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【火腿课堂】登山通信无小事,准备工作很重要

业余无线电2018-11-03 12:58:39

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作者:BV3FG / Robert Suen


登山通信虽然也算是移动通信的一种,不过它和一般的移动通信主要差异在通信器材与地形造成的影响:

 

一般固定台多具备高增益天线、高功率的良好通信条件,而登山者大多只有手机、伸缩天线,最大功率受电源限制一般只有 3 ~ 4 W。


固定台具有源源不绝的电源供应,登山台只有有限的电池,在低温的环境下电池内化学反应缓慢,造成电力不足、电压下降、可用时间变短。


信号的强弱主要取决于地形是否适于通信。


登山者大多为临时操作无线电机,对于通信状况变化及故障的应变能力较为薄弱 。


地形对传播的影响

 

登山通信常用的无线电机几乎都是 VHF/UHF 的收发机,所以本文即以 144/430 MHz 这两个频段为讨论对象。


144/430 MHz 近距离通信主要是靠地波传播,可细分为直射波、绕射波及地面物反射波。此外频率越高,介质传播造成的衰减越严重,地面物反射电波的效果也越差,这 也是一般登山者多半选择使用 144 MHz 的原因。在没有直射波的情况下只能靠反射 波和绕射波通信,但是 VHF/UHF 的波长短绕射效果极差,而反射波会造成多路径传播,这对用 FM 调变的信号来说,同一位置的建设性干涉和破坏性干涉并非稳态,于 是造成接收时声音失真或声音中夹有大量爆烈音,即使在小范围内变换天线位置亦无 法有效改善接收。也就是说:地形阻绝是 VHF/UHF 通信的头号杀手。

 

以下介绍几种典形地形与信号传播的关系:


地形与信号传播的关系


 

注:1.  通联状况:很好:☆ 好:◎ 可:○ 勉强:△ 无法通联:×

2.  若次要路径的强度相对于主要路径显得相当微弱则视为不存在。

高度对信号的影响

 

争取更高的天线高度将有助于信号的传播是无庸置疑的事实,这可以从两个方向来讨论:

 

1. 天线与地面间的高度:

离地面越高则发射状况越接近理想空间,对使用垂直天线 的 VHF/UHF 来说可以大幅度降低辐射仰角,使辐射的能量不致发散到没有用处的高 仰角方向。依我个人经验,若将手机拿在胸前的时候收讯会断续(静音开启边缘), 这个时候将手机高举过头断续的次数就会降低,若能站在大石头上则可保持不断续。

 

2. 登山台的海拔高度:

地势越高则直射波涵盖的范围越广。依我个人的经验,在三 千公尺以上的山顶均有可能以 5 W 通达全省人口密集的地区。


装备选择与准备

 

一、无线电机: 

无线电机一般均使用手机,视需求选用单频或双频机。目前各厂牌的手机性能都差不多,但应符合下面几点要求:

1. 省电:

在需要长时间待机的情况下,如何节省用电是登山通信的首要课题。笔者以往使用的 C-520 用一组( 6 个 UM-3 )的电池可以连续守听 30 小时以上,其中约每 隔半小时发讯 30 秒到 1 分钟。

2. 操作简便:

转换频率、功率等的基本操作必须相当简单,如果可以单键切换功率 、SQL ON/OFF、LAMP 则更加得心应手,最重要的是一定要有 RESET 的功能。 

3. 可在恶劣环境下工作:

能耐挤、耐压、耐摔、耐冷、耐热,虽然不能百分之百防 水,但是至少进水后还可以操作,不容易损坏。 

二、天线: 

一部无线电机至少携带两支天线,一支为随机附赠的短天线或自购的软质 1/4 波长天线以方便近距离通信,另外再带一支具有增益的伸缩天线,一般增益为 144/430 MHz 3/4.5dB。此外汽车天线重量不重,拆卸组装亦十分方便,一支 1.5m-2.0m 长的高增益汽车天线很值得携带,但是别忘了带六角板手。

三、电池:

保守的估计,一组UM-3*6 的电池盒应该可以在 SQLOFF 的状况下待机 24 小时以上及提供每小时短时间通信之用,碱性电池和碳锌电池的电量相去不远, 但是碱性电池易于短时间内提供较大的电量,相对提高收发机的输出功率。除了携带 够用的电池外,别忘了多准备一份备用电池。

四、简易操作说明:

大部分的登山者对无线电机的操作并不熟练,携带简易操作说明 是绝对必要的。其内容必须包含频率、功率、SQL 的调整,Function Lock、接收省 电模式设定、解除,面板显示字幕介绍,最重要的一项就是如何 RESET,如此可以免 于陷入误触其他功能却无法解除的窘境。 

五、通信计划书: 

详细内容见下一段介绍。

六、同轴电缆: 

一段 3-5m 长的 RG-58A/U 或 FB-3D 的同轴电缆可方便我们将天线 架高,以安稳地在帐篷内通信,但是别忘了带相关的转接头。(本项为选择性携带的装备) 

七、自制电池盒: 

一般电池盒只能装 6 个 3 号电池,如果自制可以装 10 个电池的 外接电池盒,危急时可搜集用过的电池来使用,以榨光电池的最后一点能量。(本项为选择性携带的装备)


通信计划的拟定

 

一、通信日期:

列出通信起讫日期及时间。

二、通信时间:

双机作业时详列每日定时通信时间,一般为每二小时通信一次。

三、通信频率:

列出呼叫频率(一般为145.00 / 431.00 MHz)及通联频率。 

四、呼号:

设定总呼及个呼。在多机作业时总呼代表所有电台,如此可以免除一一呼叫的麻烦。例如有 5 个电台,呼号分别为 1 号到 5 号,设定总呼为 0 号,则〞 1 号呼叫 0 号〞表示〞 1 号呼叫 2 号到 5 号〞,2 号到 5 号有收到的话均应(可 )回答。 

五、通信内容及任务分配:

指明通信时应连络的事项,至少包括地点、人员状况、未 来行动计划等。多机作业时则依登山队性质规划主控、副主控等通信任务。

六、通信装备:

详细列出各电台需携带的装备,最好设计成 CHECK LIST 格式以方便 清点、准备。

七、注意事项:

视需求列出,一般在此说介绍通信基本观念和技巧。

八、补充说明:

视需求列出。


留守台设置要领

 

一、留守台地点: 

留守台的地点是否适当对目的山区的通信效果有决定性的影响。


距离山区有点近又不会太近,距离太远则信号强度不足,太近则过于急迫,往往登山台在棱线后方就无法构网,如何取舍要依靠对地形的分析及通信经验。


天线位置必须能直视目的山区。


市区内无线电使用频繁是干扰的主要来源,所以留守台要远离市中心,使留守台与登山台间无干扰源存在,否则要设法消除干扰。


二、留守台装备: 


  1. 收发机:

选用接收效果良好的收发机比加大功率来得重要。一般而言,使用车机是基本需求,具有 50W 的功率应该已经足足有余。 


2. 天线系统:

最好使用高增益定向天线,但是要考虑半值角涵盖的范围。如果使用 俗称〞五百木瓜〞的基地型无方向式天线也能达到不错的效果,但是在干扰防治方面 要多下点功夫。 


3. 传输线:

选用高质量、低衰减的传输线,最重要的是尽量缩短传输线的长度。 


4. 滤波器:

国内占有率最高的144/430 MHz 日系收发机其第一中频约为21 MHz, 而国内 BB CALL 使用 164、165 MHz 及 280 MHz 的频率。若 BB CALL 的发射频率 与某一在 144 MHz 频带的发射频率差恰为留守台接收机的第一中频,就会产生俗称〞谐波〞的混频干扰,若有此干扰存在,加装低通或带通滤波器以滤除 BBCALL 的 强信号则有必要。 


5. 外接喇叭:

为了不漏失任何微弱信号,留守台通常在 SQL OFF 的状况下守听,但 是一般收发机的喇叭体积小、音质偏高,SQL OFF 守听时相当刺耳,所以外接中低音 喇叭可以使耳朵感觉舒服一点,如果能加装均衡器更能发挥效果,利于长时间守听。 


6. 相关文件数据:

留守台并非守听求救信号的单功能电台,它也是登山台的数据库 ,必要时提供路况、行程及气象等数据,当山难发生时,留守台也是搜救初期的通信 中心,所以留守台必须备齐各种文件数据以供不时之需。


以下资料缺一不可:

登山队的登山计划书和通信计划书。

登山队人员名册及紧急联系人电话。

与登山队完全相同的地图。

相关的登山记录、登山书籍。

相关之紧急服务电话,如警察局、山难搜救中心、国家公园、相关的登山协会等等,如果备有传真机则更加完美。


登山通信基本观念与技巧

 

出发前确实检查装备,并一一试机。


出发前各电台统一对表,通信时准时出网可避免待机者产生忧虑感。


于约定的通信时间 10 分钟前开始注意良好的通信地点,开机守听 1 分钟后可开 始呼叫,至约定时间仍无法构网,继续守听/呼叫至少 10 分钟。


善于选择通信地点。尽量远离山壁、争取天线高度,即使只是将天线高举过头或站在大石头上都可能有意想不到的效果。


平时将 SQUELCH 设定在临界点,收讯不良信号断续时记得将 SQL OFF。


长时间待机时记得切换至接收省电模式,并设定 FUNCTION LOCK 避免误触键盘改 变收发机的设定而无法接收却不自知。


呼叫时以高功率呼叫,构网后切换至适当功率通信以求省电。


养成以地图的方格坐标来报告位置的习惯,尤其在急难求助时更应如此,以免造成类似〞 XX 山东北东方 4 公里〞与〞 XX 山东北方 10 公里〞的谬误。


山难发生时登山队应指定特定人员值机对外通信,避免不同的人用辞习惯不同、对同一件事有不同的描述方法,造成守听者的混淆。


传递重要信息时应要求接收方覆诵确认。


当接收方发现有干扰而无法顺利接收时应通知发讯者待机,于干扰消失后指挥发讯方迅速重新发讯,尽量避免盲发。


留守台尽可能在 SQLOFF 的状况下守听。


设立自动留守电台的构想

 

因为登山者多半远离居住地,在当地通常没有朋友为其守听,再者也很少人有空镇日坐在无线电前,所以实际上人工留守的方式并不多见。此外根据以往的经验,有时候 在山下的业余无线电台虽然收到来自山区的求救信号,但是因为对登山并不了解,往 往会发生误传讯息的乌龙事件,搞得各方说法不一,甚至误导搜救方向,这种情形在 雪山山区特别多见,因为雪山山区有雪山主峰、雪山东峰、雪山北峰、雪山西南峰、 大雪山、中雪山、小雪山等跟〞雪〞有关的名词,对登山没有研究的人而言,把〞中 雪山东北方2公里〞听成〞雪山东北方2公里的山中〞一点也不令人意外,不过实际 上却相去很远。所以如果能够在适当地点设立自动的留守电台,才能够完全发挥无线 电的优点避免这些状况的发生。对此我有一个简单的构想:

 

拜半导体蓬勃发展之赐,目前具有 VOICE 功能的 FAX MODEM 功能相当强大也相当便 宜,若能整合计算机、VOICE MODEM、无线电机的相关软硬件成为多功能的无线电-电 话留言系统为邻近山区的登山者提供守听服务,我想一定能发挥某种程度的便利。


以下是我个人的构想:

 

至少每隔 10 分钟发送示标信号一次。


考虑登山者的无线电机不一定有TONE SQUELCH 的 ENCODER 及 DECODER,所以自动 留言系统应以特殊的 DTMF 编码来启动以避免误动作。但是自动留言系统在发讯时应 当加 TONE,这可以方便山下一些热心的留守电台长时间守听。


在安全性方面,由系统架设者自定申请使用方法及密码设定。(例如用户每次登山前向管理者申请,管理者再以遥控方式启动该用户的使用权;或是对登山团体采加盟方 式,直接指配这些团体的密码,以后不用逐次申请等等)


虽然多数无线电机具有PAGE 功能,但考虑登山者并不一定是无线电玩家,所以登山 台及留守台读取留言的时间需于事先自行约定并自行读取留言,自动留言系统不提供一 般性留言的自动传呼功能供。


用户在上山前以有线方式到自动留言系统设定两个特殊启动码及一组 BB CALL 号码 ,其中一组是重大留言启动码,另一组是求救信号启动码,自动留言系统若收到这两 种启动码会主动打 BB CALL 通知留守人员打电话来读取留言(将启动码显示在 BB CALL 上),若留守人员在多少时间内没来读取留言则系统会每隔多久再打 BBCALL 通知,至少几次,则由系统架设者设定。当然啦!留守的人要随身携带 BB CALL。


具有”应声虫”功能,作为登山者测试通信状况之用,俾使登山台找到适当发讯位置再录音留言。


设置启动码及结束码,若未收到结束码而断讯则于断讯 3 秒钟后自动停止留言,每 笔留言最多 1 分钟。如此可避免录音机在收讯不良的情况下无法关闭。


录音后即刻主动播放留言,使登山台可以确认留言成功。


以上是我的初步构想,我想应该不会很难,不过因为我没有这方面的专业技术,所以只能留待有心人士去发挥了。


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