應急通信的案例
空天院系留氣球平臺完成“智慧海洋”應急通信試驗網絡項目海試
海試現場
此次海試隸屬于“智慧海洋”應急通信試驗網絡項目船載系統的綜合集成演示驗證的一部分。由空天院研制的船載型KX-15系留氣球平臺搭載30kg有效載荷，升空高度達到300米，測試了球載AIS數據接收、SOS數據接收、LTE信號覆蓋范圍、視距微波傳輸等功能和性能指標。接入球載LTE基站的終端用戶，可以通過衛通鏈路和視距微波鏈路兩種方式回傳接入岸基核心網，實現海上無移動公網信號下的應急通信，滿足了設計要求。
海試現場
科研人員在“智海”號船載方艙內進行載荷數據采集和處理
正在進行氣球回收操作
“智慧海洋”應急通信試驗網絡建設項目由空天院等國內七家優勢單位共同承擔。該項目目標為建設形成我國東海南海部分海域的應急通信保障能力，滿足海洋權益維護、海洋防災減災、突發事件處置等需求。
船載系留氣球應急通信分系統研制課題由空天院浮空器系統研究發展中心和導航系統部聯合承擔，經過兩年多的攻關和集成測試，已進入收官階段，接下來將開展項目級的集成聯試和應用示范。
展開 無人機應急救援背后的通信保障，你不可不知的MESH自組網系統
近日，河南多地發生嚴重汛情，引起全國人民的關心；特別是鄭州等地遭受千年一遇特大暴雨，因災情嚴重，通信基站大面積退服，多條通信光纜受損，通信受損，截至目前仍有多人失蹤。其中鞏義市米河鎮一度發生通信阻斷，受困群眾無法與外界聯系，給應援救災工作帶來重重困難。7月21日，國家應急管理部緊急調派翼龍-2H應急救災型無人機，搭載中國移動的基站設備，從貴州安順出發，連續出動兩次，分別趕赴河南省鞏義市米河鎮以及鄭州市中牟縣阜外華中心血管病醫院，滯空五小時為該地區提供應急通信網絡保障，救援工作得以順利展開。
翼龍-2H 應急救災型無人機
一、通信保障在應急救援中的地位
回想2008年汶川地震，當時震區通信線路、大型通信設施全部遭到破壞，無論是有線通信還是無線通信都幾乎癱瘓，手機撥叫不在服務區，固話打不通。
為此，空軍派出了15名空降兵勇士，攜帶2部海事衛星電話，冒險跳傘進入震區，為震區與外界送去溝通聯系的信號以支持抗震救災工作順利展開。
從過去的震災到今天的水災，我們可以發現通信保障在應急救援處于重中之重的地位。
那么在無信號區域作業，如何給救援人員提供高效率、高水準、高穩定的應急通信支持呢？咱們來聊一聊應急通信保障背后的技術問題。
展開 科普 | 翼龍通信無人機救災的？
無人機基站最大的弱點，就在于通信容量。衛星鏈路回傳帶寬的限制，決定了災區人民看視頻玩游戲是不太現實的，能保證通話、短信和微信，就已經很不錯了。
以上問題，相信隨著時間的推移、技術的發展，會逐漸得到解決。
▉ 應急通信的更多思考
接下來，我們延伸一下話題，再簡單說說應急通信。
應急通信是一個重要的通信細分領域。根據災害級別和范圍的不同，手段也不太一樣。
例如演唱會或體育賽事這樣的區域性應急通信，往往出動應急通信車，就足以應付了。
應急通信車（圖片來自小棗君）
而地震、洪水、海嘯甚至恐怖襲擊的話，應急通信車肯定沒用，基本上都要靠衛星終端。
衛星接收設備（圖片來自小棗君）
說實話，目前我國在商用（民用）衛星的市場化方面還是存在很大不足的。
全球主流的衛星通信系統，都是國外的服務提供商（海事衛星inmarsat、銥星iridium、歐星THURAYA等）。國內不少黨政單位，包括抗災應急，也在用國外商用衛星電話。這顯然是不太合適的。
對于應急通信保障來說，保密性要求不是特別高，更關鍵的是普及。普及的話，又取決于成本。
如果國內民用衛星電話能夠做大做強，那么可以進一步降低衛星使用成本，讓衛星接收終端可以下沉普及到村鎮一級，將有效應對重大自然災害。
另外，我還想提一點：我們在應急通信保障技術方面，其實還有很大的想象空間。
突發奇想一下，我們有通信無人機，通信保障車，為什么不考慮研發一個通信無人船呢？基于MESH自組網技術的無人通信船，攜帶基站，穿梭在淹沒的城市或農村區域，為災民提供應急通信保障服務，也會非常有用。
展開 翼龍通信無人機，通信老司機怎么看？
無人機基站最大的弱點，就在于通信容量。衛星鏈路回傳帶寬的限制，決定了災區人民看視頻玩游戲是不太現實的，能保證通話、短信和微信，就已經很不錯了。
以上問題，相信隨著時間的推移、技術的發展，會逐漸得到解決。
▉ 應急通信的更多思考
接下來，我們延伸一下話題，再簡單說說應急通信。
應急通信是一個重要的通信細分領域。根據災害級別和范圍的不同，手段也不太一樣。
例如演唱會或體育賽事這樣的區域性應急通信，往往出動應急通信車，就足以應付了。
應急通信車（圖片來自小棗君）
而地震、洪水、海嘯甚至恐怖襲擊的話，應急通信車肯定沒用，基本上都要靠衛星終端。
衛星接收設備（圖片來自小棗君）
說實話，目前我國在商用（民用）衛星的市場化方面還是存在很大不足的。
全球主流的衛星通信系統，都是國外的服務提供商（海事衛星inmarsat、銥星iridium、歐星THURAYA等）。國內不少黨政單位，包括抗災應急，也在用國外商用衛星電話。這顯然是不太合適的。
對于應急通信保障來說，保密性要求不是特別高，更關鍵的是普及。普及的話，又取決于成本。
如果國內民用衛星電話能夠做大做強，那么可以進一步降低衛星使用成本，讓衛星接收終端可以下沉普及到村鎮一級，將有效應對重大自然災害。
另外，我還想提一點：我們在應急通信保障技術方面，其實還有很大的想象空間。
突發奇想一下，我們有通信無人機，通信保障車，為什么不考慮研發一個通信無人船呢？基于MESH自組網技術的無人通信船，攜帶基站，穿梭在淹沒的城市或農村區域，為災民提供應急通信保障服務，也會非常有用。
展開 
應急管理部成立3年來最大規模實戰演習！米26、翼龍2H等裝備紛紛上場，王勇、黃明、彭清華、黃強等共同出席
此次演習中，地震一級響應啟動后，應急管理部第一時間調派“翼龍”-2H應急救災型無人機空中通信平臺，自貴州安順快速飛抵四川雅安震區執行災情偵察、應急通信任務。
據介紹，“翼龍”-2H應急救災型無人機系統通過采取公網、專網、衛星通信方式互為補充，針對災區 “三斷”（斷路斷電斷網）情況，融合空中組網、高點中繼等技術，實現圖像、語音、數據上下貫通，橫向互聯、可視指揮，幫助全面構建“空天地”一體化應急通信保障體系，為第一時間開展應急救援提供了全新的解決方案
。
“翼龍”無人機空中通信平臺可定向恢復50平方公里的移動公網通信，建立覆蓋15000平方公里的音視頻通信網絡
，能夠保障雅安全境專網通信，為國家現場指揮部指揮調度、視頻會商提供強力保障。“翼龍”無人機系統平臺可應用衛星遙感、空中勘察等技術，實時獲取受災重點區域、山體崩塌（滑坡）、堰塞湖等災情，為指揮部第一時間確定救援救災重點方向以及動員和部署抗震救災工作提供決策依據，為救援工作第一時間打開生命通道。
此次參與實戰演習的應急通信保障型“翼龍”-2H應急救災型無人機是由航空工業所屬中航（成都）無人機系統股份有限公司在“翼龍”無人機系統平臺的基礎上，針對國家應急管理需求，為災害探查、應急通信保障、應急投送等任務研制的大型應急救災型無人機系統。
該系統由無人機、地面控制站、保障系統組成。該型無人機搭載了光電吊艙、合成孔徑雷達、航拍CCD相機、應急通信保障吊艙、應急投送艙等設備，具有
航程遠、留空時間長、承載能力大、環境適應性強
等特點，可在多種極端條件下，完成多譜段災害現場探查、公/專網應急組網通信、應急物資投送等任務，并融入應急指揮體系，是我國應急救災保障的新力量。
展開 “翼龍”無人機系統為國家抗震救災演習搭建信息樞紐平臺
5月14日，中國航空工業集團有限公司（以下簡稱“航空工業”）自主研制的“翼龍”-2H應急救災型無人機從貴州安順機場起飛，奔赴四川雅安，參與國家“應急使命·2021”抗震救災演習，第一時間抵達“災區”搭建信息平臺、打通“生命通道”。
無人機憑借響應速度快、空間限制小、救援能力強等優勢，已逐步成為我國應急救援體系中的重要角色，為及時掌握、準確研判災情提供科學依據。由國務院抗震救災指揮部辦公室、應急管理部、四川省人民政府聯合舉行的“應急使命·2021”抗震救災演習，是應急管理部成立三年來首次舉行的大規模實兵檢驗性演習。
演習模擬四川突發7.5級地震，災區房屋倒塌損毀嚴重，造成大量人員被壓被困，當地電力、通信、道路、橋梁部分中斷。
地震一級響應啟動后，應急管理部第一時間調派“翼龍”無人機空中通信平臺，快速飛抵雅安震區執行災情偵察、應急通信任務。
“翼龍”-2H應急救災型無人機系統通過采取公網、專網、衛星通信方式互為補充，針對災區 “三斷”（斷路斷電斷網）情況，融合空中組網等技術，實現圖像、語音、數據上下貫通，橫向互聯、可視指揮，幫助全面構建“空天地”一體化應急通信保障體系，為國家第一時間開展應急救援提供了全新的解決方案，展現了航空工業應急救援體系建設創新發展新成就。
實戰演習測試結果表明，“翼龍”無人機光電吊艙圖像清晰、雷達數據齊備、航測地圖精準，現場音視頻數據與應急管理部指揮大廳實時交聯，實現了實時調度和高效指揮，充分體現了“翼龍”無人機系統平臺的實戰保障能力，解決了斷路斷電斷網極端情況下，“力量突不進去、信息傳不出來”的實戰難題。
展開 HW-350小型多用途長航時無人機圓滿完成首飛
利用小型無人機機動性強、全自動操控、續航時間長等特點，與低軌衛星試驗系統等其他系統協同工作，形成衛星、高空、中低空、水面、水下一體的立體應急通信系統，實現海上應急通信系統快速建網補網。
02 應急救援
搭載全息多維GIS高分辨率災情數據任務系統，快速生成災情影像數據。根據能源、民政、測繪應用示范單位提出的示范場景開展應用示范，驗證無人機在廣域災害環境中信息快速感知的有效性。
03 試驗帶飛
集團公司內部多型號在研制過程中均需要開展雷達、導航等關鍵系統的帶飛驗證試驗。以小型多用途無人機為平臺，搭載雷達導引頭、導航等設備，開展科研帶飛服務，可有效降低帶飛試驗成本，簡化帶飛任務的組織協調程序、提升科研效率，迅速獲得經濟效益的有效手段。
04 察打一體
以小型多用途無人機為平臺，配置專用光電偵察吊艙和不少于2枚（10kg量級）的小型制導武器，多目標打擊能力強，采購和使用維護成本低，可有效搶占當前國際軍貿市場低速察打一體無人機系統的市場份額。
展開 首飛成功！中國航天科工飛云工程取得階段性成果
飛云工程是由中國航天科工三院提出的基于臨近空間太陽能無人機來構建空中局域網，可實現超過一周時間的應急通信保障。
飛云工程示意圖
臨近空間太陽能無人機是以太陽能為動力來源，在飛行過程中自主從外界獲取能量，可在臨近空間連續飛行數天甚至數月的新型平臺，具有飛行高度高、續航時間超長（理論上可實現“無限”續航）、使用維護簡便和效費比高等特點，一定意義上具有“準衛星”特征，是當前國際研究的熱點。
三院研制的太陽能無人機采用中等翼展常規布局形式，在實現高升阻比氣動性能的同時降低了無人機飛行控制難度，提高了使用維護性能。其采用超輕高強復合材料機體結構，降低了結構重量占比，提升了無人機的抗風能力及環境適應性。它采用的高效能源動力系統及多余度高可靠機載設備，大大提升了無人機長航時飛行的任務可靠性。通過各分系統的匹配協調設計，太陽能無人機憑借其飛行高度高、續航時間長的突出優勢，可廣泛應用于應急通信保障、遙感測繪、氣象探測等諸多領域，具有廣闊的應用前景。
飛云工程示意圖
飛云工程利用太陽能無人機搭載空基局域網設備，可提供遠大于地面基站的網絡覆蓋范圍以及不受區域限制的“伴隨式”網絡接入服務，實現區域內用戶信息互聯互通，并為用戶的IP數據、語音、視頻等業務提供接口和傳輸鏈路。可為偏遠山區、小型島礁等難以架設基站的地區提供有效的通信網絡覆蓋解決方案，同時能夠在自然災害發生地區通信設施受損條件下，快速恢復災區通信能力。此外，不同覆蓋區域的無人機通過中繼鏈路形成機間信息交互，可實現更廣范圍網絡及通信覆蓋。
展開 暴雨中的老鄉們，翼龍無人機在河南上空向您發出一條信息！
此次飛抵河南受災區域上空，翼龍無人機的任務主要有兩個：
1
災情偵察
執行SAR任務的航跡圖
“翼龍”無人機的一個任務，是針對受災地區進行地質災害勘測：通過獲取目標區域合成孔徑雷達（SAR）圖像，結合該區域歷史地理信息，分析研判該區域地質受災情況，并實時將航拍畫面傳回地面——
鞏義萬山湖公園災情圖
鞏義溫堂村房屋沖毀情況
鞏義西馮溝村附近道路淹沒情況
2
提供移動公網通信
“翼龍”無人機的第二個重要任務是為災區提供移動公網通信。通過搭載的通信吊艙，“翼龍”開展了超過2萬8千平方公里的應急通信保障任務。
搭載應急通信吊艙的“翼龍”
任務區航跡圖
正如網友所評價的——
猶記得在2008年的汶川大地震中，受災嚴重的北川縣城與外界失去聯系，人民解放軍15名空降兵冒著生命危險在惡劣氣象條件、沒有地面引導的情況下成功空降落地。他們給北川人民來帶來了生命的希望，而今回憶起來，也無比令人心疼。
時過境遷，在此次河南極端暴雨災害之中，及時出現在河南地區上空的則是“翼龍”救災通信無人機。
展開 物聯網無人機應用典型架構及實現的技術難點詳細介紹
物聯網中應用無人機可從空中實現服務投遞為目的的物聯網業務以及包括視頻監視、傳感數據收集、救災應急通信、智能交通等在內的物聯網增值服務。對于物聯網無人機應用，首先對其典型架構及其特點作了詳細介紹；詳細分析了物聯網無人機應用關鍵技術；最后對其未來的發展趨勢進行了展望。
物聯網（Internet of Things）自首次提出以來，引起了學術界與工業界的廣泛關注。物聯網旨在通過將體域網、D2D通信、無人機網絡、衛星網絡等多種網絡技術相融合，實現萬物互連，可在任意地點、使用任意網絡來提供任意服務，具有巨大的民用與軍事應用潛力。
無人機（UAVs）已廣泛應用于軍事與民用領域。由于其可動態部署、配置方便、高度自主等特點，無人機在物聯網領域同樣扮演著極其重要的角色。無人機通過機載物聯網裝置（包括傳感器、攝像機、RFID等）實現對物聯網用戶數據的收集，如圖1所示。在物聯網中，由于部分無線裝置有限的傳輸范圍，無人機可以作為無線中繼用來改善網絡連接，延伸無線網絡覆蓋范圍；同時，由于無人機可調整的飛行高度和可移動性，可以方便高效地收集地面物聯網用戶數據。目前已有智能無人機管理平臺，可通過各種終端設備同時操作數架無人機，按需定制飛行路線，獲取所需用戶數據；智能交通系統（ITS）可利用無人機實現交通監控與執法。此外，無人機也可以作為空中基站來改善無線網絡容量。谷歌在SkyBender項目中使用無人機利用毫米波技術試驗了5G互聯網應用，速率達到了4G系統的40倍；通過基于無人機的軟件定義無線電平臺可用于基礎設施出現癱瘓時的應急通信。
展開 淺談6G與無人機輔助通信技術
在2021年中國物聯網大會全國通信理論與技術學術會議上，北京郵電大學副教授、博士生導師王朝煒分享了他在6G中的無人機輔助傳輸技術上的研究。
6G的需求分析
通過目前對6G的需求分析來看，6G不僅僅要在性能、傳輸速率、信道單位面積容量和時延超越5G標準，還應是多通信體制的無縫連接，跨空天地海的三維一體化網絡。網絡節點包括地面節點、水面節點、低空和高空節點，甚至包含大氣層外的高空低軌衛星節點。在6G標準化前期過程中，開始定義了一些面向空中用戶的服務。這對于研究無人機通信技術有很大的推動力。
王朝煒副教授對比了基站、衛星、HAPS和無人機通信的優劣勢，無人機相比于其他集中通信來說，無人機輔助通信具有靈活部署和配置、快速響應、環境適應性強等優勢，同時采用低成本無人機部署可極大降低成本，采用不同旋翼的無人機以便靈活適應通信需求，信道簡單主要采用短距離LOS信道。
6G對無人機輔助通信的需求
在偏遠地區和災區，基礎設施不足或失效的問題可以通過無人機經行擴展覆蓋；在人口密集和人流量大的熱點區域內，可以通過無人機達到增強無線覆蓋，加大用戶容量的功能；同時還能在交通控制、貨物運輸、航拍、應急救援等領域發揮作用。
在今年7月鄭州水災通信救援中，翼龍無人機作為“空中基站”打通了鞏義米河鎮應急通信保障傳輸線，為受災群眾和救援人員之間的連接了生命線。在持續不斷的暴雨中，電力通信設備被摧毀使得災民通信設備網絡信號全部中斷，災區與外界信息不互通。而在應急管理部緊急調派翼龍無人機抵達鞏義市米河鎮通信中斷區后，與外界失聯多時的鞏義米河鎮群眾收到這樣一條短信：“移動公網通信暫時恢復，請盡快報告情況，聯系家人。”
展開 
大氣層的未來“主宰”？太陽能無人機商業前景可期
太陽能無人機飛行高度可達20千米以上，機動性強，憑借太陽能驅動還可以實現長時間滯空，可以作為空中通信中繼平臺，部分替代通信衛星功能，為偏遠地區或是災害地區提供應急通信等服務。
而且，太陽能無人機采用清潔能源，與傳統以化學燃料驅動的飛行器相比，其節能屬性十分明確，基本不會造成大氣污染。另外，太陽能無人機還能夠根據任務需求，靈活搭載不同設備與模塊，應用于動產登記、城市測繪、國土資源調查、土地確權等領域。
通信服務是主業
雖然太陽能無人機優勢突出，應用范圍廣泛，但是從目前的研發、測試現狀，以及開發公司的規劃來看，這種無人機的主要使命依然是通信服務。
一直以來，在偏遠山區、離岸海島等地區，通信十分不便，即便安裝了相關設施，通信質量也差強人意；此外，在發生自然災害時，一旦遭遇通信中斷，盡快回復通信對于救援行動的開展相當重要。
所以，太陽能無人機的應用能夠在通信服務領域扮演四類關鍵角色，以體現自身價值。一是增強已有通信服務，二是為偏遠地區通信補盲，三是提供應急通信服務，四是作為遠程中繼通信。此外，與地面通信系統相比，太陽能無人機也具備更廣的覆蓋范圍、更強的任務適應性和更高的通信容量等顯著優勢。
各國搶占“制高點”
當前，除了中國在太陽能無人機領域“厲兵秣馬”以外，世界其他主要強國無不虎視眈眈，其中英美兩國可謂是最為積極、成果也最為豐厚的兩個國家。
美國是太陽能無人機發展的先行者。
展開 無人機的關鍵技術
若無人機出現意外，需要緊急迫降來搜尋無人機時，這時候搜尋比較困難，而利用北斗系統以后可以設置一些專用指令，使得無人機出現故障的時候，即使在沒有移動通信信號覆蓋的區域，也可以通過北斗短報文進行搜救和維修。
4、加強人機信息交流。利用北斗導航，可加強地面人員設備與無人機的信息交流，提高對無人機的測控能力。地面站可通過北斗衛星向無人機發送遙控指令，當無人機飛出地面測控范圍內，北斗可作為備用測控通信技術。
系統優勢總結
北斗加無人機系統應用優勢可以分為五個部分，首先是定位精度高，基于北斗高精度GNSS接收機及天線，支持北斗、GPS、GLONASS三系統定位；第二是作業標準高；第三是作業范圍廣；第四是控制自動化；第五是應用性通信，利用北斗短報文通信，可以擴展無人機的應急通信功能。
<完>
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北京國際無人機系統產業博覽會UAS EXPO CHINA為每年舉辦一屆，先后得到了廣大主流無人機系統科研生產單位的積極參與，產生了巨大的社會效益和經濟效益，經過多年的歷練發展已成為我國無人機領域公認的重要交流平臺。
展開 無人機的關鍵技術
若無人機出現意外，需要緊急迫降來搜尋無人機時，這時候搜尋比較困難，而利用北斗系統以后可以設置一些專用指令，使得無人機出現故障的時候，即使在沒有移動通信信號覆蓋的區域，也可以通過北斗短報文進行搜救和維修。
4、加強人機信息交流。利用北斗導航，可加強地面人員設備與無人機的信息交流，提高對無人機的測控能力。地面站可通過北斗衛星向無人機發送遙控指令，當無人機飛出地面測控范圍內，北斗可作為備用測控通信技術。
系統優勢總結
北斗加無人機系統應用優勢可以分為五個部分，首先是定位精度高，基于北斗高精度GNSS接收機及天線，支持北斗、GPS、GLONASS三系統定位；第二是作業標準高；第三是作業范圍廣；第四是控制自動化；第五是應用性通信，利用北斗短報文通信，可以擴展無人機的應急通信功能。
展開 無人機大災面前顯身手
無人機因其體積小，具有操作簡單、靈活機動、適合復雜氣象條件作業、受交通條件限制小等優點，可以代替人、載人飛機執行觀察災情、評估災情、拍照攝像、空投物資、空中喊話、通信中繼等任務，既能有效補充衛星偵察等手段的不足，也能執行抗震救災、抗洪搶險等多樣化任務。在災害評估方面，無人機可以進行大范圍地理信息搜集，采集指定區域遙感影像，為指揮部快速精確完成災情評估提供圖像。如果有人員被困，無人機可運用配備的專用設備深入開展檢索、精準定位、應急物資精確投遞，進行全方位緊急救援，并把拍攝的圖像實時傳回應急指揮部。如果有人落入水中，周邊無人能救，無人機可以快速把救生圈從空中精確拋給落入水中之人。
無人機可快捷穿越山區地帶、跨越江河、越過高樓大廈、穿過大街小巷等，實時傳遞災區實地圖像影像，并對災區情況進行應急測繪，預估災害波及范圍。無人機可以攜帶有關生活用品、救援設備，以空投的方法快捷精準投放到被困者手上或者避難地區，提升被困人員的存活幾率，為緊急救援努力爭取更多的時間。災情發生時，無人機可通過掛載擴音設備，發揮高空喊話、安撫情緒的作用。無人機可作為應急通信基站，具有快速部署、輕便靈活、起降環境要求低等特點，能實現幾十公里范圍內快速、可靠、廉價的寬帶通信，在突發自然災害、通信基礎設施受到破壞、通信環境惡劣等條件下，其應急通信能力優勢明顯。
自2020年春節武漢疫情暴發以來，無人機已經被證明可以滿足大面積快速測試人群體溫、實時交通管控、大范圍消毒消殺、空中喊話等應用需求
多種科技利器并用
近年來，我國非常重視無人機在抗震抗洪救災中的運用，凸顯無人機的地位和作用。
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