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一條簡訊刷爆全網的翼龍-2H,你想知道的都在這裡了!

連日來,河南多地突遭大規模極端強降雨,部分災區通訊設施遭毀,鞏義市米河鎮多個村莊通訊中斷,災區人民心急如焚。7月21日晚,一條條簡訊點亮了災區人民的手機螢幕,也點亮了災區人民的心。

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從7月21日14時22分在貴州安順起飛,到22日早6時15分返回安順,中國航空工業集團有限公司為應急管理部打造的翼龍-2H應急救災型無人機,全程航行約16個小時,往返上千公里,有效保障了河南災區5個小時的通訊訊號。

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從安順機場到米河鎮,長途奔襲1200km

這條訊息迅速刷爆了網路,大家都為這千里送網的神奇科技拍案叫絕,這次全世界範圍內首次在實戰中使用大型長航時無人機提供應急通訊服務,怎麼就這麼厲害,到底是怎麼實現的呢?

那麼讓我試著一一來解答吧。

1、翼龍是如何提供應急通訊的?

首先我們來看一下傳統的鐵塔基站的構成,如下圖所示:

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傳統地面基站由上述及部分構成。

在基站側的地面機房裡面會安裝BBU(室內基帶處理單元)裝置,旁邊的鐵塔上安裝有RRU(射頻拉遠單元)裝置和天線。簡單理解,BBU就是基站側的大腦,RRU就是基站側的手臂,為了能夠獲取儘量多的資訊,覆蓋更大範圍,手臂就要伸的夠高夠長,所以一般基站的鐵塔都會架高到幾十米高度,RRU就安裝在鐵塔頂部,天線就緊挨著RRU部署。

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從報道看,本次應急通訊方案是以大型長航時固定翼無人機為平臺,搭載4G通訊基裝置(包括BBU、RRU和天線)加上衛星通訊系統與地面核心網組成。

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大型固定翼無人機搭載4G基站裝置和衛星通訊裝置,基站向災區提供無線訊號覆蓋,並透過衛星通訊系統將業務回傳到衛星地面站,再連線到移動核心網。

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這裡的方案我們看到跟傳統基站方案的區別在於,BBU,RRU和天線整合在了無人機上,

因為有了飛行平臺的高度優勢,單個基站即可覆蓋較大的範圍,提高了應急通訊服務效率

。在傳輸網路部分,傳統基站採用的是光纖傳輸(國外較多基站採用微波回傳),無人機基站採用衛星通訊網路,可以不受地面災情的影響,資料透過衛星跳轉,在安全的衛星通訊地面站落地,接入運營商核心網。

大型固定翼無人機具有續航時間長、飛行距離遠、飛行成本低等優勢,衛星通訊系統具有對地面情況不敏感、組網方便迅速等優勢,兩者結合讓本次應急保障方案具有及時、快速、隨時隨地、高效聯動等特點。

2、飛這一趟成本需要多少錢?

筆者在網上查到一份《大型長航時無人機應急通訊系統技術服務專案中標結果公告》,採購方為中華人民共和國應急管理部,中標供應商名稱:中航(成都)無人機系統股份有限公司,這正是翼龍-2H應急救援型無人機的運營公司。飛行服務經費按 2 套無人機系統部署西南、東北 2 地,

共任務飛行 24 架次、360小時進行測算(不含檢驗飛行架次);合同總金額約2400萬,也就是說平均每架次15小時,100萬元

(其實這個價格並不高,因為翼龍-2H無人機本身加上大量改裝的載荷,價值不菲,保守估計也有幾千萬,1年衛星通訊的費用也需要好幾百萬,保障一架翼龍-2H飛行至少需要15人的飛行團隊)。當然不用擔心,這些都是國家買單。

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3、提供的是4G還是5G通訊?

有媒體說翼龍-2H提供的是5G通訊服務,有的寫的是4G/5G,那麼到底是哪種呢?根據中標檔案顯示:

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下行傳輸速率:≥ 150Mbit/s

上行傳輸速率: ≥50Mbit/s

這個指標是4G基站的通訊指標,所以應該是搭載的4G通訊基站。

而且受災地區米河鎮地處偏遠,5G網路未必覆蓋,同樣的功耗下,4G基站的覆蓋範圍要大於5G,對於追求覆蓋範圍而不是通訊速率的應急通訊場景來說,目前4G基站能夠滿足要求了。

4、回傳鏈路用的哪家的衛星?

根據亞太衛星公眾號的報道,本次衛星迴傳鏈路用的是亞太5C衛星Ku波段轉發器資源。

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亞太5C衛星中國波束覆蓋圖

“此次使用的亞太5C衛星Ku頻段中國波束的轉發器資源,對目標區域覆蓋良好,功率強勁。在災情最嚴重的7月20日到7月22日期間,提供了連續34小時的無間斷服務。”

5、高空大型無人機基站應急通訊的瓶頸在哪裡?

我們看到新聞裡面說,截至21日23時20分,翼龍-2H的中國移動基站累計接通使用者3572個,產生流量2089。89M,單次最大接入使用者648個。

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右上角是它的衛通天線

應該說產生的流量並不大,但是接入使用者數很重要,在毫無通訊手段的情況下,能夠提供基本的語音通話功能和簡訊功能,讓受災群眾撥通電話報平安或請求救援是首要任務。

根據中標檔案顯示,翼龍-2H的併發接入使用者數可以達到1200個!這才是最重要的。

所以這其實不算是什麼瓶頸!

6、這麼好的裝備,應急管理部一共有幾架?

翼龍-2H這次千里馳援,為災區提供了5小時的應急通訊服務,有同學覺得不太過癮,設想如果有它4,5架輪流上陣,那豈不是全天侯無縫覆蓋了嗎?

根據中標檔案顯示,應急管理部採購的2套大型長航時無人機應急通訊系統技術服務,期限為一年,分別部署我國西南和東北地區,執行應急救援資訊回傳、災情偵測等應急通訊保障任務。這次出動的是西南的這架,東北地區也備的有,這次完美的應用,起到了標杆示範作用,相關部門肯定會加大這方面的投入和部署。不過也不是說越多越好,畢竟平時不會使用,只有在出現重大災情才會出動,部署到哪裡,部署多少架,也是大有學問。

7、如何飛才能給地面提供穩定的覆蓋服務?

應急管理部官方微博披露,翼龍-2H在米河鎮上空實現了約50平方公里(米河鎮的面積為52。67平方公里)範圍長時穩定的連續移動訊號覆蓋,也就是直徑約8km的圓型區域,這跟中標檔案中的指標也是一致的。

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這個其實只要圍著受災區域圓心盤旋就可以了,覆蓋範圍的圖我腦補了一下,大概是這樣的。

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是不是很漂亮?中間就是穩定覆蓋的區域,紅色的圓是飛行的航線,周圍的大圓是翼龍-2H的基站實際可覆蓋範圍。可以看到,直徑比中間穩定提供覆蓋服務的區域要大一倍。

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“翼龍”-2H的飛行路線(圖片來源:航空工業)

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按照翼龍-2H升限8000m,本次飛行高度估計7000m計算,基站覆蓋範圍示意圖大概是這樣的,當然這只是筆者個人猜測,一切以官方公佈的資料為準。

使用高空飛行平臺進行應急通訊有多種方案,而且均有實戰應用。例如2017年中國移動曾經使用繫留無人機為九寨溝地震災區提供應急通訊,谷歌的loon專案推出的是高空超壓氣球方案,在2017年為秘魯水災和波多黎各颶風提供了應急通訊服務,2016年日本熊本縣大地震曾經使用過繫留氣球的方案。與之相比,大型長航時無人機有諸多優點。

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谷歌loon氣球為秘魯水災提供應急通訊服務示意圖

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日本熊本縣地震使用繫留氣球提供應急通訊服務

首先

升限大

,翼龍2H民用救援無人機作業高度超過8000米,居高臨下,無線電視距大,能夠覆蓋數十甚至上百公里範圍。

其次就是

航程遠、續航時間長

,翼龍2航程達到數千公里,能夠跨區作業,此次支援河南的翼龍2H民用救援無人機就從貴州起飛,彰顯翼龍2H較大的航程和優異的機動能力。

另外,翼龍2

載荷大

,翼龍2無人機最大起飛重量4200公斤,外掛載荷超過500公斤,能夠掛載較多通訊裝置和較大的天線,增強通訊能力。機載裝置先進,翼龍2配備有先進合成孔徑雷達、光電吊艙、衛星通訊系統、微波資料鏈,可以對災區進行成像。

最後還是

快速響應能力

,翼龍-2H具備在戰備期間6小時內完成準備工作的能力,這對於分秒必爭的黃金救援72小時中是至關重要的。

毫無疑問,大型長航時無人機是重大自然災害下提供應急通訊的最佳選擇!

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向奮鬥在抗洪搶險一線的航空人致敬!

編輯:aloysius