“空中基站”如何實(shí)現應急通信

國內基站建設相對比較完善，但當地震、洪水、泥石流、冰雪等自然災害發(fā)生時(shí)，災區往往面臨著(zhù)光纖、基站受損等導致的通訊中斷，普通應急通信手段往往無(wú)法快速恢復，影響救災組織、指揮調度、人員搜救、次生災害預防等進(jìn)程。因此，無(wú)人機搭載“空中基站”，已經(jīng)成為應急通信保障“黑科技”。

近日，受“杜蘇芮”影響，京津冀多地防汛形勢嚴峻，通信受阻。在當前汛情形勢嚴峻的情況下，無(wú)人機應急通訊系統構筑了防汛的“空中基站”生命線(xiàn)。最近幾年，4G/5G無(wú)人機基站已經(jīng)在搶險救災場(chǎng)景中得到更廣泛的應用，成為保障災區通信的新手段。

翼龍無(wú)人機

實(shí)際上，早在2017年九寨溝發(fā)生地震后，就通過(guò)一套無(wú)人機高空基站打通了方圓30多平方公里受災區域的移動(dòng)通信信號，完成了無(wú)人機高空基站在地震環(huán)境下的首次應用。

后在2021年河南特大暴雨災情中，緊急派出搭載基站設備的翼龍無(wú)人機，成功完成了應急通信保障。據悉，該無(wú)人機基站7月21日從貴州安順起飛，到22日早6時(shí)15分返回安順，全程航行約16個(gè)小時(shí)，往返上千公里，有效保障了災區5個(gè)小時(shí)的通信信號。

無(wú)人機可以分為固定翼和旋轉翼無(wú)人機，固定翼無(wú)人機能夠保持在空中的持續飛行，旋轉翼無(wú)人機可以在空中懸停。翼龍無(wú)人機就屬于固定翼無(wú)人機，其系統的方案是由大型固定翼無(wú)人機搭載4G/5G基站設備和衛星通信設備，基站向災區提供無(wú)線(xiàn)信號覆蓋，并通過(guò)衛星通信系統將業(yè)務(wù)回傳到衛星地面站，再連接到移動(dòng)核心網(wǎng)。

雖然最常見(jiàn)的應急通信系統是應急通信車(chē)，但當遭遇損毀塌方、山洪海嘯就會(huì )發(fā)現其使用場(chǎng)景具有一定的局限性，與地面基站相比，無(wú)人機基站對環(huán)境變化的適應能力更強；再加上近兩三年 ，隨著(zhù)直流無(wú)刷電機 、高能鋰聚合物 、多旋翼協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)的突破 ，微小型多旋翼無(wú)人機日漸成熟。于是，便攜式通訊基站 —— 即是基于系留式無(wú)人機實(shí)現的空中應急基站成為一種重要的解決方案。

系留式無(wú)人機大展身手

雖然固定翼無(wú)人機可完全擺脫地面供電、通信回傳的束縛，快速打通指揮中心與指定區域之間的通信，但續航時(shí)長(cháng)、靈活性和人員要求都在一定程度上限制了它的使用場(chǎng)景。

系留線(xiàn)纜連接無(wú)人機則能實(shí)現連續不間斷飛行，一般的多旋翼無(wú)人機僅能飛行30分鐘至1個(gè)小時(shí)，但通過(guò)系留線(xiàn)纜從地面向空中的無(wú)人機提供傳輸和電源，從而可解決無(wú)人機電池續航能力有限，無(wú)法實(shí)現長(cháng)時(shí)間滯空的問(wèn)題。

與此同時(shí)，由于天線(xiàn)高度可隨無(wú)人機飛行高度升高，覆蓋角度可隨無(wú)人機旋轉方向調整，能更加有效地實(shí)現大面積信號覆蓋。

系留式無(wú)人機應急通信高空基站具備三大特點(diǎn)：

· 續航時(shí)間長(cháng)：采用光電復合纜，為無(wú)人機和RRU供電，續航時(shí)間可達8小時(shí)，較傳統無(wú)人機基站續航時(shí)間提升31倍。

· 靈活性強：由小型越野車(chē)搭載無(wú)人機通信系統，可快速到達通信中斷現場(chǎng)，滿(mǎn)足保障需求。

· 可擴展性強：根據應急通信的不同場(chǎng)景，可靈活配置全向或定向天線(xiàn)，選擇分組化微波或無(wú)線(xiàn)環(huán)網(wǎng)傳輸設備，安裝模塊化、飛控半自動(dòng)化，普通人員短期培訓即可上崗。

通過(guò)系留式無(wú)人機應急通信系統，融合衛星鏈路，實(shí)現4G網(wǎng)絡(luò )接入及時(shí)提供應急通話(huà)和短信服務(wù)，保障受災地區和外界的通信生命線(xiàn)暢通，最多可以支持1000名用戶(hù)同時(shí)在線(xiàn)，滿(mǎn)足了應急所需，為通信全面恢復爭取了時(shí)間。

據悉，除了直接提供通信之外，無(wú)人機系統還可以實(shí)現通信設施搭建。8月1日，在易縣境內、緊鄰涿州的過(guò)河大橋北關(guān)大橋附近，采用無(wú)人機帶纜過(guò)河的方式，把通信光纜布防到河的另一邊，僅用30分鐘就實(shí)現光纜跨河，節約了整體搶修時(shí)間。