项目背景
我国地理环境多样,有很多县市幅员辽阔,辖区内有多种地貌或兼而有之。维持辖区管理工作有序高质量进行,需要林业、农业、交通、消防、应急、环保、自然资源等各个部门分工合作。目前无人机已在上述部门中均有成熟应用,并大幅提升了各部门外业工作效率。各部门需求既有特点也有互相覆盖,大、中型无人机采购成本较高,操作需求较为严谨,人员要求较高,保养较精细,此外还有空域使用问题。
因此,能在县市级各部门建立联合无人机队伍,统一申请本辖区空域,统一调配无人机任务,作业成果各部门共享,则能大大提高公共资源利用效率,大大节约同样任务重复执行造成的浪费。
方案优势
通信维持方案
县市辖区往往具有多种复杂地理环境,山高林密。某些任务区域与外界通信有困难,公网通信和各种卫星信号都不畅,但是无人机能够搭建中继通信设备,并及时构建应急指挥系统,以便覆盖整个任务区域,同时还可以在现场于指挥中心之间搭建信息桥梁,以确保在极端恶劣的情况下,能够搭建高效的无线通信线路,构成无线通信网,保证应急现场的任务人员可以通过信息终端来共享山林中灾情的动态信息,将现场的信息及时传递,方便统筹计划和方案的制定。
1.中继通讯
一般情况下,巡检机可以距离指挥中心100-150公里时依然直接进行视频及数据通信。如辖区内地理条件不允许数据链直线通视直接连续,需要使用中继。则中继方式既可以采用固定中继塔,也可以采用空中中继无人机,巡检机将高清视频与数据传输至中继无人机,中继无人机将高清视频传回至指挥中心。
2.现场多分队通信
在以往的实际操作中基本都是指挥中心对现场指挥车进行联系,现场指挥车再与单兵进行组网。但火场环境恶劣信息万变,很多时候现场指挥车由于大山阻隔或者是到达信号盲区,往往会跟指挥中心失去联络,甚至单兵与现场指挥车失去联络。
本方案中我们采用更为可靠的通信方式,通过在侦察机(任务机)中挂载通信设备,加上中继机,形成了“单兵--现场指挥车--侦察机(任务机)--中继机--指挥中心”的空中链路,由后端指挥中心到前端分队单兵,通过自组网技术,形成了一个完整的信息网。
现场环境中单兵有可能受环境影响断掉了与现场指挥车的连接,这时单兵设备会自动找到其他结点,实现组网自愈。
单兵应急通信终端除了接收指令外,还可以根据战术要求进行分队,接收来自现场指挥车、侦察机、指挥中心或其他单兵的实时视频、话音、定位。
3.应急现场手机接入公网
当地震、洪水、泥石流、冰雪等自然灾害发生时,短期内会造成通信设备损毁,灾区往往面临着大面积通讯中断、电力中断、道路中断的情况,普通的应急通信手段无法快速恢复通信。
用无人机搭载基站进行通信抢险作业,实现了在应急通信车不能到达区域的情况下迅速抢通网络。
在应急指挥现场使用系留无人机挂载自组网手机基站升到空中,前方人员通过架设便携基站完成“4G手机--便携基站--空中基站--应急指挥现场核心网”组网。前方人员可以在便携基站的30米范围内与现场核心网内的其他成员进行4G通信。
当空中基站再通过通信中继飞机将信号接入运营商公网基站,前端4G手机可以全部入网,可以与正常环境下一样使用。
其中通信中继飞机可以在100公里内中继,最大支持带宽5Mbps。
4.对讲机远程无线联网
在没有道路、地质灾害导致道路中断、人烟罕至的地方,将一定距离的对讲机形成组网在以前是比较困难的。
现在我们可以通过系留无人机与挂载中继台与一定距离外的塔上中继台形成组网,将系留无人机中继台和塔上中继台信号接入的对讲机全部组网。
根据性能的需求,系留无人机挂载的中继台与另一个中继台之间距离可达50公里。