從需求來看,國內基站建設相對比較完善,但由于幅員遼闊,地理、氣候條件復雜,是全球遭受自然災害最嚴重的國家之一。自然災害導致的光纖、基站受損可使通訊中斷,影響救災組織、指揮調度、人員搜救、次生災害預防等進程。
應急衛星通信系統(國際海事衛星)因搶險現場的搶險單位和人員通信過多而負荷過重不能保證實時通信;北斗衛星系統現階段還只能提供通信簡i吾服務。 許多搶險隊伍因無搶險應急通信系統支持 , 使得搶險現場的信息不能實時送至搶險現場指揮部和后方應急中心。 搶險隊伍在進入災區核心區域和進入后的工作過程中, 與搶險現場指揮部和后方應急中心基本處于通信失聯狀態。
常見的應急通信系統是應急通信車,但當遭遇道路損毀、塌方使其局限了其使用。再加上近兩三年 ,隨著直流無刷電機 、高能鋰聚合物 、多旋翼協同控制等關鍵技術的突破 ,微小型多旋翼無人機日漸成熟。于是,便攜式通訊基站,也即是基于系留式無人機實現的空中應急基站成為一種重要的解決方案。
一般的多旋翼無人機僅能飛行30分鐘至1個小時 ,系留多旋翼無人機可以實現連續不間斷飛行 。與此同時,由于天線高度可隨無人機飛行高度升高,覆蓋角度可隨無人機旋轉方向調整,能更加有效地實現大面積信號覆蓋。
2009年,德國研究人員們初步測試了可提供Wi-Fi網絡信號的無人機。美國運營商AT&T(Flying COW)、Verizon和高通均已測試過基于無人機的機載LTE網絡基站,此外還有日本電信運營商KDDI的雄蜂基站、英國EE的LIVE。
最近,北德克薩斯大學的無人機基站也進行了野外實地測試,據稱將系統傳輸功率上調到10W時,覆蓋范圍可以拓展到整個丹頓市。
系留式無人機應急通信高空基站具備三大特點:
1、續航時間長:采用光電復合纜,為無人機和RRU供電,續航時間可達8小時,較傳統無人機基站續航時間提升31倍。
2、靈活性強:由小型越野車搭載無人機通信系統,可快速到達通信中斷現場,滿足保障需求。
3、可擴展性強:根據應急通信的不同場景,可靈活配置全向或定向天線,選擇分組化微波或無線環網傳輸設備,安裝模塊化、飛控半自動化,普通人員短期培訓即可上崗。
除了應自然災害下的應急通訊通道需求,系留式無人機還被應用于監視和偵察,如CTTSO出資支持的美國航空環境公司(AeroVironment)的無人機系統Tether Eye,以色列用于邊界監視、新聞采訪的小型無人機產品HoverLite,CyPhy公司與美軍合作的全景攝像袖珍系留無人機Pocket Flyer……