“空中基站”如何实现应急通信

国内基站建设相对比较完善，但当地震、洪水、泥石流、冰雪等自然灾害发生时，灾区往往面临着光纤、基站受损等导致的通讯中断，普通应急通信手段往往无法快速恢复，影响救灾组织、指挥调度、人员搜救、次生灾害预防等进程。因此，无人机搭载“空中基站”，已经成为应急通信保障“黑科技”。

近日，受“杜苏芮”影响，京津冀多地防汛形势严峻，通信受阻。在当前汛情形势严峻的情况下，无人机应急通讯系统构筑了防汛的“空中基站”生命线。最近几年，4G/5G无人机基站已经在抢险救灾场景中得到更广泛的应用，成为保障灾区通信的新手段。

翼龙无人机

实际上，早在2017年九寨沟发生地震后，就通过一套无人机高空基站打通了方圆30多平方公里受灾区域的移动通信信号，完成了无人机高空基站在地震环境下的首次应用。

后在2021年河南特大暴雨灾情中，紧急派出搭载基站设备的翼龙无人机，成功完成了应急通信保障。据悉，该无人机基站7月21日从贵州安顺起飞，到22日早6时15分返回安顺，全程航行约16个小时，往返上千公里，有效保障了灾区5个小时的通信信号。

无人机可以分为固定翼和旋转翼无人机，固定翼无人机能够保持在空中的持续飞行，旋转翼无人机可以在空中悬停。翼龙无人机就属于固定翼无人机，其系统的方案是由大型固定翼无人机搭载4G/5G基站设备和卫星通信设备，基站向灾区提供无线信号覆盖，并通过卫星通信系统将业务回传到卫星地面站，再连接到移动核心网。

虽然最常见的应急通信系统是应急通信车，但当遭遇损毁塌方、山洪海啸就会发现其使用场景具有一定的局限性，与地面基站相比，无人机基站对环境变化的适应能力更强；再加上近两三年 ，随着直流无刷电机 、高能锂聚合物 、多旋翼协同控制等关键技术的突破 ，微小型多旋翼无人机日渐成熟。于是，便携式通讯基站 —— 即是基于系留式无人机实现的空中应急基站成为一种重要的解决方案。

系留式无人机大展身手

虽然固定翼无人机可完全摆脱地面供电、通信回传的束缚，快速打通指挥中心与指定区域之间的通信，但续航时长、灵活性和人员要求都在一定程度上限制了它的使用场景。

系留线缆连接无人机则能实现连续不间断飞行，一般的多旋翼无人机仅能飞行30分钟至1个小时，但通过系留线缆从地面向空中的无人机提供传输和电源，从而可解决无人机电池续航能力有限，无法实现长时间滞空的问题。

与此同时，由于天线高度可随无人机飞行高度升高，覆盖角度可随无人机旋转方向调整，能更加有效地实现大面积信号覆盖。

系留式无人机应急通信高空基站具备三大特点：

· 续航时间长：采用光电复合缆，为无人机和RRU供电，续航时间可达8小时，较传统无人机基站续航时间提升31倍。

· 灵活性强：由小型越野车搭载无人机通信系统，可快速到达通信中断现场，满足保障需求。

· 可扩展性强：根据应急通信的不同场景，可灵活配置全向或定向天线，选择分组化微波或无线环网传输设备，安装模块化、飞控半自动化，普通人员短期培训即可上岗。

通过系留式无人机应急通信系统，融合卫星链路，实现4G网络接入及时提供应急通话和短信服务，保障受灾地区和外界的通信生命线畅通，最多可以支持1000名用户同时在线，满足了应急所需，为通信全面恢复争取了时间。

据悉，除了直接提供通信之外，无人机系统还可以实现通信设施搭建。8月1日，在易县境内、紧邻涿州的过河大桥北关大桥附近，采用无人机带缆过河的方式，把通信光缆布防到河的另一边，仅用30分钟就实现光缆跨河，节约了整体抢修时间。