系留无人机在通信中继中的应用
作者：南京中能动力设备
发布时间：2022-09-26 16:36
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通信中继系留无人机是随着无人机技术发展而发展起来的一种技术，在各种自然灾害中，如洪水、地震、泥石流、火灾等情况下，当地的民用有线通信网络很容易破坏，此时，利用系留无人机挂载通信系统，可以迅速建立起新的通信系统，那么系留无人机在通信中继中的应用还有哪些。
系留无人机在通信中继中的应用
此外，在长距离通信数据传输的场景下，由于无人机机载能力不足，载荷有限，因此，需要利用系留无人机系统的大载荷特点，直接挂载通信基站上升到300高空，进行长时间的通信数据传输。例如，在受灾区的无人机基站距离地面控制站距离较远，无法实现数据的可靠传输，此时可将无人机作为中继转接设备，设置于地面控制站和无人机基站之间，将灾区的数据信息中继转发到地面控制站，实现长距离通信数据的传输。
系留无人机通信中继系统可在任何时间、任何地点提供大面积覆盖的应急通信保障，具有更高效率、更长续航、更远距离、更广覆盖等优势。
系留无人机通信中继系统能够在通信中断的情况下快速恢复远距离的通信覆盖，可广泛应用于各类自然灾害（洪涝、台风、地震、泥石流）等应急恢复通信的场景及其他需要增强信号覆盖的大型活动中。
据了解，由中国电信研发的系留无人机净载荷 15kg，最大飞行高度为 200m，挂载 4G/5G 基站类设备，可 24 小时不间断空中悬停作业，形成高空基站解决方案，为方圆 50 平方公里范围内的用户提供语音、数据服务。在小区，其滞空高度为 30-200 米，覆盖距离为 2 至 20 公里，能不间断飞行 7×24 小时，最高可同时保障 800 个用户，卫星基站上传最大速率 30M，下载最大速率 50M。
系留通信中继让移动通信基站信号无死角
中继理论的基本原理是19世纪末的丹麦数学家爱尔兰(Erlang)提出的，他致力于研究怎样通过有限的服务能力为大量的用户服务。无线通信中，中继的概念是指允许大量的用户在一个小区内共享相对较小数量的信道，即从可用信道库中给每个用户按需分配信道。
根据用户行为的统计数据，中继使固定数量的信道或线路可为一个数量更大的、随机的用户群体服务。电话公司根据中继理论来决定那些有成百上千台电话的办公大楼所需分配的线路数目。中继理论也用在蜂窝无线系统的设计中，在可用的电话线路数目与在呼叫高峰时没有线路可用的可能性之间有一个折中。当电话线路减少时，对于一个特定的用户，所有线路都忙的可能性变大。在中继的移动无线系统中，当所有的无线信道都被占用而用户又请求服务时，则发生呼叫阻塞或系统拒绝接入。在一些系统中，可能用排队的方法来保存正在请求通话的用户信息，直到有信道为止。
我国是一个自然灾害频发的国家，在灾区核心区域内的公共通信网服务在几天内一般会全面中断且难以恢复；而应急卫星通信系统(国际海事卫星)因抢险现场的抢险单位和人员通信过多而负荷过重不能保证实时通信。许多抢险队伍因无抢险应急通信系统支持，使得抢险现场的信息不能实时送至抢险现场指挥部和后方应急中心。抢险队伍在进入灾区核心区域和进入后的工作过程中，与抢险现场指挥部和后方应急中心基本处于通信失联状态。
此时，无人机系统可以作为一种灾害后的应急通信中继手段。在地震、洪水、泥石流、海啸等重大自然灾害发生后，地面原有的有线、无线通信系统遭到破坏后，可以利用无人机系统快速构成一个应急局域无线通信网以解燃眉之急，为救灾赢得宝贵时间。
