“空中基站”如何實現應急通信

國內基站建設相對比較完善，但當地震、洪水、泥石流、冰雪等自然災害發生時，災區往往面臨著光纖、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、次生災害預防等進程。因此，無人機搭載“空中基站”，已經成為應急通信保障“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，無人機應急通訊系統構筑了防汛的“空中基站”生命線。最近幾年，4G/5G無人機基站已經在搶險救災場景中得到更廣泛的應用，成為保障災區通信的新手段。

翼龍無人機

實際上，早在2017年九寨溝發生地震后，就通過一套無人機高空基站打通了方圓30多平方公里受災區域的移動通信信號，完成了無人機高空基站在地震環境下的首次應用。

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人機，成功完成了應急通信保障。據悉，該無人機基站7月21日從貴州安順起飛，到22日早6時15分返回安順，全程航行約16個小時，往返上千公里，有效保障了災區5個小時的通信信號。

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

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

系留式無人機大展身手

雖然固定翼無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，但續航時長、靈活性和人員要求都在一定程度上限制了它的使用場景。

系留線纜連接無人機則能實現連續不間斷飛行，一般的多旋翼無人機僅能飛行30分鐘至1個小時，但通過系留線纜從地面向空中的無人機提供傳輸和電源，從而可解決無人機電池續航能力有限，無法實現長時間滯空的問題。

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

系留式無人機應急通信高空基站具備三大特點：

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

· 靈活性強：由小型越野車搭載無人機通信系統，可快速到達通信中斷現場，滿足保障需求。

· 可擴展性強：根據應急通信的不同場景，可靈活配置全向或定向天線，選擇分組化微波或無線環網傳輸設備，安裝模塊化、飛控半自動化，普通人員短期培訓即可上崗。

通過系留式無人機應急通信系統，融合衛星鏈路，實現4G網絡接入及時提供應急通話和短信服務，保障受災地區和外界的通信生命線暢通，最多可以支持1000名用戶同時在線，滿足了應急所需，為通信全面恢復爭取了時間。

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