短波電臺:震時通信的最後保障

2021-01-07 奧卡姆剃刀

拜信息技術所賜,當前的個人通信已經達到相當高的水平,通話、簡訊、QQ、微信等基於手機的通信手段毫無障礙,如果不在乎話費流量費的話,那與整個世界的聯繫盡在掌握中。

我國的手機基站被以「八縱八橫」骨幹網為核心的國家光纖網絡連接著,這套技術體制的建設水平不比發達國家遜色,在發展中國家中算是鶴立雞群,它給我們個人通信提供了技術基礎,功能強大到令我們每個人都非常依賴,但我們卻忽略了這套技術體制的另一面----突出的脆弱性。基站和光纖稍有災害就會受到破壞,一旦有上規模的破壞就很難恢復,而這會令單一依賴這套技術體制的我們陷入絕境。

即使運氣好,基站和光纖沒有被天災摧毀,但在那些緊急時刻,瞬時的通信壓力往往也讓電話和簡訊服務不堪重負。網上有人說分組交換的微信比簡訊佔用的資源更小,因而通信更通暢,並用日本地震時微博尋親作為例證。其實我國手機的無線接入方式尚未達到網際網路那樣的全IP交換,分組交換的優勢無法體現,頻繁的信令會嚴重加劇無線接入負擔,而且日本的手機技術體制也與我國不同,未經過GSM而直升3G,不具參考價值。

軍隊對這種固定基站式移動通信手段的脆弱性認識得很深刻,雖然手機的通信效果比電臺好,但在演習中是禁止使用的。真開戰後固定基站和光纖很容易被破壞,若養成了手機依賴就完蛋了。通信系統在現代戰爭中是被敵方首要打擊的對象,野戰光纖和電纜有可能被炸斷,衛星可能被致盲,大型的固定的都可能保不住,因此各國軍隊普遍保留了一種最低限度的通信方式,以完成極端惡劣條件下的應急通信任務,這就是短波電臺通信。

短波電臺的頻率在1.6MHz~30MHz之間,因天線要與波長成正比,其長度在幾米到幾十米之間。短波通信優於其它波段電臺的特點在於天波傳播。大氣層某些高度的氣體分子中的電子被太陽照射下會游離出來,形成「電離層」,短波電臺的電波信號射到電離層上會被反射下來,這好比是天花板上安裝了鏡子,你用手電筒以一定角度照上去,光線會反射到更遠的地方,基於同樣的原理,短波電臺可以通過電離層反射的方式達成遠距離通信。

說到短波通信,公眾最有印象的恐怕就 是孫道臨主演的《永不消逝的電波》了,一部10瓦左右的電臺就可達成上海到延安的通信,但這部電影也給公眾帶來了一個誤解,以為短波電臺必須要用手鍵發莫爾斯碼,其實那只是短波電臺的一種使用方法,短波電臺完全可以跟車載對講機一樣,開機後調好頻率,然後拿起手麥就講話。

有一個業餘無線電愛好者群體,他們通過考試和備案獲得了業餘電臺的執照,您在網上看到的BDXXX、BGXXX、BAXXX等網名就是他們的呼號,其中第二位是A的是一級,可操控100瓦的短波電臺。雖然是業餘團體,但很多人的技術卻很專業,跟醫生在路途中遇到急症病人必須要提供幫助一樣,他們也有著在自然災害時為公眾提供通信服務的自覺性。512大地震發生3分鐘後,四川省的業餘無線電愛好者就發出了第一道電波,然後快速組織起來奔赴災區,為通信調度作出了重大貢獻,美國無線電中繼協會把2008年人道主義獎授予了四川的業餘無線電愛好者。

我國有約十萬無線電愛好者,但他們都集中生活在大城市裡,一個窮縣裡沒有一名也很正常。不過縣裡的人民防空部門有政府配發的用於應急通信的短波電臺,但卻普遍疏於訓練,會使的人不多。這恐怕與另一個認識誤區有關,即認為操控短波電臺是項非常複雜的技術。訓練一個合格的電臺報務員的確是很難的,筆者當年為了發報能到100碼苦練了一年,中指磨出了繭子,但訓練一個會常規電臺操控的初級報話員卻並不難,懂得電臺的開關機和頻率設定,懂得基本的通聯規則,懂得天線的基本架設方法,有一周的訓練時間足矣,而他們可能會在第一時間傳出災區的聲音,其重大意義不可估量。

陸軍的每個集團軍都有短波電臺戰備值班制度,縣政府可招聘參與過該任務的退伍通信兵做教練,也可以請備案的業餘無線電愛好者,明確幾個固定的災害應急通信頻率,在每周的規定時段進行通聯,以檢驗實際通信效果。

短波的天波通信靠天吃飯,信道的確不夠穩定,要達到良好的通信效果需要操控者懂得專業計算並具有豐富的經驗,例如要解決好中短距離的的越距問題。不過,現在的天線技術已經進步了,準垂直入射天線可做到500公裡內無盲區。海軍的遠洋軍艦普遍使用短波電臺,東海艦隊軍艦的信號東海艦隊基地沒收到,卻被南海艦隊的基地收到了,南海艦隊基站會把信號轉給東海艦隊基地,因此有了盲區也不怕,可借鑑海軍的聯合收信體制來建立應急通信網。

一旦發生災害,工作人員把天線往樹上一系,扯上一條斜拉天線,開機調到災害應急頻道就喊話,不必過多考慮天線的極化方式、入射角度、越距區等專業問題,全國各地上萬部業餘無線電愛好者的電臺都會在災害應急頻率守聽,東方不亮西方亮,總會有人收到災區的聲音。

各省、市、縣都有短波電臺,也有負責應急通信的人防機構和開支,開展短波應急通信的訓練勢在必行,監督這項訓練成果也是公眾的責任。

[首發於科學松鼠會網站:http://songshuhui.net/archives/80683]

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