翼龙-2H 滞空支援... 暴雨后的无人机和卫星网

7 月 20 日首先下降在河南的暴雨，给人们屡见不鲜的城市底子设施带来了极大的搦战。2019的极其暴雨天色不止郑州。德国也在暴雨后的网络瘫痪中。14、15 日德国才蒙受了有 75 年记载以来非常大的暴雨。

7 月 21 日，郑州市西边 40 公里的米河镇断电、断网、断路，彻底成了消息孤岛。

即使在挪动通讯还未彻底间隔的郑州市内，人们也发现网络「不灵」：刷二维码付款、开单车无效，地图导航也用不了。在郑州火线的一名记者报告极客公园，稳定的惟有 2G 网络，打电话，发短信不受影响。为何 2G 灯号稳定？

北京邮电大学网络技术钻研院的李昕副传授注释，这是因为 2G 基站的笼盖半径比 4G 和 5G 大许多。2G 基站的笼盖半径为 5-10 公里，4G 基站为 1-3 公里，5G 则惟有 100-300 米。

许多基站都蒙受到了干脆破坏或断电故障，造成 4G 和 5G 的笼盖发现许多盲区。而 2G 的笼盖半径足够大，所以即使大片面基站无法工作，节余基站的 2G 灯号所能笼盖的区域仍旧能够为大批用户提供根基的通话和短佩服无。

碰到这种极其灾难，怎样抢统统讯？谜底在「空中飘」。

21 日夜晚 23 点，翼龙-2H 无人机在从贵州安顺机场腾飞后 9 小时，为米河镇带来了 4G 灯号。手机短信上写着「受翼龙无人机滞空时间限制，公网规复时间惟有五个小时。」

德国莱茵兰-普法尔茨州则行使 SpaceX 的星链卫星网，搭建天线规复灯号。

空中基站

变更无人机充任一时空中基站，是救灾应急通讯的方案之一。此次翼龙无人机载基站提供的即是有限时段、有限局限的有限通讯服无。

搭载基站设施的翼龙-2H

大地抢修和空中抢通是同时在进行的。在翼龙飞往米河镇通讯中缀区的同时，大地也在抢修基站。21:20 点摆布，挪动公司抢通一条传输清晰，规复了 7 个基站通讯。但是以后又受到暴雨冲洗一切退服。

在这种时分，大地基站固然能够提供壮大的通讯服无才气，但不具有规复条件，而无人机则能够借助通讯卫星信道，将机载挪动通讯基站连接到未受天然灾难影响的挪动焦点网，从而在非常短的时间内规复通讯服无。

无人机在米河镇上空盘旋，能够提供 50 平方公里局限的 4G 网络服无。半小时后，大地通讯设施连续规复：23:30 联通公司抢通了 1 个基站；两个多小时后中国挪动公司的卫星通讯车也抵达现场开明网络服无。

李昕说明，无人机载基站是一种对现有技术的立异性组合应用，固然能够突破大地基站面对的诸多制大约条件，但也受到无人机运载才气、续航时间、供电才气以及卫星通讯所能提供带宽的限制。所以，无论是服无时间或是能够提供的网络资源、连接质量、服无用户数目，都和大地基站存在差距。

50 平方公里的笼盖局限，也是概括思量种种成分和应急通讯指标需要以后选定的一个平均点。好比，在此次应急通讯使命中，因为时间紧迫，请求快速规复灾区手机终端的通讯服无，所以无人机的遨游高度不能够胜过手机灯号发射的有用间隔。

与此同时，固定翼飞机务必连结非常低巡航速率才气滞空，但机载基站和大地手机终端之间的比较行动速率又要连结在能够为用户提供连续服无的程度，所以也不大约让无人机飞得太低来加强灯号强度。

这些制大约成分都决意了无人机务必在挪动性、网络质量、笼盖区域、用户密度之间寻求恰到好处的平均，不太大约为了优化某一个指标而冲破这种平均。

凭据中国挪动的统计，停止 21 夜晚 23：20，也即是空中基站运转后 20 分钟，中国挪动基站累计接通用户 3572 个，发生流量 2089.89M，单次非常大接入用户 648 个。也即是说，在这 20 分钟里，每个用户应用了 0.59M 的流量，大约能够发 30 分钟时长的微信语音消息。

作为一种应急通讯手法，在大地通讯底子设施没有发现大面积瘫痪的情况下，无人机载基站能够快速规复小局限区域内少量用户的非常低限制通讯。比方在此次米河镇的救灾场景下，一架无人机就能够应对。但如果要为郑州市中间 50 平方公里局限内的数百万关提供通讯服无，就远不是一架无人职能够负担的使命了。

底子通讯的「替补」

此次郑州的通讯设施瘫痪除了基站进水损坏，也非常大程度上受到电力瘫痪的影响。如果地震，光缆干脆管到拉扯断裂，大面积的底子设施瘫痪，规复的难度就更大，务必挖出断裂的光缆再接上。

2008 年汶川地震面对的即是这种情况。其时的抢修方案是：有通往灾区的道路，就用应急通讯车；无法开车的地方，构造突击队，佩戴应急通讯装备徒步前去；没有大地通道，就应用陆军的直升机空投职员和装备。

李昕夸大，「应急通讯手法并不能够替代通讯底子设施，乃至应急通讯手法能够发扬多大的好处，也取决于网络底子设施自己的范围体量、资源贮备、技术程度、构造布局以及抗毁生计才气。」

2001 年 911 事件以后纽大约通讯瘫痪，美国电信运营商应用的方案是车载基站。这相配于大地基站的一份完备备份，车队抵达现场后先规复网络，同时抢修光缆。这与此次翼龙无人机进行应急通讯的思绪有相似之处：先用替代方案规复通讯，再抢修大地装备。

翼龙非常先是用于军事的伺探挫折一体无人机。翼龙-2H 则是一款多用途的无人机，此前中国挪动曾进行过翼龙无人机的应急通讯操练，这是第一次被正式用于抢险救灾。

此次无人机抢险救灾，并不是一次血汗来潮的炫技或灵光一现的创意，而要归功于中国挪动多年前就发展的研发、测试、考证等一系列踏实的工作，以及成熟的预案、练习有素的部队、常态化的战备错失。

热气球和卫星

如果左近大地焦点网也受损，那怎么办呢？今年 年美国波多黎各岛蒙受飓风挫折，大地的通讯设施大面积妨碍，灾难以前两周后通讯依旧无法规复，谷歌的热气球项目 Project Loon 此时派上了用处。

因为岛上的通讯设施整体瘫痪，所以务必寄托由多个气球佩戴的基站组成的网络向大地用户提供通讯服无，气球上的基站则经历通讯卫星清晰，与未受飓风影响的大地网络连结连接。

多个热气球穿越对流层，抵达平流层后停顿，在空中组成网络。平流层大气安稳，极少垂直活动，充裕行使风能和太阳能能够让热气球长时间停顿。

但与此同时也带来另外两个疑问，一是平流层间隔大地 10Km，不支持手机干脆连 WiFi，需要在大地安置电线。二是要经历算法随时包管热气球群踟蹰在特定的上空。

这一项目的首席工程师 Salvatore Candido 接管 IEEE Spectrum 采访时描述：这在非常大程度上是一个计较机科学项目。凭据大气情况，先后放飞的热气球门路需要一个一个按挨次计较。

谷歌热气球

谷歌气球工作道理

Project Loon 的初衷是向偏僻和底子设施短缺的区域提供互联网服无。但是在2019年头，这一已有 9 年的项目揭露封闭。这是因为没有办法低落老本、造成有用的商业模式。

热气球做不了的工作，马斯克的星链大约能够。6 月时德国政府揭露将补助每户 500 欧元，赞助底子设施微弱的乡下区域搭建天线装备，让住户应用无线网络服无。与铺设远程光缆相比，接入卫星宽带鲜明老本更低。

进步德国蒙受大水，星链的宽带网络体系就表现出了上风。7 月 20 日，莱茵兰-普法尔茨州羁系和服无局表示曾经搭建 12 个卫星天线，赞助住户应用互联网。卫星天线将连续搭建到 35 个。

马斯克的星链自己就具有为环球各地用户提供网络服无的才气，在灾难场景下，星链也是一种有用的应急通讯办理方案。

但是谷歌气球和星链方案，其遨游高度都曾经跨越手机终端灯号发射间隔的极限，所以都要寄托专用的大地装备发扬相似于基站的功效，用户才能够获取网络服无。

在灾难条件下，对于一般住户，一时空投大地装备并指导其安置应用并不是一个高时效性的办理方案，大地装备也会受到灾区电力提供的限制。

无人机、星链卫星、热气球都有各自的特色。无人机高效实时，但提供服无的局限有限；星链和热气球能够笼盖更大局限，也更稳定，但需要大地装备合营。在天然灾难眼前，除了有充裕的技术贮备，也在于怎样应用已有的技术。

天通卫星体系车载天线

除了挪动用无人机联通卫星保抢统统讯，中国电信则应用了天通卫星电话。河南公司在郑大一附院河病院区，紧急开明天通卫星业务，包管了病院转移调剂卫星通话通顺，为实时平安转移 11350 名患者发扬了紧张好处。