登山通信
登山通信雖然也算是移動通信的一種,不過它和一般的移動通信主要差異在通信器 材與地形造成的影響:
1. 一般固定台多具備高增益天線、高功率的良好通信條件,而登山者大多只有手 機、伸縮天線,最大功率受電源限制一般只有 3 ~ 4 W。
2. 固定台具有源源不絕的電源供應,登山台只有有限的電池,在低溫的環境下電池 內化學反應緩慢,造成電力不足、電壓下降、可用時間變短。
3. 信號的強弱主要取決於地形是否適於通信。
4. 登山者大多為臨時操作無線電機,對於通信狀況變化及故障的應變能力較為 薄弱 。
地形對傳播的影響
登山通信常用的無線電機幾乎都是 VHF/UHF 的收發機,所以本文即以 144/430 MHz 這兩個頻段為討論對象。
144/430 MHz 近距離通信主要是靠地波傳播,可細分為直射波、繞射波及地面物反射 波。此外頻率越高,介質傳播造成的衰減越嚴重,地面物反射電波的效果也越差,這 也是一般登山者多半選擇使用 144 MHz 的原因。在沒有直射波的情況下只能靠反射 波和繞射波通信,但是 VHF/UHF 的波長短繞射效果極差,而反射波會造成多路徑傳 播,這對用 FM 調變的信號來說,同一位置的建設性干涉和破壞性干涉並非穩態,於 是造成接收時聲音失真或聲音中夾有大量爆烈音,即使在小範圍內變換天線位置亦無 法有效改善接收。也就是說:地形阻絕是 VHF/UHF 通信的頭號殺手。
以下介紹幾種典形地形與信號傳播的關係:
地形與信號傳播的關係
通聯電台 通聯狀況 主要路徑 次要路徑
F-B ☆◎ 直射波
F-C ○△ 繞射波 反射波
F-D,E △× 反射波 繞射波之一次反射
A-B 直射波
A-C △× 繞射波
A-D,E ×
B-C 直射波
B-D,E ○△ 反射波
C-D,E ○△ 反射波
D-E 直射波
註: 1 通聯狀況:很好:☆  好:◎  可:○  勉強:△  無法通聯:×
2 若次要路徑的強度相對於主要路徑顯得相當微弱則視為不存在。
高度對信號的影響
爭取更高的天線高度將有助於信號的傳播是無庸置疑的事實,這可以從兩個方向來討 論:
1. 天線與地面間的高度:
離地面越高則發射狀況越接近理想空間,對使用垂直天線 的 VHF/UHF 來說可以大幅度降低輻射仰角,使輻射的能量不致發散到沒有用處的高 仰角方向。依我個人經驗,若將手機拿在胸前的時候收訊會斷續(靜音開啟邊緣), 這個時候將手機高舉過頭斷續的次數就會降低,若能站在大石頭上則可保持不斷續。
2. 登山台的海拔高度:
地勢越高則直射波涵蓋的範圍越廣。依我個人的經驗,在三 千公尺以上的山頂均有可能以 5 W 通達全省人口密集的地區。
裝備選擇與準備
一、無線電機:
無線電機一般均使用手機,視需求選用單頻或雙頻機。目前各廠牌的手機性能都 差不多,但應符合下面幾點要求:
1. 省電:
在需要長時間待機的情況下,如何節省用電是登山通信的首要課題。筆者 以往使用的 C-520 用一組( 6 個 UM-3 )的電池可以連續守聽 30 小時以上,其中約每 隔半小時發訊 30 秒到 1 分鐘。
2. 操作簡便:
轉換頻率、功率等的基本操作必須相當簡單,如果可以單鍵切換功率 、SQL ON/OFF、LAMP 則更加得心應手,最重要的是一定要有 RESET 的功能。
3. 可在惡劣環境下工作:
能耐擠、耐壓、耐摔、耐冷、耐熱,雖然不能百分之百防 水,但是至少進水後還可以操作,不容易損壞。
二、天線:
一部無線電機至少攜帶兩支天線,一支為隨機附贈的短天線或自購的軟質 1/4 波長天線以方便近距離通信,另外再帶一支具有增益的伸縮天線,一般增益為 144/430 MHz 3/4.5dB。此外汽車天線重量不重,拆卸組裝亦十分方便,一支 1.5m-2.0m 長的高增益汽車天線很值得攜帶,但是別忘了帶六角板手。
三、電池:
保守的估計,一組 UM-3*6 的電池盒應該可以在 SQL OFF 的狀況下待機 24 小時以上及提供每小時短時間通信之用,鹼性電池和碳鋅電池的電量相去不遠, 但是鹼性電池易於短時間內提供較大的電量,相對提高收發機的輸出功率。除了攜帶 夠用的電池外,別忘了多準備一份備用電池。
四、簡易操作說明:
大部分的登山者對無線電機的操作並不熟練,攜帶簡易操作說明 是絕對必要的。其內容必須包含頻率、功率、SQL 的調整,Function Lock、接收省 電模式設定、解除,面板顯示字幕介紹,最重要的一項就是如何 RESET,如此可以免 於陷入誤觸其他功能卻無法解除的窘境。
五、通信計劃書:
詳細內容見下一段介紹。
六、同軸電纜:
一段 3-5m 長的 RG-58A/U 或 FB-3D 的同軸電纜可方便我們將天線 架高,以安穩地在帳篷內通信,但是別忘了帶相關的轉接頭。(本項為選擇性攜帶的 裝備)
七、自製電池盒:
一般電池盒只能裝 6 個 3 號電池,如果自製可以裝 10 個電池的 外接電池盒,危急時可蒐集用過的電池來使用,以榨光電池的最後一點能量。(本項 為選擇性攜帶的裝備)
通信計劃的擬定
一、通信日期:
列出通信起訖日期及時間。
二、通信時間:
雙機作業時詳列每日定時通信時間,一般為每二小時通信一次。
三、通信頻率:
列出呼叫頻率(一般為 145.00 / 431.00 MHz)及通聯頻率。
四、呼號:
設定總呼及個呼。在多機作業時總呼代表所有電台,如此可以免除一一呼 叫的麻煩。例如有 5 個電台,呼號分別為 1 號到 5 號,設定總呼為 0 號,則〞 1 號呼叫 0 號〞表示〞 1 號呼叫 2 號到 5 號〞,2 號到 5 號有收到的話均應(可 )回答。
五、通信內容及任務分配:
指明通信時應連絡的事項,至少包括地點、人員狀況、未 來行動計劃等。多機作業時則依登山隊性質規劃主控、副主控等通信任務。
六、通信裝備:
詳細列出各電台需攜帶的裝備,最好設計成 CHECK LIST 格式以方便 清點、準備。
七、注意事項:
視需求列出,一般在此說介紹通信基本觀念和技巧。
八、補充說明:
視需求列出。
留守台設置要領
一、留守台地點:
留守台的地點是否適當對目的山區的通信效果有決定性的影響。
1. 距離山區有點近又不會太近,距離太遠則信號強度不足,太近則過於急迫,往往 登山台在稜線後方就無法構網,如何取捨要依靠對地形的研判及通信經驗。
2. 天線位置必須能直視目的山區。
3. 市區內無線電使用頻繁是干擾的主要來源,所以留守台要遠離市中心,使留守台 與登山台間無干擾源存在,否則要設法消除干擾。
二、留守台裝備:
1. 收發機:
選用接收效果良好的收發機比加大功率來得重要。一般而言,使用車機 是基本需求,具有 50W 的功率應該已經足足有餘。
2. 天線系統:
最好使用高增益定向天線,但是要考慮半值角涵蓋的範圍。如果使用 俗稱〞五百木瓜〞的基地型無方向式天線也能達到不錯的效果,但是在干擾防治方面 要多下點功夫。
3. 傳輸線:
選用高品質、低衰減的傳輸線,最重要的是儘量縮短傳輸線的長度。
4. 濾波器:
國內佔有率最高的 144/430 MHz 日系收發機其第一中頻約為 21 MHz, 而國內 BB CALL 使用 164、165 MHz 及 280 MHz 的頻率。若 BB CALL 的發射頻率 與某一在 144 MHz 頻帶的發射頻率差恰為留守台接收機的第一中頻,就會產生俗稱 〞諧波〞的混頻干擾,若有此干擾存在,加裝低通或帶通濾波器以濾除 BB CALL 的 強信號則有必要。
5. 外接喇叭:
為了不漏失任何微弱信號,留守台通常在 SQL OFF 的狀況下守聽,但 是一般收發機的喇叭體積小、音質偏高,SQL OFF 守聽時相當刺耳,所以外接中低音 喇叭可以使耳朵感覺舒服一點,如果能加裝等化器更能發揮效果,利於長時間守聽。
6. 相關文件資料:
留守台並非守聽求救信號的單功能電台,它也是登山台的資料庫 ,必要時提供路況、行程及氣象等資料,當山難發生時,留守台也是搜救初期的通信 中心,所以留守台必須備齊各種文件資料以供不時之需。以下資料缺一不可:
登山隊的登山計劃書和通信計劃書。
登山隊人員名冊及緊急連絡人電話。
與登山隊完全相同的地圖。
相關的登山記錄、登山書籍。
相關之緊急服務電話,如警察局、山難搜救中心、國家公園、相關的登山協會等 等,如果備有傳真機則更加完美。
登山通信基本觀念與技巧
1. 出發前確實檢查裝備,並一一試機。
2. 出發前各電台統一對錶,通信時準時出網可避免待機者產生憂慮感。
3. 於約定的通信時間 10 分鐘前開始注意良好的通信地點,開機守聽 1 分鐘後可開 始呼叫,至約定時間仍無法構網,繼續守聽/呼叫至少 10 分鐘。
4. 善於選擇通信地點。儘量遠離山壁、爭取天線高度,即使只是將天線高舉過頭或 站在大石頭上都可能有意想不到的效果。
5. 平時將 SQUELCH 設定在臨界點,收訊不良信號斷續時記得將 SQL OFF。
6. 長時間待機時記得切換至接收省電模式,並設定 FUNCTION LOCK 避免誤觸鍵盤改 變收發機的設定而無法接收卻不自知。
7. 呼叫時以高功率呼叫,構網後切換至適當功率通信以求省電。
8. 養成以地圖的方格座標來報告位置的習慣,尤其在急難求助時更應如此,以免造 成類似〞 XX 山東北東方 4 公里〞與〞 XX 山東北方 10 公里〞的謬誤。
9. 山難發生時登山隊應指定特定人員值機對外通信,避免不同的人用辭習慣不同、 對同一件事有不同的描述方法,造成守聽者的混淆。
10. 傳遞重要信息時應要求接收方覆誦確認。
11. 當接收方發現有干擾而無法順利接收時應通知發訊者待機,於干擾消失後指揮發 訊方迅速重新發訊,儘量避免盲發。
12. 留守台儘可能在 SQL OFF 的狀況下守聽。
設立自動留守電台的構想
因為登山者多半遠離居住地,在當地通常沒有朋友為其守聽,再者也很少人有空鎮日 坐在無線電前,所以實際上人工留守的方式並不多見。此外根據以往的經驗,有時候 在山下的業餘無線電臺雖然收到來自山區的求救信號,但是因為對登山並不了解,往 往會發生誤傳訊息的烏龍事件,搞得各方說法不一,甚至誤導搜救方向,這種情形在 雪山山區特別多見,因為雪山山區有雪山主峰、雪山東峰、雪山北峰、雪山西南峰、 大雪山、中雪山、小雪山等跟〞雪〞有關的名詞,對登山沒有研究的人而言,把〞中 雪山東北方2公里〞聽成〞雪山東北方2公里的山中〞一點也不令人意外,不過實際 上卻相去很遠。所以如果能夠在適當地點設立自動的留守電台,才能夠完全發揮無線 電的優點避免這些狀況的發生。對此我有一個簡單的構想:
拜半導體蓬勃發展之賜,目前具有 VOICE 功能的 FAX MODEM 功能相當強大也相當便 宜,若能整合電腦、VOICE MODEM、無線電機的相關軟硬體成為多功能的無線電-電 話留言系統為鄰近山區的登山者提供守聽服務,我想一定能發揮某種程度的便利。
以下是我個人的構想:
1. 至少每隔 10 分鐘發送示標信號一次。
2. 考慮登山者的無線電機不一定有 TONE SQUELCH 的 ENCODER 及 DECODER,所以自動 留言系統應以特殊的 DTMF 編碼來啟動以避免誤動作。但是自動留言系統在發訊時應 當加 TONE,這可以方便山下一些熱心的留守電臺長時間守聽。
3. 在安全性方面,由系統架設者自定申請使用方法及密碼設定。(例如用戶每次登山前 向管理者申請,管理者再以遙控方式啟動該用戶的使用權;或是對登山團體採加盟方 式,直接指配這些團體的密碼,以後不用逐次申請等等)
4. 雖然多數無線電機具有 PAGE 功能,但考慮登山者並不一定是無線電玩家,所以登山 台及留守台讀取留言的時間需於事先自行約定並自行讀取留言,自動留言系統不提供一 般性留言的自動傳呼功能供。
5. 用戶在上山前以有線方式到自動留言系統設定兩個特殊啟動碼及一組 BB CALL 號碼 ,其中一組是重大留言啟動碼,另一組是求救信號啟動碼,自動留言系統若收到這兩 種啟動碼會主動打 BB CALL 通知留守人員打電話來讀取留言(將啟動碼顯示在 BB CALL 上),若留守人員在多少時間內沒來讀取留言則系統會每隔多久再打 BB CALL 通知,至少幾次,則由系統架設者設定。當然啦!留守的人要隨身攜帶 BB CALL。
6. 具有”應聲蟲”功能,作為登山者測試通信狀況之用,俾使登山台找到適當發訊位置 再錄音留言。
7. 設置啟動碼及結束碼,若未收到結束碼而斷訊則於斷訊 3 秒鐘後自動停止留言,每 筆留言最多 1 分鐘。如此可避免答錄機在收訊不良的情況下無法關閉。
8. 錄音後即刻主動播放留言,使登山台可以確認留言成功。
以上是我的初步構想,我想應該不會很難,不過因為我沒有這方面的專業技術,所以 只能留待有心人士去發揮了。
BV3FG / Robert Suen
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