三维网络在应急救灾中的作用

今天下午13:36,在获得前线应急管理部救援需求后,在工信部的指导下,翼龙大型长航时无人机从贵州安顺机场再次起飞。预计飞行4个半小时,抵达此次飞行目的地为郑州市中牟县阜外华中心血管病医院,为医院的救援工作提供网络保障。

据悉,阜外华中心血管病医院是重点保障区域,今早应急管理部收到郑州市消防部门反映,该区域公网差,医院附近基站全部断电,并且应急通信车无法开过去医院四周全是水,所以启用翼龙无人机移动基站。

昨日,翼龙无人机为巩义提供了网络服务。据新华社报道,巩义多处地埋通信光缆被冲断,基站基础下沉、机柜及塔体被泥石流掩埋,部分基站外电线杆倒地,全区铁塔产权基站停电285站。

翼龙无人机空中应急通信平台搭载的移动公网基站,实现了约50平方公里范围长时稳定的连续移动信号覆盖,累计接通用户2572个,产生流量1089.89M,单次最大接入用户648个,为灾区居民及时报告灾情、报送平安恢复了移动公网信号,打通了应急通信保障生命线。

翼龙无人机通过机载卫星通信设备,经过通信卫星传输,可实现与部署在应急指挥中心的卫星通信地面站的语音和视频通信,卫星通信地面站接收的信号直接与当地的移动核心网连接,实现空天地一体化应急通信保障。

国内的应急通信建设始于汶川地震的惨痛代价。有专家曾反思,“在传输手段上应该采用‘天地合一’的方法”,建成高效协同的应急通信保障专网。

“天”指的便是高空通信。卫星电话是地面光缆断裂、基站被毁时唯一可用的通信设备。汶川地震后,道路损毁严重,应急通信车无法进入,高空基站被正式提上研发日程,相关技术投入巨大。

应急卫星通信系统

高空基站的载体为热气球、氦气艇、无人机等,可升至千米高空,承载大容量的基站。2017年8月8日发生的九寨沟地震中,无人机高空基站首次应用于地震环境,迅速打通方圆30多平方公里的移动信号。

  

在抗震救灾方面,卫星通信拥有唯一的三维覆盖能力,具有其他通信系统无法比拟的优势。

一是卫星互联网具有先进的调动能力和指挥调度能力,卫星通信覆盖范围大,通信质量和可靠性高,便于多址连接, 能提供实时的联动指挥能力 。

二是具备快捷的开通架设和操作能力。卫星通信的传输中继放在不被自然灾害影响的天空,终端设备操作简单、使用方便,能应急架设和快速开通。

三是具备灵活组网通信和开通综合业务能力。卫星通信具有集中控制的网络功能,能实现点对点、点对多点的能力,可组建多个小型网络,传输话音、数据、图像等多种业务,能最大限度的利用网络资源, 满足灾区通信需求。

基于卫星通信独特的特点,世界各国纷纷采用卫星通信系统实现应急通信。

面对近来最严重的西欧洪灾中,德国等地受到了严重影响。为了给受灾群众提供帮助,德国莱茵兰·法尔茨州的监督和服务局今天宣布,它已经在该州的Ahrweiler区部署了十几个SpaceX的Starlink卫星天线。卫星互联网的服务将帮助那里的受灾民众与他人及当局进行联系和沟通。

国外网友对星链的评价

当地政府计划在未来几周部署更多的Starlink用户终端,以帮助家庭连接到互联网,以便与家人联系,并为村庄的重建工作寻求帮助。“夜间,为受损地区的居民设置了12个Starlink卫星天线。随着时间的推移,这个数字将增加到35个。”

德国政府官网公示的12个Starlink服务地点

美国华盛顿州的野火也采用了Starlink提供的应急服务,2020年8月以来,华盛顿州的野火自8月以来越来越严重,应急部门从8月初开始使用Starlink的网络服务,以帮助扑灭大火,同时使遭受野火破坏的地区的居民能够上网。从SpaceX公司借的七个终端,允许华盛顿紧急管理部门访问其卫星,这些卫星提供的互联网访问被消防人员用来协调该州农村地区的消防工作。

Starlink为野火地区提供的通信服务

通讯负责人理查德·霍尔对星链终端赞誉有加。霍尔表示,传统的卫星服务系统,要花四五个小时来设置,建立卫星连接通常要半小时到一个小时;而Starlink服务只花了5到10分钟就完成了设置并建立了连接,并且一个人就可以安装了,不需要其它任何附加设备。

采用高低轨卫星通信与地面无线通信融合技术搭建的应急通信系统,可充分发挥卫星通信不受地理条件限制的通信能力,并利用地面无线通信解决最后1公里通信的问题。为全灾种、全地域、全天候下的应急场景提供高速、高可靠应急通信基础保障。

2017年印发的《国家突发事件应急体系建设“十三五”规划》明确提出:“充分利用卫星通信、公众通信和相关专网现有资源及最新发展成果,建设公用应急卫星通信专业系统,整合和完善我国空间和地面应急通信网络资源,提升公众通信网络防灾抗毁能力和应急服务能力,形成天地一体、互通共享的公用应急通信保障能力。”

随着卫星通信的不断发展,面对灾情,会有更多的科技力量为紧急救援保驾护航,让应急通信更有底气,可降低灾情发生后的人员伤亡。

参考文献:

1、中关村在线:Starlink卫星互联网协助华盛顿州扑救山火

2、SpaceX Starlink Internet Is Connecting German Communities Impacted By Disastrous Flood

3、https://add.rlp.de/de/aktuelles/detail/news/News/detail/12-starlink-satellitenschuessel-fuer-die-bevoelkerung-aufgebaut/

4、中国应急管理报:翼龙无人机已抵达你镇上空!通信暂时恢复,请尽快联系家人

5、科技日报:应急通信:震后十年,从无到有

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