海警通信系統建設與發展研究

溫玉倉，李默

（公安海警學院 電子技術系，浙江 寧波 315801）

海警通信系統建設與發展研究

溫玉倉，李默

（公安海警學院 電子技術系，浙江 寧波 315801）

中國海警是我國海上維權的重要力量，基于當前形勢建立實用高效的海警通信系統已迫在眉睫。通過對當前海警通信系統的現狀剖析，就建立和發展高效的海警通信系統建設分別從理論層面和技術層面提出了富有指導性的建議，以期對海警部隊通信指揮系統建設提供一定的借鑒意義。

中國海警；通信系統；建設與發展

我國當今海上局勢復雜多變，中日釣魚島事件不斷升溫，菲律賓推出南海仲裁挑釁我國底線，另有美國幕后黑手居心叵測，誘引南海局勢和釣魚島爭端進入白熱化狀態，此等跡象表明我國的海上維權形勢日益嚴峻，任重而道遠。經過海上執法力量整合后成立的中國海警局及海警隊伍，是維權行動中的重要力量，將長期戰斗工作在海上維權的前沿，在維權行動中能否實施順暢的指揮與協同，關鍵在于建立實用高效的通信系統。

一、海警海上執法維權需要強有力的通信系統

重組后的中國海警負責組織擬訂海洋維權執法的制度和措施，制定執法規范和流程。在我國管轄海域實施維權執法活動。管護海上邊界，防范打擊海上走私、偷渡、販毒等違法犯罪活動，維護國家海上安全和治安秩序，負責海上重要目標的安全警衛，處置海上突發事件[1]。這些活動的開展均離不開強有力的通信系統的支撐。主要表現在以下三個方面：

（一）海警艦艇編隊維權需要高效的通信系統

海警編隊在我國海域進行常態化維權巡邏時，需達成正確實時的指揮，艦-艦、艦-岸間必須保持順暢的溝通聯絡，在實施上傳下達、指揮調度時所完成的信息傳輸與交換需要指揮控制平臺來實現，當前海上維權形勢嚴峻，建立海警高效的通信系統勢在必行[2]。

（二）與海事、地方政府的聯動離不開通信系統的支撐

中國海警除擔負常態化維權任務外，尚擔負處置海上突發事件、海上安全、海上治安等任務，而這些往往需要海事部門、地方政府相關職能部門的聯動，多個部門聯合行動時，同樣離不開科學實用的通信系統[1]。

（三）與海軍協同作戰更需科學實用的通信系統

中國海警在捍衛國家海洋領土主權時，不可避免會與相關國家有關力量發生摩擦或沖突，甚至出現擦槍走火的可能，這就要求海警必須保持與海軍密切協同，而建立科學實用的通信系統是保證與海軍有效協同的重要保證[2]。

二、當前海警通信系統應用現狀分析

中國海警重組后，通信系統出現多樣化的局面，不同廠家、不同體制的通信系統“各自為政”，艦艇通信及導航設備存在著十分普遍的“單機單控”問題，信息資源浪費及裝備建設重疊現象十分明顯。目前尚未實施有效的整合，不能有效地實現信息的互聯互通互操作。

（一）當前海警艦艇通信裝備應用現狀

1.標準不統一。目前，重組后的海警艦艇通信系統及裝備呈多樣化，裝備品種多樣，沒有統一的標準，裝備接口不兼容，導致裝備間不能較好地實現互聯互通互操作，信息整合存在較大困難。

2.尚未完全實現國產化。據考察，目前海警執法艦艇通信系統及裝備型號多樣，既有國產設備又有進口設備，因為部分進口設備其性價比優于國產民用設備，導致在裝備配置上對進口的裝備存在一定的依賴性，但進口裝備在保密性、安全性方面一定程度上存在安全隱患。

3.語音信息系統單機單控。語音通信系統也呈多樣化，各自分散獨立、單機單控，比如短波電臺、超短波電臺、衛星電話，各自獨立運行，未實現有效的整合與統一調度。

4.語音通信保密措施不到位。在語音通信上保密措施不到位，易發生失竊密事故。集體表現在兩方面，一是在平時的溝通聯絡上直接用“明語”通話；二是無論短波電臺、超短波電臺、衛星電話設備未全部接入保密終端設備進行加密。

5.需通信系統承載傳輸的導航、工況數據信息分散。導航、工況等技術裝備“單機單控”，導航設備GPS、導航雷達、氣象儀、羅經、測深儀、AIS及GPS警用指揮系統數據冗余重復，信息資源浪費及裝備建設重疊現象十分明顯，這些問題的存在不利于信息在通信信道上高效率集中傳輸，給通信保障帶來了很大困難，因此導航和工況數據信息應進行合理整合，將冗余信息進行有效融合。

6.海上無線視頻傳輸存在瓶頸。海警艦艇維權編隊，編隊內部艦艇航行海域及自身的相關情況，艦-艦間的視頻信息受無線傳輸帶寬及裝備的點對點傳輸的限制，無法實現視頻的高效傳送與實時共享。

（二）當前海警通信系統應用概況

海警艦艇在遠海區域，岸海通信以短波通信為主，緊急情況以少量衛星通信；在遠海區域，編隊內部以超短波通信為主，同時輔以少量地方移動網絡通信。

1.各通信系統未實現統一集成調度，無法互聯互通

岸指海警各支隊指揮中心無法互聯互通，尤其海警現役隊伍和海監漁政的指揮系統各自獨立互補兼容，尚未建立高效的海警一體化指揮系統。缺乏軍警民協同通信機制，海軍、海警、海事、地方政府尚未建立成體系深層次的協同通信機制，無法實現有效的協同和信息共享。

2.通信基礎設施建設薄弱，通信效率低

短波通信盲區較多，抗干擾能力差，通聯效率低。超短波通信網覆蓋面較小，互相之間不能通聯。衛星通信帶寬、信道不能滿足執行重大任務的需求，各單位衛星通信網絡設備、傳輸模式、視頻壓縮方式均不相同，各成體系。衛星信號覆蓋范圍不足[3]。

三、海警通信系統未來發展的對策

（一）大力推進海警通信系統的標準化國產化建設

1.立足現有裝備逐步推進海警通信系統的標準化國產化

新時期，海警通信裝備的研制及列裝，應結合海警任務實際，走符合實戰的標準化、系列化的發展建設之路。艦艇裝備保障標準化建設，應當構建標準化體系、創新管理方法、集約基礎建設、強化技術保障、優化儲供方式、規范業務管理、提高信息水平，是對現有保障模式的創新發展，對于提高海警通信裝備保障能力具有十分重要的現實意義。

海警通信系統及設備的國產化研制、發展是當今通信技術發展及應用的一個特殊領域，既要在技術上適應未來技術的發展進步，又要在特殊條件下應用最新技術解決處理好各種需求矛盾，使系統和設備達到適用、耐用、可靠的目的。海警通信裝備建設應堅持從艦艇裝備實際出發，采取改研結合、軟硬兼施、穩步推進的原則，以重點突破來帶動艦艇通信裝備建設水平的整體躍升。

2.以新技術為牽引推動艦艇通信系統的標準化建設

實時跟蹤新技術的發展前沿，以新技術應用帶動艦艇通信系統的標準化建設，使標準化的艦艇通信系統始終保持先進性和實用性。

（1）要堅持走綜合化、網絡化、智能化與模塊化的標準化之路

隨著軟交換、軟件無線電等技術的發展，設備的智能化和模塊化水平也不斷提高，新型艦艇應該走“內外一體、業務一體、設計一體、控制一體”的道路；應用各種無線分組數據網、自組織網以及數據鏈等，使系統成為融合多種通信手段、業務和網絡的綜合系統。

（2）“標準化”建設要考慮提高艦艇通信電磁兼容能力

隨著艦艇通信設備的升級換代，一艘艦艇上新老設備同時服役的現象也十分普遍，艦艇上天線林立，電磁干擾問題就更為突出。因此在設計通信系統時，電磁兼容問題是不可回避的重要環節。除了要求上艦設備必須遵循相關的抗干擾和輻射要求的標準之外，更重要的是要對不同通信系統的電磁兼容問題展開有針對性的研究。

（3）“標準化”建設要考慮艦艇天線的寬帶化、復合化

不同艦艇通信設備利用不同頻帶進行通信，導致艦艇上配置的天線種類也較多。眾多的通信天線不僅給船頂的空間設計帶來了挑戰，同時帶來的電磁兼容問題也十分嚴重。因此需要利用現代天線技術的研究成果，設計寬頻段天線或者多頻段共存的復合型天線就顯得十分重要。

（4）“標準化”建設要適應現代信息化維權執法的可視化要求

執法的可視化是指利用有聲或無聲的可視信息來協助指揮員進行指揮。來自一線的圖像信息，有助于構成完整的形象直觀的現場態勢，有助于保證下屬準確貫徹上級的意圖，確保指揮的正確性，可視信息是戰斗力的倍增器?？梢暬畔▊髡骒o態圖像、動態圖像以及人工或計算機圖形等業務，既可能是單一媒質的圖像或數字業務，亦可能是多媒體顯示的話音、數字和視頻信息。

（二）加速構建基于融合通信技術的海警一體化指揮信息系統

1.海警一體化指揮信息系統建設

參照公安邊防部隊一體化指揮信息系統建設，構建基于融合通信技術的海警一體化指揮信息系統，實現有、無線通信網絡一體化、岸基海上一體化、業務交換傳輸一體化以及網絡管控一體化。

海警一體化指揮信息系統建成后，通過綜合運用各種有線、無線通信手段，將海警各級指揮機關和業務部門、偵察情報和探測感知單元、海警執法艦艇、飛機（無人機）接入海警一體化指揮信息系統，實現各級指揮中心間、指揮中心到單艦單兵的實時不間斷的通信與指揮。

2.新建艦艇的指揮信息系統建設

新建艦艇的指揮信息系統建設要遵循海警一體化指揮信息系統建設規范標準。艦內有線通信網要有足夠的帶寬和超大存儲能力，能承載處理艦艇視頻監控、衛星電視、光電跟蹤、工況、語音等多種信息，并能與岸指海警有線通信網實現無縫對接。

新建艦艇應統一配備“標準化”的國產化無線通信系統，系統里配備的船載短波電臺、超短波電臺、衛星電話等無線通信設備應配置有線通信網路的接入接口，可隨時快速接入有線通信網，實現有、無線通信系統互聯互通。通過艦載“動中通”系統或近海移動通信網絡接入岸上指揮中心，實現艦艇語音信號與岸上指揮中心互聯互通。

3.加強近海無線通信基礎設施建設

（1）超短波通信設施建設

加強近海超短波通信基礎設施建設，首先要做好頂層設計，根據執法區域，在海岸、近海岸島礁可靈活選擇帶狀網絡結構或蜂窩網絡結構，布設超短波中繼臺，實現近海海域的超短波通信最大范圍覆蓋。

遠?？山柚鸁釟馇蚧驘o人機搭載超短波中繼臺，根據執法維權任務需要臨時搭建超短波中繼平臺，實現遠海一定區域范圍內超短信號的實用性覆蓋。

依托系統集成技術，將布設的超短波中繼臺接入基于融合通信技術的海警一體化指揮信息系統，實現不同超短波通信網的互聯互通互操作，將極大擴大了超短波通信網的覆蓋范圍。

（2）解決短波通信的盲區

短波通信以其通信距離遠、無源中繼、開設快捷、難以徹底摧毀等特點在海上通信中得到了廣泛應用，短波信號可通過地波或天波傳播，容易避開高山、跨越江河，為海上遠距離通信提供了有效的保障手段，但短波通信的盲區必須解決。

對于短波盲區，一方面可選用短波無盲區天線，縮短天波跳距，空間上可實現天波與地波的無縫連接，從而消除短波通信盲區。另一方面，參照公安邊防部隊正在建設的三代短波通信網，通過在全國沿海附近合理配置區域中心站，給合頻率管理系統的頻率規劃和優化算法，保證海上執法區域可被多個區域中心站的短波信號覆蓋，通過網絡覆蓋的方式，可達到“以網抗盲”的效果。

（三）大力發展海警海上無人機通信系統實現指揮的可視可控

圖1 無人機空中通信中繼平臺

無人機是基于現代碳纖維復合材料和先進的自駕導航系統，結合全球衛星定位系統，實現手動遙控和無人自動駕駛的通用航空飛行器。無人機最早主要用于靶機、軍事偵察、電子對抗等軍事領域。隨著無人機技術的逐漸成熟，目前已經廣泛應用于軍隊、武警、公安、石油、石化、電力、林業、消防、交通等各個行業領域。

由于無人機具備經濟性、安全性、易操作性等優勢，被廣泛應用于城市、森林、海洋、沙漠等區域。進行空中監測和搜救、無線通信、應急救災、管道巡線、遙感測繪、航空攝影等任務。

無人機可搭載通信中繼機和通信基站等設備，可解決遠距離無線寬帶通信，尤其是海面非視距條件下的遠距離傳輸。無人機還可用先進的TDD同頻組網技術，將無線寬帶組網技術與機載通信平臺的優勢結合在了一起。其技術優勢在于形成的空地通信鏈路保證了優良的信道特性，能快速組建一個30～50公里半徑的無線寬帶通信網絡。

無人機作為空中通信中繼平臺，是一種非常有效的中繼通信方式（見圖1所示）。用于單兵和艦載發射端與接收端之間遮擋嚴重的情況下的音視頻接力傳輸，大大增大傳輸距離。借助空中通信中繼平臺，可實現艦-艦間的視頻實時傳送和視頻數據的共享，高效率實現海警海上指揮的可視可控。

多個無人機可以空中無線復聯組網，實現寬帶通信網絡的覆蓋半徑的無線擴大和延伸，見圖2所示。

圖2 多無人機空中無線組網

（四）加速實現老舊艦艇通信和信息系統的整合，解決信息孤島及裝備重疊的問題

當前，應盡快實現艦艇通信和信息系統的整合，解決信息孤島和裝備冗余問題，實現信息的互聯互通互操。對通信和信息系統進行整合，應具備的如下條件：一是在艦艇內配置寬帶IP承載網，話音、數據、視頻集成后的信息，適配成IP承載網絡的IP業務，才能進行業務綜合化處理，方能實現業務綜合化；二是各種接口及格式要遵循統一的標準。

1.實現導航、工況數據信息互聯共享。通過協議方式將導航、工況數據信息整合，用統一標準格式將整合后的信息接入數據服務器，實現集成界面顯示，并基于數據通信協議，通過“動中通”等衛星鏈路接入岸基指揮中心，實現艦艇與岸上指揮部的數據互聯共享[4]。

2.實現語音通信互聯互通。語音通信整合可以按協議和硬件兩種方式整合。（1）通過協議方式對艦艇各種語音信號進行整合，用統一標準格式和通信協議，接入語音集成系統，并基于TCP/IP協議，通過“動中通”系統接入岸上指揮中心。（2）通過增加網關單元，對艦艇各種終端產生的語音信號在其基帶進行處理并整合，在集成系統中設置點對點及點對多點的呼叫功能，在統一的平臺上實現艦艇內部、以及艦艇與指揮中心語音信息的互聯互通[4]。

3.實現視頻監控圖像信息互聯互通。視頻監控信息整合可用軟件和硬件兩種方式實現。（1）通過軟件集成技術對艦艇各種圖像信息整合。在統一的視頻信號編碼格式下，將圖像信息轉換為數字格式視頻信號，采用TCP/IP協議，通過“動中通”衛星通信系統接入岸上指揮中心，實現艦艇視頻集成控制界面與岸上指揮中心互聯共享。（2）硬件方式整合。利用視頻圖像控制陣列，對艦艇內部各類視頻信號進行融合接入，并在集成界面上生成各類視頻終端的可編目錄，做到智能、快速切換至所需視頻信號，實現艦艇各視頻終端圖像互聯共享[4]。

4.通過“集成界面顯示器”實現智能化控制、使操作簡便化。集成界面提供智能、友好、簡便的操作界面及監視界面，采用圖形或通信手段導航目錄的顯示方式進行顯示。融合視頻監控系統，能夠在系統各終端上對集成界面信息實現便捷的切換控制，同時兼容其它視頻信息接入及顯示功能[4]。

（五）強化信息安全

海警無論在平時日常工作執勤，還是戰時遂行維權任務時，要嚴格做好信息安全與防護工作。

一要建立海警信息安全技術保障體系。技術是信息發展的基礎。如果沒有信息安全技術作為支撐，信息安全就無法保障和持久。安全保密設備是海警信息安全的重要技術和物質基礎[5]。在選擇設備上應使用國產的設備。如某設備無國產可選，使用進口設備須經相關部門檢測批準。

二要強化信息安全意識。要加大信息技術的攻關和信息安全管理人員的技術培訓力度。牢固樹立“平戰一體，訓戰一致”的理念[6]，在進行無線通信聯絡時，無論平時還是戰時均要養成用密語聯絡的習慣；對重點方向的無線通信，根據密級等級可考慮采取硬件加密，可外加加密終端，進一步增強信息的安全性，防止被敵監聽和失竊密案件的發生[7]。

（六）逐步推動我國海警數據鏈系統的建設與發展

美國海軍早在60年代就研制了11號數據鏈和海軍戰術數據系統。近30多年來，隨著計算機技術和網絡技術的發展而不斷發展，至今已廣泛地應用于水面艦艇、攻擊型潛艇、飛機和有關的海岸警衛隊的船上，成為美海軍主要的數據傳送手段[8]。

近年來我國海軍數據鏈發展迅猛，使海軍整體戰斗力得到了大幅度躍升。而中國海警沒有自己的“數據鏈”系統，原因是多方面的，主要原因一是長期以來受經費投入的制約，二是觀念滯后，認為海警人員少、機構小、任務單一，執法維權不需要“數據鏈”系統。

基于我國海洋戰略和海洋維權的需要，應該逐步建立海警數據鏈系統，海警數據鏈是海警指揮與控制系統的重要組成部分，建立并應用海警數據鏈系統既有利于海警戰斗力的整體躍升，又有利于與海軍的并肩協同作戰。

建立海警數據鏈系統，一要參照美國海軍及海岸警衛隊的模式；二要學習我國海軍的成功經驗；三要符合我國海警的實際，不要生搬硬套，照搬照抄。

[1]新華網.國家海洋局“三定”規定公布.[EB/OL].[2013 -07-09].http://news.xinhuanet.com/energy/2013-07/09/c_1249 81579.htm.

[2]黃勝波，鄭靜遠.公安邊防通信參謀業務[M].北京：海潮出版社，2010：110.

[3]吳素華.基于融合通信的海上一體化指揮信息網絡研究.中國新通信[J].2016（19）：5.

[4]袁玲玲，黃勝波.海警艦艇通導系統信息整合研究[J].公安海警學院學報，2011（3）：16-17.

[5]李軍，王積鵬等.武警信息化建設[M].北京：國防工業出版社，2012：217.

[6]中國軍視網.軍事快播.[EB/OL].[2016-05-16.]http: //www.js7tv.cn/news/201605_45752.html.

[7]李軍，王積鵬等.武警信息化建設[M].北京：國防工業出版社，2012：131.

[8]知遠戰略與防務研究所.美國海軍戰術數據鏈.[EB/ OL].[2015-05-06]http://www.defence.org.cn/Article-1-631 3 6. html.

Communication System Construction and Development
Research for China Coast Guard

WEN Yucang,LI Mo
（China Maritime Police Academy,ningbo 315801,China）

China coast guard is the important protecting force of Chinese maritime interests.It is urgent to build up a efficient coast guard communication system in current circumstances of protecting Chinese maritime interests.In this paper,we analyze of the currentdevelopment of the currentChina Coast Guard communication system.We put forward the constructive suggestionsfrom the theoreticallevel and technology level,and provide a reference for theconstruction ofmaritimecommand communication system.

China police maritime;Communication system;Construction and Development

D631.4

：A

：2095-2384（2016）04-0054-05

（責任編輯 儲 歡）

2016-11-08

寧波市自然科學基金（2016A610008）。

溫玉倉（1971-），男，河北隆化人，公安海警學院電子技術系通信教研室教授，主要從事海上通信技術及應用，計算機仿真技術及應用的研究。