一架无人机将恢复河南灾区50公里通讯 “翼龙”的黑科技

今天,一条“来自无人机”的短信在微博迅速筛选!

为什么呢?

因为这条短信是在停电、断电、断网的情况下,通过无人机直接发送到当地居民手机上的。

当晚,无人机紧急从贵州安顺机场起飞。经过4.5个小时的“在路上”,到达河南省米河镇通信中断区,持续为居民提供5个小时的稳定信号,过上了应有的生活。

来源微信官方账号@航天工业

这架名为“翼龙-2H紧急救援型”的无人机在救援过程中保持了信号稳定,从未中断。

实时通信的速度也非常好,测试表明它甚至可以进行视频通话:

测试视频来自微博@小杨视频

据人民日报消息,截至昨晚23时20分,中国移动基站已接入用户3572户,产生流量2089.89M,单次接入最多用户648户,仍保持稳定通信。

这样的硬核技术让很多网友兴奋不已,骄傲和自豪溢出了屏幕:

其实国外厂商也曾尝试开发类似的项目,但都失败了。

为了实施全球组网计划,国外互联网巨头脸书在2016年设计了一款名为Aquila的无人机,旨在成为提供高空无线网络的“空中基站”。

第一次试飞着陆时,阿基拉号因结构故障坠毁。虽然随后的着陆很成功,但脸书在2018年放弃了阿奎拉的“无人机4G基站”项目。

谷歌还在2014年收购了一家名为“泰坦航空航天”的初创公司。其核心项目是利用高空无人机为地球上的偏远地区提供互联网接入服务,并以太阳能为动力维持高空长时间飞行。

但目前谷歌已经放弃了这个项目,给出的理由是项目遇到了“技术障碍”。

这架无人机,是什么黑科技?

据中国航空工业集团公司介绍,翼龙-2H应急救援无人机可以在没有任何通信设施的情况下,恢复50公里内人们已经断开的通信连接,建立起覆盖15000公里的音视频通信网络。

意味着在一个50公里的城镇中,只有一架无人机可以立即恢复通信,并将他们的信息传输到120公里以外的任何地方(覆盖面积相当于7.5个深圳)。

这种无人机相当于一个“空中基站”,可以用来执行通信中继任务。它只需要在灾区上空盘旋,就可以通过卫星链接接入中国移动的核心网络。

这听起来像是把基站搬到飞机上,但事实并非如此。

无人机要自带通信信号,还需要空中组网、无线中继等技术。

以空中组网为例,这是在空间搭建网络的技术,研究涉及以下难点:(1)必须无线传输;随着空间环境的变化,传播环境的距离随时变化;网络拓扑随着空间拓扑而变化。相关应用也需要适应传输变化。

翼龙-2H无人机主要有四个部分,即合成孔径雷达、卫星天线、光电吊舱和应急通信保障吊舱。

来源央视网

其中,合成孔径雷达和光电吊舱主要完成一些侦察工作。

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种高分辨率成像雷达,能够在极低能见度天气条件下获得类似光学摄影的高分辨率雷达图像,并能全天候工作,有效识别伪装和穿透掩护。

光电吊舱可以充当侦查员,完成一些目标探测、搜索和跟踪任务。

他们共同努力,将受灾地区的图像实时传回后方指挥部,有利于救援队伍有效开展工作。

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▲ 图源央视网

主要承担通信任务的,就是应急通信保障吊舱了。

它包含 pdt 集群机载基站、CCD 航测相机、宽带自组网设备和公网移动通信基站 4 个部分。

卫通天线则用来接收卫星传回的信号。

那么,为什么不直接用卫星通信?

因为相比于无人机,目前的卫星中继技术,仍然需要大量地面设施,目前也只能在通电的环境下使用,对于断电的灾区而言是无法实现的目标。

除此之外,卫星信号目前也不能直接发送给普通手机。相比之下,距离地面更近、传输效果更好的无人机就显得“更接地气”了。

更重要的是,无人机还不止能用在通信上。“翼龙-2H 应急救灾型”除了应用于应急通信保障外,还能用于灾害探查、灾区物资应急投送等任务,不仅航程远、留空时间长,而且承载能力大、环境适应强,是抗洪救灾的好帮手。

要知道,在发生自然灾害后的“孤岛效应”是最令人揪心的,恢复通信对于受灾群众和救援队伍来说,都非常重要。

13 年前在汶川地震时,位于震中地带的茂县就成为了“孤岛”,无法与外界沟通震情,只能靠 15 名空降兵跳下展开救援。

由于没有地面指挥引导、地面标识、气象资料,这也被称作“惊天一跳”,对救援人员来说非常危险。

而现在,翼龙-2H 应急救灾型无人机的研发,进一步降低了救援队伍实施救援的难度,也提升了受灾群众自救的能力。

救援人员可以通过翼龙无人机建立的移动公网,向后方指挥部传回一线消息。

救援预测,翼龙系列齐上阵

此次翼龙无人机迅速开展救援工作,可以说是早有准备。

去年 9 月,翼龙-2 无人机首次完成应急救援通信保障实战演练。

演练过程中,无人机从贵州安顺机场起飞,奔赴四川木里,航时近 20 小时,实现了跨 3 个省份、跨昼夜全天候等恶劣气象条件下作业,解决“三断”灾难现场通信保障难题。

除了完成通信保障任务,翼龙系列无人机还能协助台风预测工作,筑牢气象防灾减灾的第一道防线。

去年 8 月,翼龙 10 无人机在海南完成了我国首次高空大型无人机台风观测试验。

观测过程中,翼龙 10 无人机紧贴“森拉克”台风外围,爬升到一万米高空后投下 41 枚探空仪,将台风右侧云系的大气温度、相对湿度、气压、风速等数据实时传回。

这对提高台风预报准确率具有重要意义,我国也成为世界上第二个实现大型无人机探测台风的国家。

此外,翼龙系列无人机还能参与大气观测、人工降雨、海上救援等任务。

翼龙-2H 无人机的气象型子型号可用来进行大气探测、人工影响天气等任务。

▲ 翼龙 2H 模型

它能够在强对流天气、结冰高原、海洋环境等极端天气下,完成各种复杂的参数采集和气象勘察任务。

由于它同时还具备良好的载荷携带能力,因此也可以携带增雨弹等影响天气的特殊弹药,在高空中边探测、边播撒,大幅提升了气象作业效率。

翼龙-10H 近海救援型无人机则是在无人侦察机的基础上,根据民用市场需求改制。

能够在快速处理近海突发险情、搜索营救支持、灾情监视评估等方面发挥重要作用。

▲ 翼龙 10 模型

机器人硬核救生、排水

除了翼龙无人机,还有其他智能装备也在这次救援中排上了用场。

比如这个可以救援的水面机器人“海豚 1 号”:

▲ 图源科技日报

遇到险情时,只需要把它抛到水面上,它就能在遥控下快速、精准航行至落水人员附近,将其拖拽回安全区。

它的承重达 150 公斤,同时拖拽 3 个成年人都没什么问题,最长遥控距离有 800 米。

其自重只有 13 公斤,可以随意抛投,航行速度达到 3 米/秒。

这样一来,救援人员无需下水就能完成营救,而且更加省时省力。

▲ 图源中新网

暴雨过后的城市恢复工作也同样重要。

排水就是其中的重要一项。

在石家庄街头,这个机器人水泵上街作业,快速排走大量路面积水,工作人员只需在一旁遥控操作即可。

▲ 图源青豆视频

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