可以同时使用超高频波段和X波段的视距链路,以超高频波段的Ku波段的微型通信链路等4中通信链路,另外机上装有备份的数据链。
2004年美国海军与航空环境公司合作,开发以太阳能为动力的太阳神无人机,以扩大海上舰船的通信距离。这种无人机被部署战区后,将在平流层进行不间断地循环飞行,以便在卫星带宽不足或不能使用时为海军舰船提供超地平通信。利用目前的视线通信,舰船能与飞机通信的最大距离为275 n mile,采用太阳神无人机在18 km高空处作为通信中继站,通信距离可延长到825 n mile利用无人机作为通信中继平台进行通信支持,与卫星通信和陆地移动通信相比,有相似之处,也有许多不同。卫星通信覆盖区域广,但传输延迟大、造价昂贵、易受干扰。陆地移动通信部署周期长、成本高。而无人机通信平台部署方便,控制灵活,且通信设备容易升级换代。作为通信中继平台的UAV主要以高空长航时(HAE)和中空长航时(MAE)UAV为主,生产厂家和技术主要集中在美国、以色列等国,代表机型有全球鹰、暗星等。美英等国先后进行了大量的无人机的通信中继和非对称广播试验,并在多次局部战争中实际应用。美军利用无人机平台和非对称广播链路及卫星链路建立多链路中继,先后进行了高速、超视距的战场数据广播和战场数据分发服务等试验,并在阿富汗的反恐行动中充分验证了这种平台的优势。
二、无人机通信中继在实战中的作用
在阿富汗战争和伊拉克战争中,无人机作为中继通信站在战场上得到了实战应用,无人机不仅可以把敌地面目标的信息传送给己方的地而作战部队和空中战机,而且可以通过自身的机载设备,实现地面部队、空中战机和指挥部之间的相互通信。我国也已在无人机中继领域有所突破。
我们知道,美国特种部队在击毙本拉·登的行动中如果奥巴马想在在距离阿富汗万里之外的白宫看到前方现场行动的清晰实时画面,首先就必须解决超远距离信号传输的问题,而通信距离的远近,与通信设备传输功率大小直接相关,一般说来通信设备个头越大、功率越高,信号传输距离就越远。以往指挥部设置在一千千米距离左右,海上航行的美军航母上,现场指挥员直接通过机载卫星通信设备将现场信息上传至头顶运行的通信卫星然后由卫星作为通信中继再发至航母指挥中心即可。而现在信号要传到地球的另一面,单靠通信卫星就不行了,因为传输距离过远、信号衰减得更厉害,就必须使用卫星中继设备,对现场传回的信号进行中继增强后,再发送到通信卫星,再由卫星传回美国本土白宫的办公室。这个卫星中继载体,据分析极有可能是美国部署在阿富汗境内的无人机,如洛克希德·马丁公司新近研发的R Q-170“坎大哈野兽”无人机,该机具有很强的侦察和监视能力,在机头安装有卫星中继天线,可将信号传至地球轨道的通信卫星。该机采用高度隐身设计,大展弦比的飞翼式布局,比“全球鹰”、“捕食者”的隐身能力都强,即便飞临巴基斯坦上空巴基斯坦的防空雷达很难侦察到它的踪迹,再加上它装有喷气式发动机,飞行速度更快,非常适合执行击毙本·拉登行动中的监视和通信中继任务。
三、无人机在武警处置突发事件通信保障中的应用
武警部队在处置突发事件时,往往要面对复杂的任务环境,这对通信组织方式、通信手段运用、通信装备战技术性能发挥等方面都有较大影响,给遂行作战指挥通信联络保障任务造成了极大的困难。
通信无人机是指在无人机上装载通信中继设备而构成的空中通信中继系统,可以为参战部队主要现役通信装备提供中继通信,扩展视距通信范围,满足部队在山地、丛林等复杂地域的中远程机动通信,提高部队在复杂地域作战的整体通信保障能力。1.无人机通信中继在复杂地域作战中的应用
武警部队处突时往往面临的环境比较复杂。特别是在山地进行作战时,武警部队主要的通信装备超短波电台受地形影响很大,地形阻隔是通信保障任务存在的最大障碍。由于山地地形复杂,地势起伏大,战斗部署容易被自然割裂,大规模的兵力无法展开,使作战指挥通信保障建立困难、通信网络不稳定,严重影响参战分队的通信联络。
由于山地既设通信设施资源缺乏,通信网覆盖率低,野战通信尤其是有线电通信建立困难,难以建立完善的覆盖整体战斗地域的多路迂回通信网络。针对山地作战通信保障“分群组网,相互独立”的现状,可运用无人机升空进行通信中继,达到“整体相连”的效果,从而提高各作战部队之间远距离的通信联络。在山地作战中,由于地形阻隔或战场的突发情况,通信保障通常是在任务紧迫、准备时间短促、组织准备工作不够充分的情况下进行的。此时,发挥通信无人机机动灵活、组网迅速、覆盖范围广等优势,可以很好地提高应急通信保障能力。运用无人机搭载军用集群通信系统或转信机,建立覆盖整个战场的无线通信网,将基指、前指、各参战单位等都纳人到一个通信网中,增强各指挥所以及各分队、协同单位之间的指挥协同能力,如图1-1所示。
图1-3 通信无人机实施整体相连 2.无人机通信中继在城市处突中的应用
武警部队在城市执行处突任务时,无人机可以搭载多功能转信台,在空中建立通信中继系统,能够实现现有无线通信装备可靠的互联互通。增强武警部队执行通信保障任务的组网机动性和稳定可靠性,快速高效地连接部队现有超短波、GSM/CDMA移动电话、卫星电话等各类通信要素,弥补事发地超短波信号盲区,将各类多功能用户终端与相关中远程设备进行互连互通和转接,实现处突通信指挥便捷畅通。
基于无人机装载的多功能转信台通信系统间组网
1、超短波转信功能:多功能转信台是以超短波信号为主要音频擞据为收发载体的通信设备。通过多功能转信台可实现普通超短波手持台的远距离视距有效转信。
2、CDMA/GSM接入功能:在武警部队野外作战的时候,往往没有现成的有线电话接入线,此时就需要无线公网话音接入,便于远方指挥人员与前线单兵之间的通信。比如说CDMA, GSM等。
如图6.4多功能转信台的CDMAIGSM接入功能连接图。
3、卫星地面站、卫星电话接入功能;由于短波电台的通信受天气、太阳黑子等条件影响非常大,所以卫星接入功能显得的非常重要。在公网完全瘫痪。短波无法通信时,此时卫星接入就成为最为重要的通信方式,但是,卫星接入牵涉的费用高,延时大等等问题,所以卫星接入作为本系统的备用方案,一般情况下不使用。
如下图卫星电话接入功能连接图。
在无人机上装载智能路由通信系统(以下简称系统)是将多种无线通信路由综合统一的智能化管理平台。系统可根据不同的业务、呼叫级别、带宽需求和主被叫所在的地理位置,实现自组织组网和智能路由接续,在兼顾通信质量、频率占用和通信资费的前提下,自动选择最佳通信链路和组网模式,此断彼通,实现“开机通、可靠通、保密通”。对于终端用户,只需在终端上点击被叫和应答二个动作,通信路由的所有选择过程全部由系统自动完成,用户不必关心和知道当前使用的是哪种物理链路;更为重要的是,在通信中,系统遇到链路信号衰落、中断等情况时,可实现自动软切换,用户最终得到的是始终满意的通信效果。
3.2.3无人机用于侦察
侦察监视是无人机应用最广泛且最成熟的领域,也是经历多次战争不断改进的领域,它主要依靠机载航空照相机、电视摄像机、红外摄像机、无线电侦察和雷达等多种侦察设备,对敌军的部署情况、重要目标等进行实时的战术、战役和战略侦察。
随着军用无人机技术的发展,全天候、全天时、高分辨力的战场态势的获取已经逐步变成现实,为部队的作战行动提供情报。无人侦察机目前门类比较齐全,并在实战中大量应用。它很少受气候条件的限制,能潜入敌目标上空进行昼夜侦察,并向作战指挥中心准确地传输目标图像和信息,使战场指挥官及时掌握战场情况,制定作战计划,为取得战斗胜利起决定性作用。目前,无人侦察机已成为无人机中占比例最多的机种,也是实战中使用最多的机种,已成为当今发展的主流。
无人机侦察通常由上级(或本级)统一组织。当上级提供的情报不能满足本级要求时,指挥员可使用编制内、直接配属或支援的无人机兼负航空侦察任务.其侦察手段可由执行侦察任务的无人机分队确定。
在复杂地形处置突发事件时,由于地形复杂,道路稀少。气候多变.给部队的机动、战斗编组、协凋动作、指挥控制、通信联络、战斗行动等方面产生了许多影响。特别是对侦察作战行动影响更大。因此,能否利用一切侦察装备.特别是高技术侦察装备(如无人侦察机、战场侦察电视、摄像机等)实施高时效的侦察,是保证我方取得胜利的关键。
1、根据复杂地域作战观察、行动不便,作战准备及实施侦察时间较长的特点。利用无人侦察机展开侦察。
无人侦察机.起飞重量轻,飞行速度快,装备有彩色摄像机、照相机等侦察装备,具有重量轻,机动性强.便于操纵、回收.不受场地和人的生理条件限制.安全系数高等特点,是武警部队在复杂地域作战中理想的侦察装备。复杂地域作战,最大的特点是观察、行动不便,使用一般的武装侦察分队和技术侦察分队在短时间内完成侦察任务难度较大.甚至难以完成。而利用无人侦察机展开空中侦察就能够在有限的时间内较顺利地完成。
2、根据复杂地域植被较密.便于敌人隐蔽的特点.充分发挥无人侦察机低空性能好的优势,实施低空侦察。
由于山地谷多沟深,植被品种多,分布面积大,利于敌隐蔽,对于平面目视、光学侦察装备来讲难以发现敌隐蔽在谷中、沟中、林中。无人侦察机低空飞行高度只有几十米,用这样的高度通过其隐蔽的谷地、山沟、林子上空.就很容易发现这些目标。
3、根据敌机动性强的特点,利用无人侦察机飞行速度快的优势.以快制快,实施重复侦察。
在处置突发事件时,由于敌机动性强,在短时间作战情况可能发生变化。这就要求我方在情报保障上以快制快,充分发挥无人侦察机的优势,在作战的每一个阶段、时节,对某一地区实施重复侦察。而无人侦察机飞行速度快是展开重复侦察的诸多条件之一。因此,可充分利用这一优势,对某一地区实施多次重复侦察,使敌人的行动时刻在我方的掌握之中
4.根据战场态势变化急剧的特点,利用无人侦察机续航时间长的优势,实施不间断的空中侦察
在处置突发事件过程中,战场态势变化急剧,对情报的依赖性加强。因此.谁先取得战场上的最新情报,掌握战场态势变化,谁就能战胜对方。而一般的侦察手段均不能满足这种急剧变化战场形势的需要。无人侦察机无缝连接起飞的连续性行时间可达数小时,在这段时间之内可在任务区域上空实施不间断的纵横飞行.满足部队对情报的需要。
5.利用无人侦察机机动性能好、飞行距离远的优势,实施跟踪侦察。
由于敌人机械化程度高,退却速度快,可利用无人侦察机携带方便(即可车运.也可人背),机动性强(装备车最高速度每小时可达14千米,无人侦察机最高飞行速度每小时可达80千米),展开、起飞快(30分钟即可升空),侦察纵深大(15千米)的优势,对敌实施跟踪侦察,掌握敌逃跑的路线、到达的地区、前方道路情况等,为追歼逃跑之敌提供不间断的空中情报保障。
正确地运用无人机组织空中侦察,是指挥员在较短时间内及时、准确地掌握战场情况,熟知敌最新动态的重要侦察手段之一。高效能的照相、电视、夜视、电子侦察器材的出现,为无人机实施空中侦察提供了新的手段,也增加了组织工作的复杂性。因此,指挥员和情报机关必须根据无人机的侦察能力,周密制定无人机飞行侦察计划,恰当运用各种侦察手段,广辟情报来源,使无人机侦察发挥最佳效能。第四章 无人机通信中继效能评估指标体系研究
近年的几次局部战争表明,新军事变革不断深入发展,无人机获得了越来越多的关注和应用。为了更好地发挥无人机的作用,给相关武器系统装备的规划决策提供支持,需要进行相应的效能评估。本章的主要工作是研究使用无人机通信中继后通信系统的效能评估指标体系。为无人机通信中继效能评估提供基础。
系统效能评估包含评估指标体系、评估所需信息、和评估方法三大要素,这三大要素之间相互影响。而建立指标体系是评估工作的首要任务,是后继评估工作的基础平台。指标体系内,评估指标的选取直接关系到综合评估的结果。指标体系是否能够充分真实地反映系统的特征、能力,是正确评估系统的关键。任何一项指标都从一个侧面反映评估对象的某些信息,指标选取的不合理,势必使得信息反映不充分,从而影响评估结果。因而,决定选取多少、选取何种指标是评估工作最重要的一环,必须予以高度重视。
2、通信效能评估指标体系分析 2.1系统结构和功能分析
本文以无人机通信中继系统为例,进行通信效能指标体系研究。无人机通信中继作为无线电视距通信的中继,完成武警部队作战训练的无线电通信中继保障任务,影响其通信效能的因素很多。在评估之前,我们必须搞清楚其系统构成和所实现的功能,分析清楚系统各个要素的相互关系,系统与外界环境的相互影响,这样将有利于我们选择合适的指标,正确地反映它的通信能力。
一、系统的构成分析。
无人机通信中继系统是在无人机上搭载通信中继设备和路由管理系统。通过无人机升空,在处置地域上空构建了通信中继系统,从而提高任务地域的无线电信号的覆盖范围和通信距离。构建了无线电通信网络,提高了无线通信网络的组网能力和抗干扰能力。
该系统包括无人机和机载通信设备两大部分。无人机主要负责按照通信中继的要求携带中继设备飞到指定的空域进行盘旋或悬停。并根据任务需要进行飞行高度的调整或随部队机动路线进行伴随飞行,用于保障部队机动过程中的无线中继通信。机载通信设备主要是多功能转信台和通信路由自动管理系统。主要完成通信中继和无线通信的组网工作。
二、系统的功能分析评估 无人机通信中继系统的通信效能,充分考虑系统的各方面功能是十分必要的。对无人机通信中继可从系统各部分的功能进行分析。无人机主要起到运输工具的作用,相对于整个系统来讲其使用可靠性和控制飞行能力会影响整个系统。通信中继系统作为通信的主要部件须重点分析.但其与常规的通信评估指标有较多相通之处,可以相互借鉴。
3效能评估指标体系构建
3.1系统效能评估指标选取的基本原则
指标体系应是对评估对象本质特征、结构及其构成要素的客观描述,应为评估活动的目的服务。选取评估指标时,应具体问题具体分析,根据不同决策问题,选择适当的评估指标。
一个恰当的评估指标应符合以下要求:针对研究的特定问题,表示完成相应军事任务的真实目的;对武器系统的性能参数或设计变量相当敏感,可以依据评估指标来确定或优选武器系统的性能或设计要求;具有明显的物理意义,可利用现有的或新建的模型求解,并力求简单、便于计算;可用实验或仿真方法加以评估。为了保证评估指标适合于通信中继通信系统效能的评估,在选取时必须遵循以下七个原则: 1)针对性:评估指标要面向任务需求,不同的方案、不同的系统、不同的应用模式应采用不同的指标。
2)可测性:可测性指所选的指标应能通过合适的方式测量 3)完备性:选择的指标应能覆盖分析日标、任务所涉及的范围〕 4)客观性:所选的指标能客观地反映系统的实际的功能与水平
5)有效性:指标正确反映系统的有关不确定胜,其评估结果不能因人而异
6)重要性:当系统的参数值改变时,指标应明显的变化反应极其迟钝的指标应当舍去。7)独立性:选择的指标应尽可能的相互独立,不要交叉冗余。
3.2系统效能评估指标体系构建
效能评估指标体系是指在效能评估活动中,由一系列指标构成的有机整体,是测量评估对象效能的尺度集。建立通信中继通信系统效能评估指标体系,首先需要对系统进行详细的分析,清楚系统的组成结构、任务需求,提取能够全面反映系统特征的评估指标;然后对单项评估指标进行分析,提取出关键性评估指标;最后确定指标体系的结构和框架,建立完整的评估指标体系。军事需求对于通信有着特别的要求。首先必须满足部队作战提出的基本要求,即对信息传输必须做到迅速、准确、保密和不间断。
根据通信中继通信系统组成结构、任务需求分析结果,借鉴国内外常规通信效能指标,可提取响应能力、处理能力、安全可靠性、网络机动性、飞机机动性等五个指标作为评估指标体系的第一层。通过对第一层指标进行逐步分解细化,可构成一个三到四层的指标结构体系建立了如图1的通信中继通信系统效能评估指标体系。
无人机通信中继效能评估指标体系业务性能指标战术性能指标响应能力处理能力安全可靠性网络机动性飞机机动性通信距离响应时间信道容量信道利用率呼损率误码率信道带宽信息保密抗干扰能力可连通性组网能力兼容性适应能力巡航速度续航时间实用升限
图 无人机通信中继系统效能评估指标体系
3.2.1业务性能指标
对于通信系统来说,首先关心的是它是否能够完成通信任务,与通信对象达成有效的沟通联络这主要由系统的业务层功能决定.所以,指标评估体系中应该包含业务性能指标这一大类,将其作为系统的基础指标之一来研究。从系统军事应用的角度来看,业务性能指标可以划分为通信响应能力、处理能力、安全可靠性三类指标,分别从系统的时效性、信息传输质量和安全可靠等三个方面来综合反映系统的业务性能。
响应能力指标:是指在一定的时间内,完成信息传输任务的时间概率特性,一般从系统的信道容量、响应时间等方面对它进行衡量。但考虑到其使用平台的作战范围,在实施远距离通信时.还需要将系统的通信距离作为一个因素纳人评估的范畴
处理能力指标:反映信息传输的质量,这里从系统的吞吐量、呼损率和丢报率等方面来进行衡量.主要考虑信号的能量分布特性。吞吐率反映系统在单位时间内能处理正常业务的数据量,反映了网络处理通信业务流量(包括数量与质量)的能力。其中丢报率还包括信道带宽、误码率和信噪比。
安全可靠性指标:系统安全和信息安全是基本的军事需求。是指通信系统所具有的避免、阻止、削弱、抵消敌人或环境对通信业务的降低、破坏、拒绝接入、利用的能力。安全可靠性主要包括抗干扰能力、抗截获能力、信息保密能力、安全认证能力和可联通性信息的安全,是中继通信系统在军事应用时必须考虑的因素。可联通性主要体现设备性能的可靠性,可以细分为设备的完好率和可维护性。
业务性能指标主要用于衡量通信网络在给定时间内完成通信业务的能力。这些指标和通信系统的具体性能包括业务种类、业务大小、业务流量以及具体网络设备性能和通信协议等许多因素有关。业务性能指标是通信系统本身的总体性能的综合,反映了通信系统满足各种应用要求的基本能力。
3.2.2战术性能指标
网络机动性能:网络机动性能是指系统能够根据战场需求的变化进行调整适应,保障不同情况下通信畅通的能力,以及系统与其他通信系统之间进行连接、综合运用的能力。一般从组网能力、适应能力和兼容能力等几个方面进行衡量。其中组网能力是指系统的组织运用的多样化;适应能力是指保障不同需求情况下的通信畅通;兼容能力是指系统与其他通信系统的互连互通。
无人机机动性:无人机机动性能是指无人机的基本战术性能。包括无人机最大飞行高度、最大续航时间和巡航速度。这些性能参数直接反映执行任务无人机的飞行性能,也直接影响通信中继任务的保障效能。无人机飞行的最大高度直接影响通信中继的信号覆盖范围;最大续航时间直接影响通信保障的时间;续航速度直接影响到通信保障的机动性能。
ADC效能评估模型能较全面地反映武器系统状态随时间变化的多项战术、技术指标在作战使用中的动态变化与综合作用,因此比较适用于无人机通信中继系统的效能评估。该模型对武器系统效能的定义是:预计系统在规定条件下满足一组特定任务要求程度的度量,是可用度(Availability)、可信度(Dependability)和能力(Capability)的函数。综合效能参考WESIAC模型,即
E=A D C
(1)其中,E是作战效能,A是可用度,D是可靠度,C为作战能力。根据无人机通信中继过程,其通信效能可通过有效性、可信性、和能力三个方而来描述。
确定合适的效能评估指标体系是通信中继系统通信效能评估研究的一个关键所在。围绕通信中继系统效能评估指标体系的构建展开研究,从通信中继的业务性能指标和战术性能指标出发,建立了指标体系,为实现对通信系统的效能评估打下了基础。在下一步工作中,将根据所定义的指标,通过仿真方法、数学分析方法等手段对各项指标进行量化,对通信效能进行评估。这里不再赘述,具体问题留待日后讨论。
第五章 总结与展望
无人机在现代战争发挥着越来越重要的作用。在进入21世纪的第一年,美国在攻击阿富汗的反恐行动中,无人机的重要作用得到了进一步的证实。在科索沃、阿富汗和伊拉克战争中,无人机的大量使用引起了世界的广泛关注。2003年美军花费10亿美元用于继续开发和采购“全球鹰”、“捕食者”等型号的无人机。世界其他主要国家也在纷纷发展或引进无人机,声势浩大的无人机发展高潮正在到来。
进入新世纪新阶段以来,我们武警部队的职责使命在不断拓展,呈现出任务类型多样化、多样化任务常态化的特征。现在我们武警部队担负着执行执勤处突、反恐维稳、抢险救灾等多样化的军事任务。按照胡锦涛主席建设现代化武装警察力量的指示,大力推进以“六种力量”为抓手的现代化建设。“六种力量”指的是“执勤力量、处突维稳力量、反恐突击力量、抢险救援力量、应急保障力量和空中机动力量”这六种力量。武警部队基于信息系统的执勤、处突体系能力不断提升,目前已基本做到:执勤力量通过科技强勤,能够确保目标安全;处突维稳力量常备不懈,可以随时担负各类维稳任务;反恐突击力量在党和人民需要的时候,能够利刃出鞘,确保制胜;抢险救援力量能有效应对各种突发严重自然灾害;应急保障力量在部队行动时能够提供有力地保障。
无人机将在未来的信息战、精确打击作战、无人作战中大显身手。无人机的用途由执行侦察任务扩展到执行多种打击任务之后,必将演变成为一种高效费比、攻防兼备的新概念武器,并将引起军队作战思想、作战模式和组织编制的一系列变革。在新军事革命的大潮下,无人机必将在未来武警部队处置突发事件中扮演越来越重要的角色。在救灾、维持治安等方面无人机都有广泛的运用。比如,汶川抗震救灾中无人机的表现和没有无人机的遗憾就很说明问题,“千里眼”和“华鹰”都是重量20多公斤的小型无人机,但是却能完成精锐特种兵无法完成的观测任务。再比如,目前在伊拉克,反美武装的的肩扛式防空导弹无法攻击4000多米以上的无人机,但是在这个高度无人机不仅可以清晰地侦察地面情况,呼叫有人驾驶飞机实施空中打击,还可以随时发动攻击。不能摆脱无人机的跟踪,反美武装就失去了有组织行动的自由。相比之下,我国打击东突恐怖分子的斗争中,面对的是漫长的边境线、广阔的草原戈壁,这些环境非常适合无人机发挥作用。
5.2 无人机系统的未来展望
随着高技术在武器装备上的广泛应用,无人机的研制取得了突破性的发展,并在近期发生的几场局部战争中频频亮相,屡立战功,受到世界各国的高度赞扬。在21世纪的信息化战场上,人民将面临更多更先进的无人机系统,无人机将会改变21世纪的作战模式。
5.1.1 长航时无人机的未来展望
伴随着技术的进步和军事需求的不断发展,长航时无人机面临着一些挑战。这些挑战包括:确保通信的可靠性,对信息流进一步的加密,以确保敌人不能通过破解信息流,确保频谱的可靠性,有足够的带宽传递信息;确保飞行器的安全性,开发防止与其他的飞行员相撞的技术。长航时无人机的发展趋势是: 不断提高飞行高度以及续航能力
从当时长航时无人机的发展趋势能看到,高空长航时无人机是长航时无人机的主要发展方向。提高飞行高度和续航能力,使其飞行的高度大于25千米,甚至达到更高,使续航时间有几天到几个月,甚至达到一年。这种长航时无人机的关键技术是动力装置,如液冷式涡轮增压活塞发动机、涡轮风扇发动机和转子发动机的不断涌现,为高空长航时无人机的发展创造了重要的技术条件。近几年,太阳能动力装置,将大幅提高高空长航时无人机的性能。努力提高工作的可靠性
高空长航时无人机由于飞行时间很长,活动的半径很大,在执行任务时的工作可靠性和精度就成为突出的问题。为解决这些问题,目前一些高空长航时无人机的飞行管理的控制系统通常采用余度设计,美国根据无人机存在共同的核心功能需求(如飞行控制、导航任务管理),已在研制一种通用化无人机的公共核心电子组件,这是使无人机的电子设备模块化和规范化,提高飞行管理和控制系统工作可靠性、精度和功能的基本措施。
适当增加任务设备载量和空间
世界各国高空长航时无人机的大多数任务载量大于100千克。增大任务载量和空间,是长航时无人机具有多种功能,能承担多种任务,这也是发展长航时无人机的重要方面。同时,赋予长航时无人机的任务过多,这实际上毁了某些系统。“全球鹰”就是一个很好的例子。美国人比喻说:“我们在马车上放了太多的石头,以致骏马再也施不动马车了。必须暂时将石头卸下一些,直到马儿变得更加强壮。”可见长航时无人机的任务载量并不是越多越好。
5.1.2 小型化无人机的未来展望
小型化无人机虽然小,但它毕竟是一个综合的武器系统,包括飞行系统、动力装置、控制与导航、发射与回收、机载设备、地面控制等各个部分,是航空科学、电子工程、自动控制、材料科学、制造工艺等高新技术相互融合的结晶,目前需要攻克的关键技术就是如可解决小型无人机的动力问题和提高其通信能力。从总体上看,未来小型无人机的发展具有以下几个明显的趋势。朝着通用性和网络化方向发展
随着信息化战争中战场的“透明度”的逐步增加,部队各部分需要装备单兵使用的小型无人机。在美国的“未来战斗系统”中,陆军将配备不同级别的无人机系统,以满足不同层次部队的需要。
近几次高技术局部战争的战场实践表明:体系对抗和联合作战是取得战争胜利的关键因素。因此,如何解决小型化无人机与地面侦察系统、指挥系统以及火力攻击系统之间的互联互通,实现平台之间的信息共享是世界各国小型化无人机发展时需要攻克的重要课题。因此,今后西方一些发达国家在构想未来陆军武器装备体系时,必然将小型化无人机的发展纳入到
ISR系统的建设之中。
加强机载任务设备的模块化发展
随着技术的进步,机载任务设备将越来越轻、越来越小,而且成本也不断地降低,因此,未来将在小型无人机上安装数量更多的传感器(也不是越多越好)。目前,目前,军事发达国家开发的具有“即插即用 ”功能的模块化任务是设备将逐步应用到小型无人机上。所谓的“即插即用”,就是无人机可根据所要执行的特定任务选择特定合适的任务设备,装上就能用。3.向侦察打击一体化方向发展
自从阿富汗战争和伊拉克战争中美军成功使用了无人机对地面目标实施攻击以后,世界军事强国日益重视对新型攻击无人机的研究。小型无人机由于隐蔽性好,能在接近敌军阵地的上空执行侦察任务,因而更容易接近目标并对实施打击。在未来,精确制导武器技术、信息传感技术、数据链技术和自动控制系统等新技术应用与小型化无人机当中,将其成为威力大、火力准确且攻防兼备的武器。而且,当小型无人机的用途由执行侦察任务扩展到执行多样打击任务之后,必将引起部队的作战样式和组织编制的一系列改变。
5.1.3 无人侦察机的未来展望
由于信息战对信息感知全频段、远距离、高识别率,对信息传输实时化、网络化,对目标发现即打击的快速反应等的迫切需要,由于无人机技术和光电器件制造技术、合成孔径雷达总体技术、计算机和数字技术等的大幅度提高,使无人机成像侦察任务系统近年来得到快速发展,呈现以下的发展趋势。1.感知系统综合化
由于利用不同频段的多种传感器组合可实现成像侦察系统的功能和性能匹配互补外,因此成像侦察任务传感设备的多频段多传感器综合集成,以及由此而来的侦察任务传感设备的综合管理,是无人机各种侦察探测及管理系统的共同发展方向。随着无人机载机平台技术的发展、其有效载荷能力不断的增加,同时传感器的制造技术使可以向轻量化、小型化和集成化的方向发展,因此有可能将不同频段的多种传感器集成为一体,而不致过多增加无人机的载荷。这就可使单驾无人机能够搭载集成化的多种成像侦察传感器,实现对目标高分辨的侦察、识别和定位。
与此同时,由于无人机上的机载传感器设备越来越多、功能越来越强大,为了增加作战使用的有效性,需要进行多传感器协调、信息实时融合处理和控制武器的发射、制导,进而采用先进的机载任务计算机主导无人机的控制和机载任务设备的管理,实现任务综合调度,“全球鹰”长航时远程无人机侦察,装备了综合传感器系统用于取代单件侦察设备,已获得更轻的重量、更小的体积和更高的性能。综合传感器系统包括位于机头下方的组合式光电/孔外分传感器采用焦平面中波红外和CCD探测器。未来在现有的基础上完成包括多频普/超频谱探测系统的增强综合传感系统的研制。“全球鹰”无人机还通过综合任务管理计算机主导无人机控制和机载成像侦察任务设备管理,在执行侦察任务时协同使用雷达和其他两种传感器完成目标交叉指示、并可根据需要选择雷达、红外和可见光波长图像。2.目标识别智能化
目标识别智能化的基础首先在于探测器的高分辨率。目前SAR的分辨率已由初始的30米、15米、10米、3米发展的到1米、0.5米、0.3米甚至0.1米,从二维成像发展到三位成像,从L、S、X波段发展到Ku波段,从普通的SAR发展到聚束SAR、干涉SAR和逆SAR。可见光电视摄像机通过采用大阵面CCD而使图像分辨率不断改善;红外热像仪已开始从线列焦平面阵列扫描式系统向第三代凝视型面阵焦平面系统发展,中短波红外焦平面器件已达到2048*2048元;激光测距机由传统的灯浆浦的激光测距机开始向二级管浆浦激光测距机方向发展。
以探测机的高分辨率为基础,采用数字技术、图像处理、目标自动识别、数据压缩等技术和建立相关的数据库,不仅可实现快速大范围的侦察覆盖和目标性质的及细节分析,而且可以实现目标的自动识别,即向目标识别智能化方向发展。
3、信息传输网络化 随着网络中心化战场概念的建立,以及目标定位、信息融合、信息传输技术的发展,无人机侦察机已成为网络中心战的关键节点之一,正向侦察信息传输网络化方向发展,即:无人机对目标进行侦察、识别和连续监视,并通过卫星数传、视距内数传等多种传输方式,将战场态势、侦察图像和目标要素等信号传给陆上的指挥节点、海上的编队节点、空中的预警机和作战飞机以及其他的无人机侦察机,使侦察信息网络共享,实施联合一体化作战。比如我们为了确保无人机系统和地面战机以及其他的网路节点之间的及时而不间断地传输数据和信息,无人侦察机系统采用作战距离200千米左右的C波段视距数据链路系统外,还采用一种超视距卫星数传系统。该系统可以远距离传送传感器数据和无人机系统数据。使用该链路时,只要无人机系统处于卫星天线的覆盖分为之内,即可以实时传输图像和相关的数据,并有卫星进行分发。
现阶段无人机在武警处置突发事件中的运用还不普遍,实战经验少,各项技术不够完善,并未完全发挥出应有的巨大处突影响力和战斗力,但随着对无人机作战运用的研究和发展,在未来实际应用中,功能各异的无人机必将成为武警部队处突的利剑,发挥巨大的效能。
第二篇:通信系统知识总结
DHCP: 动态主机设置协议(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)是一个局域网的网络协议,使用UDP协议工作,主要有两个用途:给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址,给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。
SDH就是一种把协议,技术 融合在设备里进行传输的设备。
复杂点说是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络
重点是:采用光做为介质、采用字节间插、还有就是同步复用了。
也是PDH的升级吧。替代了PDH设备在通信方面的使用
SDH传输体制的产生
SDH是同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy)的缩写,根据ITU-T的建议定义,它为不同速度的数字信号的传输提供相应等级的信息结构,包括覆用方法和映射方法,以及相关的同步方法组成的一个技术体制。
SDH是一种新的数字传输体制。它将称为电信传输体制的一次革命。
——我们可将信息高速公路同目前交通上用的高速公路做一个类比:公路将是SDH传输系统(主要采用光纤作为传输媒介,还可采用微波及卫星来传输SDH)信号,立交桥将是大型ATM交换机SDH系列中的上下话量复用器(ADM)就是一些小的立交桥或叉路口,而在“SDH高速公路”上跑的“车”,就将是各种电信业务(语音、图像、数据等)。
什么是SDH?
在数字通信系统中,传送的信号都是数字化的脉冲序列。这些数字信号流在数字交换设备之间传输时,其速率必须完全保持一致,才能保证信息传送的准确无误,这就叫做“同步”。
在数字传输系统中,有两种数字传输系列,一种叫“准同步数字系列”(Plesiochronous Digital Hierarchy),简称PDH;另一种叫“同步数字系列”(Synchronous Digital Hierarchy),简称SDH。
采用准同步数字系列(PDH)的系统,是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟,这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高,但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量,要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此,这种同步方式严格来说不是真正的同步,所以叫做“准同步”。
在以往的电信网中,多使用PDH设备。这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。而随着数字通信的迅速发展,点到点的直接传输越来越少,而大部分数字传输都要经过转接,因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要,以及现代化电信网管理的需要。SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。
SDH技术与PDH技术相比,有如下明显优点:
1、统一的比特率,统一的接口标准,为不同厂家设备间的互联提供了可能。附图是SDH和PDH在复用等级及标准上的比较。
2、网络管理能力大大加强。
3、提出了自愈网的新概念。用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式,可以在传输媒体主信号被切断时,自动通过自愈网恢复正常通信。
4、采用字节复接技术,使网络中上下支路信号变得十分简单。
由于SDH具有上述显著优点,它将成为实现信息高速公路的基础技术之一。但是在与信息高速公路相连接的支路和叉路上,PDH设备仍将有用武之地。
分组交换也称包交换,它是将用户传送的数据划分成一定的长度,每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头,用以指明该分组发往何地址,然后由交换机根据每个分组的地址标志,将他们转发至目的地,这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据—分组。每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
ATM是在电路交换和分组交换之后产生的,ATM交换技术是实现B-ISDN(宽带综合业务数字网)的核心技术。ATM面向连接,它需要在通信双方向建立连接,通信结束后再由信令拆除连接。
SDH[2](Synchronous Digital Hierarchy,同步数字系列)光端机容量较大,一般是16E1到4032E1。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。
WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术。每个信号经过数据(文本、语音、视频等)调制后都在它独有的色带内传输。WDM能使电话公司和其他运营商的现有光纤基础设施容量大增。制造商已推出了WDM系统,也叫DWDM(密集波分复用)系统。DWDM可以支持150多束不同波长的光波同时传输,每束光波最高达到10Gb/s的数据传输率。这种系统能在一条比头发丝还细的光缆上提供超过1Tb/s的数据传输率
DWDM是Dense Wavelength Division Multiplexing(密集波分复用)
PTN设备和SDH设备有什么区别?可以互通吗?
PTN=以太网+SDH+MPLS
从字面上解释,PTN叫做packet translate network(包传送网)(分组传送网),而SDH叫做同步数字体系。
从传输单元上看,PTN传送的最小单元是IP报文,而SDH传输的是时隙,最小单元是E1即2M电路。PTN的报文大小有弹性,而SDH的电路带宽是固定的。这就是PTN与SDH承载性能的最本质区别。
从协议上看,PTN遵循的叫做TMPLS,即经过改进的MPLS(多协议标签交换),即TMPLS=MPLS-IP+OAM。
从业务管理能力看,PTN通过硬件收发管理报文来实现对信道的监控和管理,而SDH通过
开销字节实现系统的OAM。
PTN与SDH基于不同的协议,所以两个体系不能混合组网,即网络之间不能实现对方的监控、管理及保护倒换,但标准接口的业务可以互通。比如PTN可以模拟2M等各种电路,一般提供E1电口,STM-1光口等接口;PTN也可传输MSTP承载的FE、GE业务,反之亦然。
二者都是传输,sdh是比较老的、成熟的技术了,发展在2G时代,可提供2M传输、STM-N(155m、622m、2.5G、10G)链路。ptn是基于以太网的新兴技术,主要适应3G,可提供100M、1G、10G等传输。
PTN设备是用在接入层和汇聚层代替SDH的光传输设备,其作用就是在固网和移动回传中用来传输语音业务和数据业务,最大的特点是通过实现统计复用功能弥补了SDH时隙电路刚性缺陷。
以后的传输网会是PTN+OTN的组网,不再是现在的SHD+DWDM的组网方式EPON简单的说,就是无源光网络。以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network,EPON)是一种新型的光纤接入网技术,它采用点到多点结构、无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术,在链路层使用以太网协议,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此,它综合了PON技术和以太网技术的优点:低成本;高带宽;扩展性强,灵活快速的服务重组;与现有以太网的兼容性;方便的管理等等。
EPON波分复用技术
EPON(Ethernet Passive Optical Network 以太网无源光网络)IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检测(CSMA/CD)协议而应用在共享媒质上;第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。相应的,以太网MAC可以工作于这两种模式之一:CSMA/CD模式或全双工模式。
EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向,拥有共享媒质的连接性,而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。
下行方向:olt发出的以太网数据报经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。N的典型取值在4~64之间(由可用的光功率预算所限制)。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方向,因为以太网具有广播特性,与EPON结构和匹配:OLT广播数据包,目的ONU有选择的提取。
上行方向:由于无源光合路器的方向特性,任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT,而不能到达其他的ONU。EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。但是,不同于一个真正的点到点网络,在EPON种,所有的ONU都属于同一个冲突域――来自不同 的ONU的数据包如果同事传输依然可能会冲突。因此在上行方向,EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。
MPLS 90年代中期,基于IP技术的Internet快速普及。但由于硬件技术存在限制,基于最长匹配算法的IP技术必须使用软件查找路由,转发性能低下,因此IP技术的转发性能成为当时限制网络发展的瓶颈。
为了适应网络的发展,ATM(Asynchronous Transfer Mode)技术应运而生。ATM采用定长标签(即信元),并且只需要维护比路由表规模小得多的标签表,能够提供比IP路由方式高得多的转发性能。然而,ATM协议相对复杂,且ATM网络部署成本高,这使得ATM技术很难普及。
传统的IP技术简单,且部署成本低。如何结合IP与ATM的优点成为当时热门话题。多协议标签交换技术MPLS(Multiprotocol Label Switching)就是在这种背景下产生的。
MPLS最初是为了提高路由器的转发速度而提出的。与传统IP路由方式相比,它在数据转发时,只在网络边缘分析IP报文头,而不用在每一跳都分析IP报文头,节约了处理时间。随着ASIC(Application Specific Integrated Circuit)技术的发展,路由查找速度已经不是阻碍网络发展的瓶颈。这使得MPLS在提高转发速度方面不再具备明显的优势。但是MPLS支持多层标签和转发平面面向连接的特性,使其在VPN(Virtual Private Network)、流量工程、QoS(Quality of Service)等方面得到广泛应用。
MPLS概述
MPLS位于TCP/IP协议栈中的链路层和网络层之间,用于向IP层提供连接服务,同时又从链路层得到服务。MPLS以标签交换替代IP转发。标签是一个短而定长的、只具有本地意义的连接标识符,与ATM的VPI/VCI以及Frame Relay的DLCI类似。标签封装在链路层和网络层之间。
MPLS不局限于任何特定的链路层协议,能够使用任意二层介质传输网络分组。
MPLS起源于IPv4(Internet Protocol version 4),其核心技术可扩展到多种网络协议,包括
IPv6(Internet Protocol version 6)、IPX(Internet Packet Exchange)、Appletalk、DECnet、CLNP(Connectionless Network Protocol)等。MPLS中的“Multiprotocol”指的就是支持多种网络协议。
由此可见,MPLS并不是一种业务或者应用,它实际上是一种隧道技术。这种技术不仅支持多种高层协议与业务,而且在一定程度上可以保证信息传输的安全性。
IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒体系统,是一种全新的多媒体业务形式,它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。目前,IMS被认为是下一代网络的核心技术,也是解决移动与固网融合,引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。但是,目前全球IMS网络多数处于初级阶段,应用方式也处于业界探讨当中
第三篇:现代组织对OA办公系统的需求
现代组织对OA办公系统的需求
随着知识经济时代的到来,社会进步正在不断加速,组织迫切需要一个可以实现内外资源整合的高效的OA办公系统,从而提升其管理水平。具体表现在:
1)需要一个高效的协同管理工作平台
能够将组织管理中的业务活动、管理活动及活动产生的信息在组织、部门、个人之间进行及时高效、有序可控、全程共享的沟通和处理.2)需要一个有效的知识资产管理平台
过去在组织的信息化建设过程往往重视人、财、物这些有形的物质资产管理,忽视了知识资产的管理,需要借助知识管理工具对组织内外的知识进行有效的获取、沉淀、共享、应用、学习和创新,从而提高员工的素质和技能、执行力。
3)需要一个个性化的系统访问门户
传统的OA办公系统功能比较单一,员工容易使用,随着功能的不断扩展,员工对功能的需求也不尽相同,这就要求系统必须具有人性化设计,能够根据不同员工的需要进行功能组合,将合适的功能放在合适的位置给合适的员工访问,实现真正的人本管理。
4)需要一个良好的组织文化管理平台
开放的社会造就了开放的社会人,组织规模的不断扩大,导致领导与员工、员工与员工间的直接沟通机会越来越少,组织需要构建新的文化环境,便于员工相互沟通、增进了解、发现思想倾向并及时加以引导。
5)需要一个集中的信息整合呈现平台
OA办公系统是组织内使用面最广泛、频率最高的信息系统,希望能够通过办公系统实时、直观地了解到组织的运营状况(如生产、营销、财务等数据),同时有效地解决组织内“信息孤岛”问题。
6)需要一个灵活的业务流程整合平台
当组织面临客户不断提出端到端(End to End)的服务时,员工办公环境将会越来越复杂,因此需要将日常工作活动、管理活动、业务活动有机的结合,以快速响应客户需求,同时减少不必要的重复工作,将管理流程与业务流程进行有效的整合。
综合上述各种新的需求不难发现,现阶段的OA办公系统将以知识管理为核心、以实时协作为技术支撑手段,以统一的知识门户为展现方式。
第四篇:武警部队处置突发事件组织应急通信保障的研究
武警部队处置突发事件组织应急通信保障的研究
摘 要:武警部队处置突发事件具有时间、空间不定、遂行任务方式不定、突发性强等特点,这就要求快速组织应急通信保障,适应任务需要,完成各种通信方式间的切换和互联,做到“动中通”、“变中通”,实时高效地保障处置突发事件的信息传输。
关键词:武警部队;应急通信保障
随着信息技术的发展,突发事件组织策划者运用手机、互联网等信息化手段,向多方向发送行动方案、指挥命令,多个地区的闹事组织者可能会以快闪行动,使人群在短时间内呈几何级数增长,在同一时间、不同地点,迅速形成巨大能量,冲击社会稳定,呈现出“一地策划多地策应、一点触发多点爆发”的特点[1]。武警部队要做到快速有效地处置突发事件,实时高效地信息传输显得至关重要。因此,研究如何适应处突任务需要,快速有效地组织应急通信保障,做到“动中通”、“变中通”[2],确保处突事件的信息传输很有必要。本文浅谈自己的几点看法。
一、综合运用通信资源,形成整体通信保障能力。为确保复杂电磁环境下通信畅通,必须综合运用多种手段,充分发挥无线、有线、卫星以及简易信号、运动通信等手段,构建手段多样、此断彼通、多路迂回的复合通信网络,发挥综合保障效益。一是合理构建无线通信网。无线电通信建立迅速、通信快捷、便于机动,是应急通信保障的主要手段。前指与基指使用单边带短波电台建立指挥专向,同时,可加入总部指挥、协同网,实现指挥信息的实时传输;使用超短波电台,建立指挥、协同网,保证指挥信息畅通;充分发挥既设转信台作用,通过转信增大通信距离,实现前指与基指、前指与各参战单位的远距离通信,实现动中通、全时通,使各无线电通信网(专)既能纵向沟通,又能横向连接。二是充分利用有线通信资源。有线电通信具有设施完善、路由众多、设备操作简便的特点,是应急通信保障的重要手段。通过自建或租用、搭线等方式,接保密电话机,建立前指、基指与联指的有线电通信;在指挥所内部、部队配置地域和需要有线电勤务保障的部位,视情开通野外电话站,建立前指与参战分队的有线电通信。三是合理使用卫星通信网。卫星受地域环境影响小、通信距离远、信息处理能力强,在复杂电磁环境下,应充分发挥卫星通信效益。利用卫星电话和综合指挥车、卫星通信车装备的通信设备,通过加密手段,实现语音、数据、图像的远距离传输。在通信受阻、时间紧迫的情况下,可利用发达的地方移动通信网,采用数字加密、代密等方式传递简单信息,作为应急通信手段。同时,还要充分发挥简易信号和运动通信的补充作用,在无线电通信网(专)受扰、有线电通信受阻时完成信息传递任务。
二、扎实做好通信准备,提高通信快速反应能力。突发事件发生的时间、地点具有不确定性,部队任务变换频繁,通信必须具备快速反应能力,做到部队未动通信先通,以提高通信保障时效,达到以快制快目的。一要细化通信保障预案。紧贴处置多点位突发事件特点和部队可能担负的任务实际,科学实施力量编成。按照全面组织,突出重点要求,从不同保障方向对通信兵力进行编组。要精确计算通信兵力和通信装备,按照满足当前、留有机动原则,实现精兵高效。按照“一事多案,一案多变”要求,预先设想多种情况,拟定多种预案,研究多种保障方法,达到实战化、实案化要求,增强方案的针对性和有效性。二要细化通信战备制度落实。按照实战化要求,细化“三分四定”制度落实。依据现有通信保障能力解决好“人怎样坐、通信装备物资怎样装、按什么标准带”等问题,切实将“定车、定位、定人、定装备”要求落实到位。按照实案化要求,加强通信战备演练。按照通信保障预案和兵力编成进行经常性通信演练,重点练技能、练程序、练合成,提高通信指挥能力和装备操作技能。特别要突出武警三级网、卫星通信网、无线电台网综合集成训练和语音、数据、视频多业务综合训练,提高指挥控制和通信保障一体化能力。三要做到保障行动快速高效。事件一旦发生,通信指挥员要及时了解保障任务,对预案迅速进行调整,快速做出决策部署。按照不同阶段任务所需,合理确定保障重点,实时调配通信兵力和装备,确保指挥通信畅通。各通信要素按照先主要方向、后次要方向,先沟通后调整的原则,做到快速开设、快速沟通、快速组网、快速撤收。各级指挥员可使用嵌入加密模块的通信设备直接上机指挥,以减少中间环节,提高通信时效。
三、立足部队现状,实现应急通信系统的综合运用。武警部队应急通信保障最佳实现效果是部队在遂行处突应急任务时对各种通信系统进行综合运用,确保处突现场数据、语音、图形图像等多媒体信息的实时传输。这样武警部队在执行应急处突任务时能够做到以不变应万变,应急通信系统将更具有时效性和可靠性,遂行任务人员的通信能力和战斗力将得到显著地提高。例如,处置群体性事件过程中,处置人员相对集中,与上级指挥部联系紧密,且处置地点一般在通信条件较好的地域,通信装备便于开设,可以有效利用公用通信资源或者使用现有超短波装备保障通信联络;骚(暴)乱类事件一般发生在城乡或者居民聚集区域,通信条件非常便利,处置分队在遂行任务时可以充分使用常规和高科技设备相结合的方式来实现处突现场的话音、图像等数据传输,便于保障任务的圆满完成;又如在执行抓捕等任务过程中,任务区域往往大且转换频繁,这时超短波通信手段将不再适用,覆盖范围大的短波电台和卫星通信方式将派上用场。
综上所述,只有立足武警部队通信建设现状,综合运用卫星、短波电台、超短波电台、无线网桥及对讲机等通信设备,扎实做好通信保障预案,严格落实通信战备制度,确保快速高效地组织应急通信保障,才能完成各种实时信息的交互与传输,形成一个一体化、多层次的应急通信网络,最终保证处突现场数据、语音、图形图像等多媒体信息的有效传输和利用,为全面提高武警部队在遂行处突任务中的指挥控制提供强有力的技术支撑和信息基础。(作者单位:武警福州指挥学院训练部信息管理中心)
参考文献
[1] 张兆端.关于集群行为和群体性事件研究若干观点述评[J].新华文摘,2002,5
[2] 杨和德.群体性事件研究[M].中国人民公安大学出版社,2002
第五篇:中国电信通信职场对营业人员的需求调查
中国电信通信职场对营业人员的需求调查 参加人员:金佳佳
调研目标:营业厅前台营业人员岗位需求以及要求等。
调研范围:电信行业对营业人员的学历要求,个人素质要求,以及职业需求。和营业人员的职位拓展空间。
调研经过:我在中国联通三门分公司社会实践的同时也观察到很多有关于中国电信行业对营业人员的种种需求。比如,对营业人员的文凭要求,仪表要求,对营业服务项目的熟知程度,应用/平常知识,投诉处理技巧等。
实习单位的同事也告诉我很多的有关此次调研的内容。他们都告诉我,在中国联通,很多的制度都让营业人员产生很多工作的困扰,不过,现实竞争是照成这些制度的越来越完善。每个工作人员都必须以小心谨慎且熟记工作流程表,以及由热诚的心和服务态度。调研成果:在调研的过程中,我发现,中国联通在应聘营业人员的时候都采用与第三方签订合同,每个营业员进入公司后都会进行为期2个礼拜的基础业务学习,和1个月的上岗实习。由实习营业厅的营业班长进行考核,无论表现如何都必须进入营业厅上岗工作。上岗后,每个营业员定期去接受业务培训。每个营业员必须进行每日由市公司出题的应用知识考试。而且,每个营业员都可以参加由省公走后门司举办的营业员等级考试。在分公司召开的例会上,几乎每个营业员都有机会进行一次业务演讲,演讲成功者,可以在往后的职业道路上有很大的提升空间。还有前面提到的很多后台的稽核人员在营业厅也扮演着很重要的角色,他们也和很多的营业人员一样需要参加每一次的培训,而且,每个公司对于稽核人员的要求不比营业人员低,除了要熟练的掌握业务流程,还要对于每个客户的资料的统计,审查都必须万分谨慎。
当然,在我们身边经常有所耳闻的。比如说很多人都是靠着关系走后门,倒是省了很多麻烦的面试,在职场的发展空间也走得比常人更为宽广。据我在平日里对很多通信行业的营业人员的观察以及面谈询问了解到,很多人在2008年的重组之后,越来越多的人都跳槽到了通信行业。
每个通信公司对于每个前台的营业员都会制定出相应的惩罚奖赏制度。这些制度有效地提高了公司业绩,但是对于营业人员的自身也是不小的压力,特别在现今通信行业竞争的激烈。相应地,每个公司也会在每个季度中推出不同的维系政策,产生相应的业绩也算是营业员本身的。这些也很好地缓解了营业员的压力。
说到营业员的压力,很多的营业厅都希望自己公司招聘的都是细心,谨慎,做事灵活的人,甚至很多公司巴不得都是长相斯文,甘于劳碌的男生。女性营业员在很大程度上对于电信公司来说都是不小的压力。每个营业厅都需要一些具备领导能力强,工作业绩出色,服务态度深受客户喜爱的营业员。因此,这些人才对于通信职场的需求是巨大的。纵观全国的通信后备储力,全国有很多的通信类学校。就以浙江来说,我们浙江邮电职业技术学院的市场营销和通信运行专业的纯通信业务服务,前几年以每年350个毕业生向三家运营商浙江分公司输送服务性人才,这些人才远远不够三家运营商的需求。就我在联通公司的观察发现很多的营业人员大多都是高中毕业,因此文凭需求远不如对人才需求,倒是让我感觉出一种营业厅对营业员的自身的服务意识的需求远超出对其自身的文化水平。对于服务意识,很多的营业人员都在无意识中都提高了,由于我所实践的单位是在城区,营业员的总体服务一也较为好,而且营业人员的投诉处理也较为妥当,大部分可以独挡一面。投诉处理在我们的营业厅也是占为主要因素。而相较于较为偏远的农村,大多的营业人员也通常和城区的营业人员进行互动,时常地派些人员去对方的营业厅工作,吸取经验,以便更好的服务。随着电信市场的业务扩展,电信职场所需要的人才并不仅仅是我们的后台的施工人员,也需要我们大批的应用能力强,反映灵敏的前台营业人员。
对于前台人员的升值空间大多提升为营业厅的班长或者成绩更为出色的可以调往上一级别的营业厅又者是调往成为下一级别营业厅的中层管理人员。
对于营业人员的仪表要求,我想大家都不会陌生的,就我在营业厅的观察发现,女营业员必须以淡妆上岗,服装整洁。营业员的发色大多都是一种不太明显的颜色。每个席台前的摄像头无时无刻都在监视着营业员,每次的不雅动作只要被发现,营业班长代为提醒,记一次便会扣考核分。
综上所诉,中国的通信行业对于营业前台的人才的需求是巨大的,我相信随着通信市场额不断拓展,营业人员的需求会越来越大的。