本發(fā)明涉及一種無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站。

背景技術(shù)：

在很多情況下，常規(guī)的移動通信網(wǎng)絡(luò)會因特殊原因無法滿足需求。例如在救災(zāi)指揮領(lǐng)域，地震、洪水等自然災(zāi)害導(dǎo)致運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)癱瘓，短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)；災(zāi)區(qū)周邊的道路交通受到破壞，大型設(shè)備及車輛無法及時(shí)抵達(dá)災(zāi)區(qū)。在治安反恐領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)成員之間、團(tuán)隊(duì)成員與后端指揮中心間需要進(jìn)行特定的信息交互?；蛘咴跓狳c(diǎn)覆蓋領(lǐng)域，大型展會、比賽、集會活動等會導(dǎo)致某一區(qū)域內(nèi)的通信業(yè)務(wù)量在某一時(shí)間段內(nèi)激增，超出了常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施承載能力，需要迅速在這些熱點(diǎn)區(qū)域臨時(shí)增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋，支撐用戶業(yè)務(wù)的順利接入，保障用戶體驗(yàn)。在這些情況下，均需要部署應(yīng)急通信基站，日常應(yīng)用較多的應(yīng)急通信車等保障手段，由于道路阻斷、山體遮擋、活動范圍廣、人流量多等方面的原因，通常也無法滿足實(shí)際使用需求。

目前全球運(yùn)營商都在積極開展高空基站研究，根據(jù)地震、泥石流、洪水等重大自然災(zāi)害情況下應(yīng)急通信保障需求，研究探索適用于不同保障場景，方便、快捷、低成本、易部署的高空基站。從現(xiàn)有研究情況來看，主要有熱氣球和氦氣艇兩種方式，但是熱氣球和氦氣艇均存在成本高、操作復(fù)雜等弊端，很難實(shí)際應(yīng)用。

為積極履行社會責(zé)任，保障地震、泥石流、洪水等重大自然災(zāi)害情況下的通信需求，汶川地震發(fā)生后，中國移動2008年第62期公司領(lǐng)導(dǎo)專題辦公會就提出了建設(shè)“天地一體”應(yīng)急通信體系的思路。目前研究成型的高空基站包括熱氣球和氦氣球。

其中熱氣球經(jīng)過幾代改良，已發(fā)展出了系留式熱氣球。系留式熱氣球成本低（500萬左右），升空高度至1000m時(shí)，覆蓋范圍可達(dá)40km。但其體積約6000m3，滯空時(shí)間僅能維持6小時(shí)，只適用于好于小雨雪的天氣下，升空時(shí)地面風(fēng)力小于3級（5米/秒）、空中風(fēng)力小于5級（10米/秒）的環(huán)境下，且升空時(shí)最少需要60m×60m的平整、周邊無高大遮擋物的凈空場地，需要人力20人左右。

而氦氣球經(jīng)過幾代改良，已發(fā)展出了系留式氦氣艇。系留式氦氣艇升空高度至1000m時(shí)，覆蓋范圍可達(dá)50km，滯空時(shí)間可維持72小時(shí)。但其同時(shí)擁有系留式熱氣球體積大造成的弊端，且成本較高，需要1500萬左右，一次實(shí)驗(yàn)成本約20萬。

且系留式熱氣球和氦氣球由于需要地面牽引，載重、遠(yuǎn)程距離均受限制。

在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，如何降低成本、如何提升操作便易性、如何提升遠(yuǎn)程操作性、如何提升高空基站載重能力，從而進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量以及如何提升應(yīng)對惡劣環(huán)境性能，成為高空基站研究的重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上情形，為了解決上述技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，包括承載平臺、無線通信系統(tǒng)和回傳設(shè)備，所述承載平臺為無人機(jī)，無線通信系統(tǒng)和回傳設(shè)備相互連接并搭載在所述系留式無人機(jī)上，所述無線通信系統(tǒng)包括rru模塊通信設(shè)備和天線，rru模塊通信設(shè)備通過天線與用戶進(jìn)行無線連接，所述回傳設(shè)備包括bbu模塊通信設(shè)備和回傳系統(tǒng)，所述rru模塊通信設(shè)備與bbu模塊通信設(shè)備建立數(shù)據(jù)傳輸連接，bbu模塊通信設(shè)備通過回傳系統(tǒng)與機(jī)房ptn進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸連接。

在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站中，優(yōu)選地，所述承載平臺包括旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)、系留式無人機(jī)或消費(fèi)類無人機(jī)。

在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站中，優(yōu)選地，所述rru模塊通信設(shè)備tdd制式下采用f頻段，fdd制式下采用900mhz。

在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站中，優(yōu)選地，所述天線水平角度為360度，垂直角度為（15~20）度，天線增益為（7~15）dbi，承載平臺駐空高度為（45~200）米；采用旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)作為承載平臺時(shí)，采用7dbi全向天線。

在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站中，優(yōu)選地，所述承載平臺為系留式無人機(jī)，所述rru模塊通信設(shè)備采用tdd制式rru模塊通信設(shè)備，所述回傳系統(tǒng)為光電復(fù)合光纜，bbu模塊通信設(shè)備通過光電復(fù)合光纜與地面絞車并通過地面絞車與機(jī)房ptn進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸連接。因?yàn)橄盗羰綗o人機(jī)對負(fù)載的重量要求高，需要優(yōu)先選用滿足系留式無人機(jī)承重條件下的最大發(fā)射功率設(shè)備，fdd產(chǎn)品重量上不能滿足要求，tdd產(chǎn)品bookrru滿足度最高?；貍魇褂霉怆姀?fù)合光纜方式，支持bookrru連接，既能提供電力支持，又能滿足數(shù)據(jù)傳輸要求，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)不間斷滯空，提供長時(shí)間的應(yīng)急通信保障。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述rru模塊為bookrru模塊，重量為6.5kg，功率為2x10w，天線為10dbi定向天線，天線下傾角5度，系留式無人機(jī)駐空高度100m。這種優(yōu)選方案配置，能夠長時(shí)間續(xù)航、無回傳穩(wěn)定性問題，并且升降快速，可應(yīng)用于各類自然災(zāi)害場景。低于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車投資，成本較低，已具備現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用條件，一方面可與應(yīng)急通信車配合使用，作為升降桿的高度補(bǔ)充或替代應(yīng)急車升降桿；另一方面，可以替代部分應(yīng)急通信車，覆蓋距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車。經(jīng)過發(fā)明人測試，在100米高空條件下，基于~115dbmvolte覆蓋半徑可達(dá)到5.12km，基于~120dbm數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋半徑可達(dá)到5.34km。

在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站中，優(yōu)選地，所述承載平臺為旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)，所述rru模塊通信設(shè)備采用tdd制式或fdd制式的rru模塊通信設(shè)備，所述天線為全向天線，所述回傳系統(tǒng)為relay中繼系統(tǒng)、微波系統(tǒng)或者mesh無線網(wǎng)絡(luò)。旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)的負(fù)載能力較強(qiáng)，可以負(fù)載各種輕重的tdd制式或fdd制式的rru模塊通信設(shè)備，天線采用全向天線，滿足重量要求情況下，綜合考慮發(fā)射功率和天線增益最大。例如可以配置為fdd:rru3938，重量：15kg，功率：2*40w，天線：7dbi(全向)，或者配置為tdd:rru3172，重量：12kg，功率：2*40w，天線：7dbi(全向)?；貍飨到y(tǒng)可以使用relay中繼系統(tǒng)、微波、mesh組網(wǎng)（無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)）等多種方式，實(shí)現(xiàn)靈活機(jī)動和可靠的回傳。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述rru模塊為tdd制式rru3172模塊，重量為12kg，功率為2x40w，天線為7dbi全向天線，旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)駐空高度200m。這種優(yōu)選方案配置，設(shè)備功率大，全向天線覆蓋效果好，整體機(jī)動性強(qiáng)，能夠進(jìn)入應(yīng)急車輛以及保障隊(duì)伍無法進(jìn)入的受災(zāi)區(qū)域。成本略高于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車，但可直接飛行到災(zāi)害上空，機(jī)動性強(qiáng)，覆蓋范圍廣，覆蓋距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車。經(jīng)過發(fā)明人測試，受限于高空管制（飛行物不得超過120米），實(shí)際測試基于100米高空條件下進(jìn)行。在100米高空條件下，基于~115dbmvolte覆蓋半徑可達(dá)到6.5km，基于~120dbm數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋半徑可達(dá)到6.9km。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述rru模塊為fdd900mhz制式rru3938模塊，重量為15kg，功率為2x40w，天線為7dbi全向天線，旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)駐空高度200m。這種優(yōu)選方案配置，設(shè)備功率大，全向天線覆蓋效果好，整體機(jī)動性強(qiáng)，能夠進(jìn)入應(yīng)急車輛以及保障隊(duì)伍無法進(jìn)入的受災(zāi)區(qū)域。成本略高于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車，但可直接飛行到災(zāi)害上空，機(jī)動性強(qiáng)，覆蓋范圍廣，覆蓋距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車。經(jīng)過發(fā)明人測試，受限于高空管制（飛行物不得超過120米），實(shí)際測試基于100米高空條件下進(jìn)行。在100米高空條件下，基于~115dbmvolte覆蓋半徑可達(dá)到9.4km，基于~120dbm數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋半徑可達(dá)到10.3km。

在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站中，優(yōu)選地，所述承載平臺為旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)，所述rru模塊通信設(shè)備采用tdd制式或fdd制式的rru模塊通信設(shè)備，所述天線為全向天線，所述所述回傳系統(tǒng)為mesh無線網(wǎng)絡(luò)，bbu模塊通信設(shè)備與搭載在承載平臺上的mesh設(shè)備連接，搭載在承載平臺上的mesh設(shè)備與地面mesh設(shè)備無線連接，地面mesh設(shè)備與機(jī)房ptn進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸連接。mesh設(shè)備體積小，重量輕，使用頻段廣，傳輸帶寬大，全向無需對準(zhǔn)，方向性好，開機(jī)即用?？梢宰詣舆x擇路徑，無中心自組網(wǎng)，組網(wǎng)方式靈活。能夠鏈路自愈，系統(tǒng)健壯性和穩(wěn)定性強(qiáng)，某條路徑失效自動選擇其他路徑，有效對抗遮擋。并且支持多跳，擴(kuò)大傳輸范圍，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離覆蓋。經(jīng)過測試，配置mesh帶寬15m時(shí)，定點(diǎn)測試下載均速約14mbps，上傳速率8mbps，dt測試下載均速13.5mbps。在發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，災(zāi)區(qū)地面基站全部阻斷時(shí)，可在災(zāi)區(qū)邊沿升空系留式無人機(jī)，通過mesh自組網(wǎng)方式提供傳輸鏈路從而越過山體阻擋，多組無人機(jī)可深入災(zāi)區(qū)上空為用戶提供4g覆蓋，迅速恢復(fù)通信。

在采取本發(fā)明提出的技術(shù)后，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，采用旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)、系留式無人機(jī)或消費(fèi)類無人機(jī)等無人機(jī)作為高空基站承載平臺，搭載無線通信設(shè)備、天線和傳輸設(shè)備，根據(jù)不同無人機(jī)型號，搭載不同類型的無線設(shè)備和傳輸設(shè)備，滿足快速開啟無線站點(diǎn)需求，普通用戶可以直接接入。

在采取本發(fā)明提出的技術(shù)后，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，承載平臺采用無人機(jī)，環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)，在自然災(zāi)害等惡劣環(huán)境能夠起飛；載重大，能夠承載更大的無線通信系統(tǒng)和回傳設(shè)備，滿足無線廣覆蓋；操作簡便，升降迅速；續(xù)航時(shí)間長，能夠支撐無線通信系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行，服務(wù)更多用戶。

在采取本發(fā)明提出的技術(shù)后，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，無線通信系統(tǒng)重量輕，設(shè)備重量越輕，可以適配更多的承載平臺，同時(shí)增加承載平臺運(yùn)行時(shí)間；滿足承重下最大發(fā)射功率，覆蓋遠(yuǎn)，覆蓋距離越遠(yuǎn)，服務(wù)用戶越多，解決更多通信難題；體積小，滿足多種承載平臺需求，節(jié)省空間。

在采取本發(fā)明提出的技術(shù)后，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，回傳設(shè)備重量輕，設(shè)備重量越輕，可以適配更多的承載平臺，增加承載平臺運(yùn)行時(shí)間；穩(wěn)定性好，可以滿足承載平臺特殊要求，穩(wěn)定回傳信號；傳輸距離遠(yuǎn)，可以遠(yuǎn)距離傳輸，解決回傳難題；體積小，滿足多種承載平臺需求，節(jié)省空間。

在采取本發(fā)明提出的技術(shù)后，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，具有成本低、操作簡便、承重大、駐空時(shí)間長、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在惡劣環(huán)境下，高空基站可以快速升空，不需要專業(yè)人員就可以快速開啟通訊站點(diǎn)，通訊站點(diǎn)不需要人員到達(dá)現(xiàn)場，可以遠(yuǎn)程操作?？梢蚤L時(shí)間保持通訊暢通，滿足更多用戶通訊需求，作為應(yīng)急通信站點(diǎn)，滿足不同應(yīng)急救災(zāi)場景例如應(yīng)急救災(zāi)、治安反恐、熱點(diǎn)覆蓋等場景下通訊需求。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站應(yīng)用示意圖

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站100米高空靜態(tài)測試不同頻段測試示意圖

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站100米高空靜態(tài)測試不同功率測試示意圖

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站100米高空靜態(tài)測試不同下傾角測試示意圖

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站100米高空靜態(tài)測試不同天線增益測試示意圖

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站tdd制式不同高度覆蓋情況靜態(tài)測試示意圖

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站fdd制式不同高度覆蓋情況靜態(tài)測試示意圖

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站mesh自組網(wǎng)無線回傳示意圖

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖對本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行描述。提供以下參照附圖的描述，以幫助對由權(quán)利要求及其等價(jià)物所限定的本發(fā)明的示例實(shí)施方式的理解。其包括幫助理解的各種具體細(xì)節(jié)，但它們只能被看作是示例性的。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可對這里描述的實(shí)施方式進(jìn)行各種改變和修改，而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。而且，為了使說明書更加清楚簡潔，將省略對本領(lǐng)域熟知功能和構(gòu)造的詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，包括承載平臺、無線通信系統(tǒng)和回傳設(shè)備，所述承載平臺為無人機(jī)，無線通信系統(tǒng)和回傳設(shè)備相互連接并搭載在所述系留式無人機(jī)上，所述無線通信系統(tǒng)包括rru模塊通信設(shè)備和天線，rru模塊通信設(shè)備通過天線與用戶進(jìn)行無線連接，所述回傳設(shè)備包括bbu模塊通信設(shè)備和回傳系統(tǒng)，所述rru模塊通信設(shè)備與bbu模塊通信設(shè)備建立數(shù)據(jù)傳輸連接，bbu模塊通信設(shè)備通過回傳系統(tǒng)與機(jī)房ptn進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸連接。

作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，所述承載平臺包括旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)、系留式無人機(jī)或消費(fèi)類無人機(jī)。

作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，所述rru模塊通信設(shè)備tdd制式下采用f頻段，fdd制式下采用900mhz。

作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，所述天線水平角度為360度，垂直角度為（15~20）度，天線增益為（7~15）dbi，承載平臺駐空高度為（45~200）米；采用旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)作為承載平臺時(shí)，采用7dbi全向天線。

發(fā)明人通過100米高空靜態(tài)測試，得出無線通信系統(tǒng)的最優(yōu)參數(shù)設(shè)置及高空無人基站預(yù)期的覆蓋評估。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站100米高空靜態(tài)測試不同頻段測試示意圖，tdd制式下采用f頻段，fdd制式下采用900mhz，這種情況下高空無人基站預(yù)期的覆蓋較佳。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站100米高空靜態(tài)測試不同功率測試示意圖，增加功率可增大覆蓋6%左右，功率對覆蓋影響相對較小。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站100米高空靜態(tài)測試不同下傾角測試示意圖，100米高空場景下，天線下傾角5~8度覆蓋效果更好。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站100米高空靜態(tài)測試不同天線增益測試示意圖，使用高增益天線可增大覆蓋32%左右，天線增益等天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)對覆蓋影響更大。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站tdd制式不同高度覆蓋情況靜態(tài)測試示意圖，圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站fdd制式不同高度覆蓋情況靜態(tài)測試示意圖，通過不同高度模擬高空靜態(tài)測試，得出tdd制式下，測試平臺從100米到200米，覆蓋半徑提升48%~76%；fdd制式下，測試平臺從45米到200米，覆蓋半徑提升114%~125%。

考慮盤旋時(shí)飛行姿態(tài)前傾5度左右，且存在一定震動，垂直方向增益過高會導(dǎo)致覆蓋范圍不穩(wěn)定，經(jīng)計(jì)算優(yōu)選垂直波瓣取15~20度。采用旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)平臺時(shí)，考慮天線增益和氣流導(dǎo)致的飛機(jī)抖動影響，采用7dbi全向天線，滿足高空基站特殊化需求。

一種情況下，作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，所述承載平臺為系留式無人機(jī)，所述rru模塊通信設(shè)備采用tdd制式rru模塊通信設(shè)備，所述回傳系統(tǒng)為光電復(fù)合光纜，bbu模塊通信設(shè)備通過光電復(fù)合光纜與地面絞車并通過地面絞車與機(jī)房ptn進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸連接。因?yàn)橄盗羰綗o人機(jī)對負(fù)載的重量要求高，需要優(yōu)先選用滿足系留式無人機(jī)承重條件下的最大發(fā)射功率設(shè)備，fdd產(chǎn)品重量上不能滿足要求，tdd產(chǎn)品bookrru滿足度最高?；貍魇褂霉怆姀?fù)合光纜方式，支持bookrru連接，既能提供電力支持，又能滿足數(shù)據(jù)傳輸要求，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)不間斷滯空，提供長時(shí)間的應(yīng)急通信保障。

作為一種優(yōu)選的具體配置方案，所述rru模塊為bookrru模塊，重量為6.5kg，功率為2x10w，天線為10dbi定向天線，天線下傾角5度，系留式無人機(jī)駐空高度100m。這種優(yōu)選方案配置，能夠長時(shí)間續(xù)航、無回傳穩(wěn)定性問題，并且升降快速，可應(yīng)用于各類自然災(zāi)害場景。低于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車投資，成本較低，已具備現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用條件，一方面可與應(yīng)急通信車配合使用，作為升降桿的高度補(bǔ)充或替代應(yīng)急車升降桿；另一方面，可以替代部分應(yīng)急通信車，覆蓋距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車。經(jīng)過發(fā)明人測試，在100米高空條件下，基于~115dbmvolte覆蓋半徑可達(dá)到5.12km，基于~120dbm數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋半徑可達(dá)到5.34km。

在另一種情況下，作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，所述承載平臺為旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)，所述rru模塊通信設(shè)備采用tdd制式或fdd制式的rru模塊通信設(shè)備，所述天線為全向天線，所述回傳系統(tǒng)為relay中繼系統(tǒng)、微波系統(tǒng)或者mesh無線網(wǎng)絡(luò)。

旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)的負(fù)載能力較強(qiáng)，可以負(fù)載各種輕重的tdd制式或fdd制式的rru模塊通信設(shè)備，天線采用全向天線，滿足重量要求情況下，綜合考慮發(fā)射功率和天線增益最大。例如可以配置為fdd:rru3938，重量：15kg，功率：2*40w，天線：7dbi(全向)，或者配置為tdd:rru3172，重量：12kg，功率：2*40w，天線：7dbi(全向)?；貍飨到y(tǒng)可以使用relay中繼系統(tǒng)、微波、mesh組網(wǎng)（無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)）等多種方式，實(shí)現(xiàn)靈活機(jī)動和可靠的回傳。

作為一種優(yōu)選的具體配置方案，所述rru模塊為tdd制式rru3172模塊，重量為12kg，功率為2x40w，天線為7dbi全向天線，旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)駐空高度200m。這種優(yōu)選方案配置，設(shè)備功率大，全向天線覆蓋效果好，整體機(jī)動性強(qiáng)，能夠進(jìn)入應(yīng)急車輛以及保障隊(duì)伍無法進(jìn)入的受災(zāi)區(qū)域。成本略高于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車，但可直接飛行到災(zāi)害上空，機(jī)動性強(qiáng)，覆蓋范圍廣，覆蓋距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車。經(jīng)過發(fā)明人測試，受限于高空管制（飛行物不得超過120米），實(shí)際測試基于100米高空條件下進(jìn)行。在100米高空條件下，基于~115dbmvolte覆蓋半徑可達(dá)到6.5km，基于~120dbm數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋半徑可達(dá)到6.9km。

作為另一種優(yōu)選的具體配置方案，所述rru模塊為fdd900mhz制式rru3938模塊，重量為15kg，功率為2x40w，天線為7dbi全向天線，旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)駐空高度200m。這種優(yōu)選方案配置，設(shè)備功率大，全向天線覆蓋效果好，整體機(jī)動性強(qiáng)，能夠進(jìn)入應(yīng)急車輛以及保障隊(duì)伍無法進(jìn)入的受災(zāi)區(qū)域。成本略高于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車，但可直接飛行到災(zāi)害上空，機(jī)動性強(qiáng)，覆蓋范圍廣，覆蓋距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的應(yīng)急通信車。經(jīng)過發(fā)明人測試，受限于高空管制（飛行物不得超過120米），實(shí)際測試基于100米高空條件下進(jìn)行。在100米高空條件下，基于~115dbmvolte覆蓋半徑可達(dá)到9.4km，基于~120dbm數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋半徑可達(dá)到10.3km。

在回傳方面，作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，所述承載平臺為旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)，所述rru模塊通信設(shè)備采用tdd制式或fdd制式的rru模塊通信設(shè)備，所述天線為全向天線，所述所述回傳系統(tǒng)為mesh無線網(wǎng)絡(luò)，bbu模塊通信設(shè)備與搭載在承載平臺上的mesh設(shè)備連接，搭載在承載平臺上的mesh設(shè)備與地面mesh設(shè)備無線連接，地面mesh設(shè)備與機(jī)房ptn進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸連接。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站mesh自組網(wǎng)無線回傳示意圖。mesh設(shè)備體積小，重量輕，使用頻段廣，傳輸帶寬大，全向無需對準(zhǔn)，方向性好，開機(jī)即用?？梢宰詣舆x擇路徑，無中心自組網(wǎng)，組網(wǎng)方式靈活。能夠鏈路自愈，系統(tǒng)健壯性和穩(wěn)定性強(qiáng)，某條路徑失效自動選擇其他路徑，有效對抗遮擋。并且支持多跳，擴(kuò)大傳輸范圍，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離覆蓋。經(jīng)過測試，配置mesh帶寬15m時(shí)，定點(diǎn)測試下載均速約14mbps，上傳速率8mbps，dt測試下載均速13.5mbps。在發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，災(zāi)區(qū)地面基站全部阻斷時(shí)，可在災(zāi)區(qū)邊沿升空系留式無人機(jī)，通過mesh自組網(wǎng)方式提供傳輸鏈路從而越過山體阻擋，多組無人機(jī)可深入災(zāi)區(qū)上空為用戶提供4g覆蓋，迅速恢復(fù)通信。

根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，通過采用旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)、系留式無人機(jī)或消費(fèi)類無人機(jī)等無人機(jī)作為高空基站承載平臺，搭載無線通信設(shè)備、天線和傳輸設(shè)備，根據(jù)不同無人機(jī)型號，搭載不同類型的無線設(shè)備和傳輸設(shè)備，滿足快速開啟無線站點(diǎn)需求，普通用戶可以直接接入。

根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，承載平臺采用無人機(jī)，環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)，在自然災(zāi)害等惡劣環(huán)境能夠起飛；載重大，能夠承載更大的無線通信系統(tǒng)和回傳設(shè)備，滿足無線廣覆蓋；操作簡便，升降迅速；續(xù)航時(shí)間長，能夠支撐無線通信系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行，服務(wù)更多用戶。

根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，無線通信系統(tǒng)重量輕，設(shè)備重量越輕，可以適配更多的承載平臺，同時(shí)增加承載平臺運(yùn)行時(shí)間；滿足承重下最大發(fā)射功率，覆蓋遠(yuǎn)，覆蓋距離越遠(yuǎn)，服務(wù)用戶越多，解決更多通信難題；體積小，滿足多種承載平臺需求，節(jié)省空間。

根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，回傳設(shè)備重量輕，設(shè)備重量越輕，可以適配更多的承載平臺，增加承載平臺運(yùn)行時(shí)間；穩(wěn)定性好，可以滿足承載平臺特殊要求，穩(wěn)定回傳信號；傳輸距離遠(yuǎn)，可以遠(yuǎn)距離傳輸，解決回傳難題；體積小，滿足多種承載平臺需求，節(jié)省空間。

根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)應(yīng)急救災(zāi)高空基站，具有成本低、操作簡便、承重大、駐空時(shí)間長、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在惡劣環(huán)境下，高空基站可以快速升空，不需要專業(yè)人員就可以快速開啟通訊站點(diǎn)，通訊站點(diǎn)不需要人員到達(dá)現(xiàn)場，可以遠(yuǎn)程操作?？梢蚤L時(shí)間保持通訊暢通，滿足更多用戶通訊需求，作為應(yīng)急通信站點(diǎn)，滿足不同應(yīng)急救災(zāi)場景例如應(yīng)急救災(zāi)、治安反恐、熱點(diǎn)覆蓋等場景下通訊需求。

以上對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。

通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可實(shí)施。當(dāng)然，以上所列的情況僅為示例，本發(fā)明并不僅限于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的其他變形或簡化，都可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于本發(fā)明，并且應(yīng)該包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。