解讀無人機(jī)4G基站背后技術(shù)

　　通信中斷會(huì)影響救災(zāi)組織、指揮調(diào)度、人員搜救、次生災(zāi)害預(yù)防等進(jìn)程，無人機(jī)基站成為一個(gè)重要的解決方案。

　　今年7月，湖南地區(qū)遭受嚴(yán)重的暴雨侵襲，多地出現(xiàn)通信基站中斷、受損的情況。為保障緊急通訊要求，湖南移動(dòng)緊急調(diào)度了一套無人機(jī)高空基站系統(tǒng)，這是無人機(jī)高空基站第一次在國(guó)內(nèi)投入實(shí)戰(zhàn)，之前的常用方案是應(yīng)急通訊車，僅為2G，最大服務(wù)范圍5公里，且信號(hào)不穩(wěn)定。

　　8月，無人機(jī)高空基站再一次被用于四川移動(dòng)，在光纜損毀、基站中斷的九寨溝景區(qū)荷葉寨緊急升空投入使用，迅速打通了方圓30多平方公里受災(zāi)區(qū)域的移動(dòng)通信信號(hào)，支持指揮調(diào)度。

　　本期的智能內(nèi)參，我們推薦來自中國(guó)電子科技集團(tuán)的論文——系留多旋翼無人機(jī)通信系統(tǒng)在應(yīng)急救災(zāi)通信中的應(yīng)用，結(jié)合智東西市場(chǎng)觀察，盤點(diǎn)基于無人機(jī)的通訊基站發(fā)展現(xiàn)狀。如果想收藏本文的報(bào)告，可以在智東西（公眾號(hào)：zhidxcom）回復(fù)關(guān)鍵詞“nc177”下載。

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　　如火如荼的高空基站建設(shè)

　　天線高度是影響無線通信覆蓋范圍的主要因素之將天線 升高可以減小地形對(duì)電波傳播的影響，甚至可以將超視距通信改變?yōu)橐暰嗤ㄐ?，顯著改善通信鏈路質(zhì)量 。利用無人機(jī)搭載通信載荷升空來改善受地形、地物和地球曲率影響導(dǎo)致的通信問題在國(guó)內(nèi)外已逐漸成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn) 。

　　無人機(jī)中繼通信很早就起步了，受限于無人機(jī)的飛行搭載能力 、滯空時(shí)間等因素 ，無人機(jī)中繼通信主要選用大中型固定翼無人機(jī) 和無人直升機(jī)作為通信平臺(tái)。

　　Loon項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)高空通訊的原理示意

　　知名的空中網(wǎng)絡(luò)基站項(xiàng)目主要包括谷歌的Loon（潛鳥計(jì)劃，將中繼器通過熱氣球上升至平流層，續(xù)航100天~180天）和臉書的Aquila（天鷹計(jì)劃，利用無人機(jī)進(jìn)行激光通信，續(xù)航90天）；以及近地衛(wèi)星通信解決方案，來自SpaceX、OneWeb等。此類空中基站的目的多是為了實(shí)現(xiàn)廣域的信號(hào)覆蓋，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)缺乏基建的問題，以此擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)服務(wù)受眾。

　　谷歌Loon：天馬行空的氦氣球群

　　Loon可以說是一個(gè)非常簡(jiǎn)單粗暴的項(xiàng)目，起初，項(xiàng)目開發(fā)人員將路由器（信號(hào)中繼設(shè)備）掛在氣象氣球上，讓它飛到10公里高，然后再看看有沒有信號(hào)。

　　經(jīng)過不斷的演進(jìn)，氦氣球有了可充封結(jié)構(gòu)，和模塊化的鋁制負(fù)載，以及太陽能電池、燃料電池和一些電子元件，使其能夠在溫差變化、高強(qiáng)紫外輻射的條件下保持長(zhǎng)時(shí)間飛行，并利用算法指揮動(dòng)力、熱力系統(tǒng)，改變氣球位置進(jìn)而調(diào)節(jié)氣球群的布居。據(jù)悉，Loon項(xiàng)目已經(jīng)在新西蘭、斯里蘭卡、澳大利亞、印尼等地進(jìn)行飛行試驗(yàn)。