CN104981013A - 应急通信系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应急通信系统及方法。系统包括若干地面站、应急通信卫星、救援终端和应急指挥中心；所述应急指挥中心与应急通信卫星连接，所述应急通信卫星与地面站连接，所述地面站分别与救援终端、移动终端连接。方法包括：按预设密度将若干地面站投放到通信待恢复区；地面站自动完成自身初始化，建立与应急指挥中心、救援终端和移动终端的通信节点；移动终端通过通信协议接入地面站，经地面站转发，接入到应急指挥中心；地面站通过LCS对移动终端进行定位；救援终端接收各地面站发送的移动终端定位信息，获取周围移动终端位置。采用本发明应急通信系统及方法，可迅速恢复通信且定位准确。

Description

应急通信系统及方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种应急通信系统及方法。
背景技术
由于手机的普遍使用，给现代的救灾抢险带来了便利，待救人员只要拨通手机就可联系到救援中心，及时得到救助。但如果发生重大自然灾害如地震，或发生战争的地区，移动通信系统和传输线缆可能全部损毁，从而给现代的救灾抢险带来了新的课题。
现有的救灾应急恢复通信系统如申请号为2010102938193《船载移动基站及基于船载移动基站的移动通信系统》，系统基本组成包括：天线单元、射频单元、基带单元、船载卫星小站、供电单元等；其工作模式为：利用既有的船载卫星小站连接空中卫星通信子系统，并通过与空中卫星通信子系统相连的地面移动通信子系统，为移动终端提供服务。
还有《地震应急卫星通信系统的设计与应用》见《震灾防御技术》2012年3月第7卷，第1期，该系统基本组成包括：1个中心站,建在中国地震台网中心即国家抗震救灾指挥部；19个固定站,建在19个省级地震局即省级抗震救灾指挥部；若干个移动站，包括便携站和车载站，分布在各个省市，特别是地震多发区；其工作模式为：当某地发生破坏性地震，通信系统中断，迅速调集周边的移动站部署在震区，震区建立现场指挥部，建立震区到省级救灾指挥部和国家救灾指挥部的通信连接，为灾区人民和救灾人员提供通信服务。
上述应急通信系统的缺点是：
1.救灾应急恢复通信的速度较慢；
2.应急恢复通信系统要求特定终端，无法实现普通手机接入，其应急应用场景受到很大的限制。
现有的卫星通信技术，移动GSM(Global System for Mobile Communication)通信技术，LCS(Location Services)定位技术，CAPS(Chinese Area PositioningSystem)导航技术，MSC，MGW，HLR，BSC都可以为应急通信系统所用。
CAPS(Chinese Area Positioning System)是一套利用通信卫星星座和地面导航设施实现对用户接收机进行实时定位的系统，可同时实现通信和定位业务，特别适合用于实现本系统,其中通信卫星星座为退役的GEO通信卫星；用户接收机可以是北斗接收机，GPS接收机或特制的CAPS接收机；地面导航设施包括一个主控站和若干分布在广大地区的地面站；其导航业务工作模式为：地面主控站装有原子钟负责提供系统时钟并虚拟星上原子钟，根据地面站反馈的信息计算通信卫星的位置，速度和其信号的发射时间，然后根据这些信息给通信卫星发射导航信号；通信卫星仅是简单的将导航信号进行转发,欲测定位置需要至少3颗卫星用于确定目标的3维坐标,若要进行导航则至少需要1颗额外的卫星用于计算速度.更多的卫星可用于估算和减少定位误差；通常采用双频载波技术用于提高定位精度，其原理是利用大气对于不同频率电磁波的折射率的不同来实时计算电池波的传导速度而不是简单的采用c来作为电磁波的传播速度,从而提高距离测量的精度。
LCS(Location Services)业务是定义于3GPP的通信系统标准业务(3GPP TS29.171 V10.4.0(2012-12))，其原理是利用至少3个移动站，测定从1个终端发出的同一条信号到达的时间t1,t2,t3，然后计算终端和三个移动站的距离从而定位终端位置.
MSC(Mobile Switching Center，移动交换中心)是通信系统的核心网元之一，是在电话和数据系统之间提供呼叫转换服务和呼叫控制的设备。MSC转换所有的在移动电话和PSTN和其他移动电话之间的呼叫。MSC完成呼叫连接、过区切换控制、无线信道管理等功能，同时也是移动网与公用电话交换网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)等固定网的接口设备。MSC是整个GSM网络的核心，它控制所有BSC的业务，提供交换功能及和系统内其它功能的连接，MSC可以直接提供或通过移动网关GMSC提供和公共交换电话网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)、公共数据网(PDN)等固定网的接口功能，把移动用户与移动用户、移动用户和固定网用户互相连接起来。
MSC从GSM系统内的三个数据库，即归属位置寄存器(HLR)、拜访位置寄存器(VLR)和鉴权中心(AUC)中获取用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。另外，MSC也根据最新获取的信息请求更新数据库的部分数据。作为GSM网络的核心，MSC还支持位置登记、越区切换、自动漫游等具有移动特征的功能及其它网络功能。
对于容量比较大的移动通信网，一个NSS(网络子系统)可包括若干个MSC、HLR和VLR。当某移动用户A进入到一个拜访移动交换中心(VMSC)，为了建立对该移动用户A的呼叫，要通过移动用户A所归属的HLR(归属位置寄存器)获取路由信息。
MGW的英文全称为Media GateWay，中文含义为媒体网关：具有通用的分组交换核心——其利用适应相应技术的交换终端(ET)可以适用于任何类型的基础传输网(IP、ATM或TDM)。负责在连接网中建立承载用户数据的承载连接。如果需要，MGW可以在部署传输技术(TDM、ATM和IP)之间转换。还负责最终用户数据的处理，如：编码/解码(Codecs)、回波消除(echo canceling)以及多路桥接等。
HLR的英文全称为Home Location Register，中文含义为归属位置寄存器，它是一个负责移动用户管理的数据库，永久存储和记录所辖区域内用户的签约数据，并动态地更新用户的位置信息，以便在呼叫业务中提供被呼叫用户的网络路由。归属位置寄存器(HLR)是系统的数据中心，它存储着所有在该HLR签约移动用户的位置信息、业务数据、账户管理等信息，并可实时地提供对用户位置信息的查询和修改，及实现各类业务操作，包括位置更新、呼叫处理、鉴权和补充业务等，完成移动通信网中用户的移动性管理。
BSC指的是基站控制器(Base Station Controller)，BSC控制一组基站，其任务是管理无线网络，即管理无线小区及其无线信道，无线设备的操作和维护，移动台的业务过程，并提供基站至MSC之间的接口。BSC由以下模块组成：AM/CM模块：话路交换和信息交换的中心；BM模块：完成呼叫处理、信令处理、无线资源管理、无线链路的管理和电路维护功能；TCSM模块：完成复用解复用及码变换功能。
基于以上技术，电信运营商可以通过卫星传输来转接基站到核心网的信号，用以达到恢复通信的目的，但其存在以下缺点：
1.每个运营商需要各自准备独立的应急方案，浪费传输和卫星资源，浪费人力物力财力；
2.某些大型灾害的情况下，由于核心网也是建在周边主要城市，同样可能受损，这样应急方案就无法起作用；
3.电信运营商网络功能多，连接复杂，不利于管控灾区通信；
4.电信运营商网络信令流程多，拓扑复杂，接续时间长，接通率低，通话延迟更长；
5.国内的电信运营商基站没有集成LCS定位功能，无法提供定位业务辅助救灾。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种应急通信系统及方法，采用卫星无线电通讯，太阳能电池供电，可以做到不依赖外部条件立即恢复通信的目的，可为抗震救灾赢得非常宝贵的时间，同时本发明地面站集成了MSC，HLR，BSC，射频，基带编码，定位系统，地图系统等等很多功能，利用现代芯片集成技术，除了必要的天线支架和太阳能电池，地面站可以实现小体积便携式的构造，方便运送投放。
本发明提供一种应急通信系统，包括若干地面站、应急通信卫星、救援终端和应急指挥中心；其中，所述地面站，用于获取救援终端和移动终端的定位信息，并与应急指挥中心之间进行通信；所述应急通信卫星，用于地面站和应急指挥中心之间的通信传输；所述救援终端，用于与地面站之间进行通信；所述应急指挥中心，用于接收地面站发送的救援终端和移动终端的定位信息，并将各救援终端周围的移动终端定位信息发送给该救援终端；所述应急指挥中心与应急通信卫星连接，所述应急通信卫星与地面站连接，所述地面站分别与救援终端、移动终端连接。
进一步，所述地面站包括主控单元、以及分别与主控单元连接的卫星通信单元和移动通信单元，以及分别与所述主控单元、卫星通信单元和移动通信单元连接的供电装置；所述主控单元，用于对卫星通信单元进行远程控制，以及对移动通信单元进行本地控制；所述卫星通信单元，用于地面站与应急通信卫星之间的通信；所述移动通信单元，用于地面站与救援终端、移动终端之间的通信。
进一步，所述主控单元包括依次连接的机械控制模块、消息处理模块和主控器，以及与主控器连接的时钟同步模块；所述机械控制模块和消息处理模块均分别与所述卫星通信单元、移动通信单元连接；所述机械控制模块，用于控制所述卫星通信单元、移动通信单元的通信接收设备，获得最佳的接收效果；所述消息处理模块，用于机械控制模块、卫星通信单元、移动通信单元与主控器之间的信息传递；所述时钟同步模块，用于对主控器接收的定位信息进行时间同步，获得精准的定位信息；所述主控器，用于对所述消息处理模块传递的信息进行分析处理。
进一步，所述消息处理模块包括管理消息处理器、信令消息处理器和语音消息处理器。
进一步，所述信令消息处理器包括屏蔽计费处理单元、屏蔽鉴权处理单元和屏蔽加密处理单元，所述屏蔽计费处理单元、屏蔽鉴权处理单元和屏蔽加密处理单元分别与主控器连接。
进一步，所述供电装置包括两组同时连接的太阳能板和蓄电池；所述太阳能板和蓄电池负荷分担且互为备份。
本发明还提供一种空投式应急通信方法，包括以下步骤：
S100)按预设密度将若干地面站投放到通信待恢复区；
S200)地面站自动完成自身初始化，建立与应急指挥中心、救援终端和移动终端的通信节点；
S300)移动终端通过通信协议接入地面站，经地面站转发，接入到应急指挥中心；
S400)地面站通过LCS对移动终端进行定位；
S500)救援终端接收各地面站发送的移动终端定位信息，获取周围移动终端位置。
进一步，步骤S100)中，所述预设密度根据通信待恢复区的面积和待恢复用户密度而定。
进一步，所述步骤S200)包括：天线和太阳能板的架起，自动计算本站经纬度，自动计算邻区关系，自动连接卫星和应急指挥中心。
进一步，所述步骤S300)中，移动终端通过通信协议接入地面站包括：在接入时进行计费、鉴权、加密信令屏蔽。
进一步，所述步骤S400)中，各地面站先计算自身位置坐标，然后通过三个地面站的定位信息锁定移动终端位置。
进一步，所述地面站集成了MSC、MGW、HLR、BSC、基带编码、定位系统和地图系统功能。
进一步，所述地图系统采用百度地图或谷歌地图。
进一步，所述通信协议包括GSM和/或UMTS和/或LTE和/或WCDMA协议。
本发明的有益效果为：
1、利用地面站，采用卫星无线电通讯，太阳能电池供电，可以做到不依赖外部条件(传输和电源)达到迅速恢复移动通信的目的；
2、地面站计算自身位置坐标，然后通过三站交叉锁定移动终端位置，从而对救援目标做到准确定位；
3、聚焦恢复通信，屏蔽计费，鉴权等等无用信令，做到快速无障碍通信，为救援赢得时间；
4、本发明地面站集成了MSC、MGW、HLR、BSC、基带编码、定位和地图等多种功能，采用现代芯片集成技术，除了必要的天线支架和太阳能电池，地面站体积小、重量轻，便于携带和投放。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的应急通信系统结构示意图；
图2是本发明实施例2提供的地面站内部结构示意图；
图3是本发明实施例3提供的地面站内部结构示意图；
图4是本发明实施例4提供的地面站内部结构示意图；
图5是本发明实施例5提供的应急通信方法流程示意图；
图6是本发明实施例5提供的应急呼叫建立流程示意图；
图7是本发明实施例5提供的移动终端位置定位流程示意图；
图8是本发明实施例5提供的救援终端获取移动终端位置流程示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种应急通信系统，包括若干地面站1、应急通信卫星2、救援终端3和应急指挥中心4；其中，所述地面站1，用于获取救援终端3和移动终端5的定位信息，并与应急指挥中心4之间进行通信；
所述应急通信卫星2，用于地面站1和应急指挥中心4之间的通信传输；所述救援终端3，用于与地面站1之间进行通信；
所述应急指挥中心4，用于接收地面站1发送的救援终端3和移动终端5的定位信息，并将各救援终端3周围的移动终端5定位信息发送给该救援终端3；
所述应急指挥中心4与应急通信卫星2连接，所述应急通信卫星2与地面站1连接，所述地面站1分别与救援终端3、移动终端5连接。
需说明的是，本系统中的卫星通信系统，可以采用CAPS系统，其通信部分可用任何通信卫星代替，导航部分可用任何导航卫星代替，如北斗或GPS。
实施例2：
作为实施例1的一种优选方案，如图2所示，所述地面站1包括主控单元11、以及分别与主控单元11连接的卫星通信单元12和移动通信单元13，以及分别与所述主控单元11、卫星通信单元12和移动通信单元13连接的供电装置14；
所述主控单元11，用于对卫星通信单元12进行远程控制，以及对移动通信单元13进行本地控制；
所述卫星通信单元12，用于地面站1与应急通信卫星2之间的通信；
所述移动通信单元13，用于地面站1与救援终端3、移动终端5之间的通信。
需说明的是，主控单元11负责地面站1整体系统的管理，同时提供维护管理接口供远程或近端操作控制，主控单元11也集成了协议栈转换功能，呼叫控制功能，等等，绝大部分的逻辑处理业务都在主控板上进行，采取本地计算方式，以提高响应速度和可用率，降低空口资源消耗。
卫星通信模块和卫星通信天线组成了卫星通信单元12，负责处理地面站1和卫星间的通信。卫星通信模块集成了调制解调，基带编码等功能。卫星通信天线不是全方位的天线，需要根据位置自动调整天线角度以保证最佳通信效果。
移动通信模块和移动通信天线组成了移动通信单元13，负责地面站和手机之间的通信。移动通信模块集成了调制解调，基带编码等功能，还包括语音编解码，回声抑制等辅助功能。移动通信天线采用标准GSM天线，为全方位天线，不需刻意调整角度，但可根据需要调整覆盖半径的大小。
实施例3：
如图3所示，作为上述实施例的一种优选方案，与上述实施例不同的是，所述主控单元11包括依次连接的机械控制模块113、消息处理模块112和主控器111，以及与主控器111连接的时钟同步模块114；所述机械控制模块113和消息处理模块112均分别与所述卫星通信单元12、移动通信单元13连接；
所述机械控制模块113，用于控制所述卫星通信单元12、移动通信单元13的通信接收设备，获得最佳的接收效果；
所述消息处理模块112，用于机械控制模块113、卫星通信单元12、移动通信单元13与主控器111之间的信息传递；
所述时钟同步模块114，用于对主控器111接收的定位信息进行时间同步，获得精准的定位信息；
所述主控器111，用于对所述消息处理模块112传递的信息进行分析处理。
优选地，所述消息处理模块112包括管理消息处理器、信令消息处理器和语音消息处理器。
更优选地，所述信令消息处理器包括屏蔽计费处理单元、屏蔽鉴权处理单元和屏蔽加密处理单元，所述屏蔽计费处理单元、屏蔽鉴权处理单元和屏蔽加密处理单元分别与主控器111连接。
实施例4：
如图4所示，作为上述实施例的一种优选方式，与上述实施例不同的是，所述供电装置14包括两组同时连接的太阳能板141、143和蓄电池142、144；所述太阳能板141、143和蓄电池142、144负荷分担且互为备份。
需要说明的是，此时，机械控制模块主要负责控制天线支架和太阳能板支架自动架起，和天线角度自动调整。
实施例5：
如图5所示，本发明还提供一种空投式应急通信方法，包括以下步骤：
S100)按预设密度将若干地面站投放到通信待恢复区。本系统中的地面站部署并不限于空投，车载或肩抗亦可，区别仅在于部署时间不同。
S200)地面站自动完成自身初始化，建立与应急指挥中心、救援终端和移动终端的通信节点。
S300)移动终端通过通信协议接入地面站，经地面站转发，接入到应急指挥中心。应急通信呼叫建立流程如图6，说明如下：
1.支持手机能力的前提下，最大程度的简化流程，缩短接续时间，确保接通，所以不进行鉴权加密等流程(若将本系统用于军事警务目的，需另行订制化加密流程)，不论任何用户、任何手机或SIM卡，一律放通接入并将呼叫接至指挥中心。
2.地面站本身相当于传统移动通信的BSC+MSC+HLR+UMG等设备的集成，以实现本地控制本地交换的功能。
3.手机和地面站之间的位置更新请求，位置更新响应，业务请求，业务接受，呼叫建立，资源分配，呼叫应答这几条消息均为3GPP标准消息，以确保任何手机终端都能支持。
4.地面站和指挥中心之间的消息为定制化消息，除了负责呼叫建立业务之外，还可通过此流程传递位置和时间信息，用于用户定位。
S400)地面站通过LCS对移动终端进行定位。移动终端位置定位流程如图7所示，说明如下：
1，2和3是同时完成的,其中应急指挥中心4配置有高精度的原子钟,通过f1和f2两个频率向卫星发射定位信号，并经过卫星转发后广播到地面，地面站根据这些广播信号同步自身的时间，定位自身的位置；4是定位结束后地面站将自身经纬高度上报到指挥中心；5是地面站自动搜寻周围的其他地面站以建立邻区关系，供后续定位移动终端使用；从6到9是定位移动终端的部分；6是从移动终端发出的第一条消息，其周边的地面站都能收到这条消息并进行处理，移动终端手机一般都能同时支持900M和1800M两个频率，而地面站同时记录着两个频段的消息抵达时间；7，8是地面站将终端手机发送的消息时间戳上报到指挥中心；9是指挥会中心将计算后的终端手机用户位置信息再下发到地面站，供后续救援终端使用。其中移动终端手机和地面站之间采用标准的UM接口以保证普通的手机用户都可以接入到系统。
S500)救援终端接收各地面站发送的移动终端定位信息，获取周围移动终端位置。救援终端获取目标终端位置流程如图8所示，说明如下：
1、救援终端利用定制接口，向地面站申请获取手机用户位置信息；
2、地面站反馈手机用户位置信息给救援终端；
3、救援终端上带有地图功能，可以立即知道待救目标的距离和方位。
优选地，步骤S100)中，所述预设密度根据通信待恢复区的面积和待恢复用户密度而定。
更优选地，所述步骤S200)包括：天线和太阳能板的架起，自动计算本站经纬度，自动计算邻区关系，自动连接卫星和应急指挥中心。
再优选地，所述步骤S300)中，移动终端通过通信协议接入地面站包括：在接入时进行计费、鉴权、加密信令屏蔽。屏蔽鉴权加密信令的方法说明如下：
1.在3GPP TS 24008的4.1.1.1中，规定了TMSI重分配流程，鉴权流程，加密流程均由网络侧发起。
2.在本系统中，当地面站收到来自手机终端的位置更新请求后，不再发送TMSI重分配消息给手机终端。
3.当地面站收到来自手机终端的位置更新请求后，地面站对手机进行鉴权，这时，采用一律放通的方式，允许任何终端接入。
4.地面站不再发送任何鉴权请求消息给终端。
5.若手机终端上行消息携带了IMSI，则地面站不再发送任何Identification消息，否则发送一条Identification消息用于获取用户IMSI信息，而不论手机终端是否反馈，均继续允许位置更新和接通呼叫。
6.在地面站回送给终端的CM业务接受消息中，携带no ciphering的参数，用于屏蔽加密。
又优选地，所述步骤S400)中，各地面站先计算自身位置坐标，然后通过三个地面站的定位信息锁定移动终端位置。三角定位算法说明如下：
1.3个地面站定位本站的经纬度(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)
2.3个地面站记录手机消息抵达本机的时间t1,t2,t3
3.根据r＝c*Δt可计算出手机距离3个地面站的距离r1,r2,r3
4.未知量为手机发出消息的时间t0，手机位置(x0,y0)
5.列方程：
1、r1＝c*(t1-t0).
2、r2＝c*(t2-t0).
3、r3＝c*(t3-t0).
4、r1 2＝(x1-x0)2+(y1-y0)2
5、r2 2＝(x2-x0)2+(y2-y0)2
6、r3 2＝(x3-x0)2+(y3-y0)2
将1-3代入4-6得
7、(c*(t1-t0))2＝(x1-x0)2+(y1-y0)2
8、(c*(t2-t0))2＝(x2-x0)2+(y2-y0)2
9、(c*(t3-t0))2＝(x3-x0)2+(y3-y0)2
根据7，8，9三个方程可解出t0,x0,y0
在覆盖充足，手机用户较少的区域，可引入第四个站的t4,x4,y4来辅助计算误差：Δr＝c*(t4-t0)-√(x4-x0)2+(y4-y0)2，此误差也可发给救援终端，供救援人员参考。
进一步优选地，所述地面站集成了MSC、MGW、HLR、BSC、基带编码、定位系统和地图系统功能。
特别优选地，本系统中的地图系统可采用任何第三方的地图软件，如百度地图或谷歌地图等等。
最优选地，所述通信协议包括GSM和/或UMTS和/或LTE和/或WCDMA协议。
需要说明的是，1.本发明中提到的终端分为救援终端和普通移动终端两种，救援终端为特制，发给救援人员用于向救援人员指示目标位置，普通终端为任何移动通信终端，主要是各式手机或pad等。
2.UM(User Mobile)接口是地面站和普通手机之间的通信接口，标准UM接口定义于《3GPP TS 45.005》。
3.扩展UM接口是地面站和救援终端之间的接口，在标准UM接口上进行私有扩展，增加周围手机位置请求和周围手机位置响应参数，用以向救援终端指示手机终端位置。
4.地面站和通信卫星间，通信卫星和指挥中心之间的接口不限定特定标准，
5.指挥中心和指挥中心接线员系统间采用标准的ISUP接口，定义于<ITU-TQ.784>
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法的细节进行各种省略、替换和改变；例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的技术方案，均应包含在本发明权利要求书所要求的保护范围之内。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种应急通信系统，其特征在于：包括若干地面站、应急通信卫星、救援终端和应急指挥中心；其中，
所述地面站，用于获取救援终端和移动终端的定位信息，并与应急指挥中心之间进行通信；
所述应急通信卫星，用于地面站和应急指挥中心之间的通信传输；
所述救援终端，用于与地面站之间进行通信；
所述应急指挥中心，用于接收地面站发送的救援终端和移动终端的定位信息，并将各救援终端周围的移动终端定位信息发送给该救援终端；
所述应急指挥中心与应急通信卫星连接，所述应急通信卫星与地面站连接，
所述地面站分别与救援终端、移动终端连接。
2.根据权利要求1所述的应急通信系统，其特征在于：所述地面站包括主控单元、以及分别与主控单元连接的卫星通信单元和移动通信单元，以及分别与所述主控单元、卫星通信单元和移动通信单元连接的供电装置；
所述主控单元，用于对卫星通信单元进行远程控制，以及对移动通信单元进行本地控制；
所述卫星通信单元，用于地面站与应急通信卫星之间的通信；
所述移动通信单元，用于地面站与救援终端、移动终端之间的通信。
3.根据权利要求2所述的应急通信系统，其特征在于：所述主控单元包括依次连接的机械控制模块、消息处理模块和主控器，以及与主控器连接的时钟同步模块；所述机械控制模块和消息处理模块均分别与所述卫星通信单元、移动通信单元连接；
所述机械控制模块，用于控制所述卫星通信单元、移动通信单元的通信接收设备，获得最佳的接收效果；
所述消息处理模块，用于机械控制模块、卫星通信单元、移动通信单元与主控器之间的信息传递；
所述时钟同步模块，用于对主控器接收的定位信息进行时间同步，获得精准的定位信息；
所述主控器，用于对所述消息处理模块传递的信息进行分析处理。
4.根据权利要求3所述的应急通信系统，其特征在于：所述消息处理模块包括管理消息处理器、信令消息处理器和语音消息处理器。
5.根据权利要求4所述的应急通信系统，其特征在于：所述信令消息处理器包括屏蔽计费处理单元、屏蔽鉴权处理单元和屏蔽加密处理单元，所述屏蔽计费处理单元、屏蔽鉴权处理单元和屏蔽加密处理单元分别与主控器连接。
6.根据权利要求3所述的应急通信系统，其特征在于：所述供电装置包括两组同时连接的太阳能板和蓄电池；所述太阳能板和蓄电池负荷分担且互为备份。
7.一种空投式应急通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100)按预设密度将若干地面站投放到通信待恢复区；
S200)地面站自动完成自身初始化，建立与应急指挥中心、救援终端和移动终端的通信节点；
S300)移动终端通过通信协议接入地面站，经地面站转发，接入到应急指挥中心；
S400)地面站通过LCS对移动终端进行定位；
S500)救援终端接收各地面站发送的移动终端定位信息，获取周围移动终端位置。
8.根据权利要求7所述的应急通信系统，其特征在于：步骤S100)中，所述预设密度根据通信待恢复区的面积和待恢复用户密度而定。
9.根据权利要求7所述的应急通信系统，其特征在于，所述步骤S200)包括：天线和太阳能板的架起，自动计算本站经纬度，自动计算邻区关系，自动连接卫星和应急指挥中心。
10.根据权利要求7所述的应急通信系统，其特征在于，所述步骤S300)中，移动终端通过通信协议接入地面站包括：在接入时进行计费、鉴权、加密信令屏蔽。
11.根据权利要求7所述的应急通信系统，其特征在于：所述步骤S400)中，各地面站先计算自身位置坐标，然后通过三个地面站的定位信息锁定移动终端位置。
12.根据权利要求7所述的应急通信系统，其特征在于：所述地面站集成了MSC、MGW、HLR、BSC、基带编码、定位系统和地图系统功能。
13.根据权利要求12所述的应急通信系统，其特征在于：所述地图系统采用百度地图或谷歌地图。
14.根据权利要求7所述的应急通信系统，其特征在于：所述通信协议包括GSM和/或UMTS和/或LTE和/或WCDMA协议。
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