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    保障应急救灾通信 无人机可架设多维通信网络
    2017-03-10 中新网

    我国幅员辽阔,由于地理环境和气候的多样性,洪水、龙卷风、地震、泥石流等自然灾害时有发生。在灾害中心区域内的公共通信网络在数天内一般会全面中断且难以快速恢复,而应急卫星通信系统因抢险现场的抢险单位和人员通信过多而负荷过重,以致不能保证实时通信。因此抢险现场的图像资料往往不能有效及时地传输到抢险指挥部门和后方应急中心,指挥部门的行动指令不能第一时间下达到抢险指挥现场。

    面对各种突如其来的大型灾害,常规的应急通信手段往往无法满足长距离、语音、视频等通信要求,特别是在许多灾害现场,由于地形复杂阻碍电磁波传播、使得应急通信效果受影响更大。众所周知,天线高度是影响无线通信覆盖范围的主要因素之一,天线越高,地形对电磁波传播的影响越小,对通信链路质量的改善越显著。一般的应急通信车天线高度不超过20米,而且很多时候容易受被灾害破坏的地形影响,难以深入到灾害核心区域。而使用系留无人机这种长时间升空平台搭载通信设备,将天线或其它通信设备高高升起,则可以很好地解决复杂地形条件下的电磁波覆盖问题。

    系留无人机搭载通信设备是一种新兴通信手段,将系留无人机作为通信平台,具有快速部署、轻便灵活、起降环境要求低、操作简单等特点,能实现大范围快速、稳定、可靠、低廉的宽带通信,在突发自然灾害、通信基础设施受到破坏、通信环境恶劣等条件下,其应急通信能力优势明显。

    事实上,世界各国很早就开始了使用无人机进行通信的尝试,受限于无人机的飞行搭载能力、滞空时间等因素,无人机通信早期主要选用大中型固定翼无人机和无人直升机作为通信平台,这些平台虽然载荷能力强、飞行高度大、飞行距离远、滞空时间长,但同样存在着体积大、系统复杂、维护保养复杂、训练成本高、回收条件要求高、操作灵活性不够、需协调飞行空域等诸多限制,这些不足决定了其很难在应急通信应用中得到广泛推广。

    较之大中型固定翼无人机和无人直升机,微小型多旋翼无人机具有体积小、重量轻、便于携行、操作简单、训练保障要求低、起降环境要求低,维护保养简单、飞行状态改变灵活,可稳定悬停等优势,特别在采用系留技术后,无人机平台可长时间悬停在空中某一区域,实现连续通信保障。

    大多数电动多旋翼无人机仅能飞行30分钟至1个小时,系留型多旋翼无人机系统通过地面电源供电,并由系留线缆输送至无人机升空平台,则可以实现连续不间断飞行,搭载通信设备后,可有效解决地形对电磁波的影响,保障一定区域内的连续通信覆盖。

    北京卓翼智能科技有限公司研发的系留无人机应急通信系统可24小时悬停在空中,一键自主起降,自动精确跟随车载或舰载平台运动;可自由搭载自组网电台、集群微型基站、LTE微型基站等多种通信载荷,形成多种灵活的通信应用配置方式,在灾区核心区域快速开通通信服务,在后方应急中心、现场指挥部与抢险队伍间形成超短波通信和宽带视频通信的大区域覆盖应急通信网络,可提供语音、视频等应急通信保障服务,具有全天候工作、滞空时间长、高机动性、快速部署、一体化小型设计、使用简单、支持分布式组网通信等特点,可广泛应用于抢险救灾、防灾监控、灾情预警等公共安全领域。

    较之应急通信车,系留无人机应急通信系统即使架设位置相同,覆盖范围可更深入灾区内部;而且由于其体积小、重量轻,可通过背负、空降等方式架设于车辆无法到达的灾区内部,通过微波链路构成通信中继节点;而且,在通信延展能力之外,还可搭载视频监控设备,便于现场的应急指挥使用。该系统的开发设计能够带动我国应急通信技术的发展,切实解决我国在面临特大自然灾害时应急救灾通信监测手段缺乏的问题,经济和社会效益显著。而且,系留无人机应急通信系统不仅仅在抢险救灾中可发挥巨大的作用,未来在生活的各个领域也将得到积极应用。