应急通信-无人机通信系统
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无人机通信系统
➢无人机通信 ➢无人机应急通信网络
01 无人机通信
无人机系统通信方式
无人机的通信不仅仅体现在遥控操纵方面 ， 还有数据和图像资料的传 输方面 。 通信是通过信号来传输的 ， 所以一般把无人机的无线控制信号分为遥 控器信号 、数据传输信号和图像传输信号 。
1 .频段
（ 1 ）2 .4G
移动通信网络的优点是通信传输距离远 ， 缺点 是限于低空200米 ， 所以只能用于低空民用无人机。
• （ 3） 数据卫星
1.无人机通信
• 移动通信的最大缺陷是低空控制 ， 那么高空控制就需要 卫星来实现 。通过发射卫星提供中继服务 ， 可以使无人
机控制范围更广 ，但是成本高 ， 所以这种方式只作为辅 助通信使用。
（2）移动 信 络无人机通信导航系统
在航模领域 ，控制飞行器常用的是遥控器 。信 号较好的2 .4G 、5 .8G遥控器往往能高质量的传输控制信 号 ， 但这是在视线以内可直线传输信号的情况下 。如果在 非视距内的情况下 ， 比如被建筑物遮挡等 ，就会出现失控。
如果采用移动通信网络 ， 若网络信号稳定且时 延小到忽略不计 ， 那么移动通信网络无论是作为遥控器信 号的辅助 ， 还是作为控制信号 ， 无人机的可控范围就可以 扩大到整个移动通信网络信号覆盖区域。
无人机应急通信系统
• 当无人机测控站处于地面移动通信网覆盖 范围之内时 ， 无人机测控站做为移动基站 与地面移动通信网直接进行数据交换。
无人机应急移动通信系统
“无人机+卫星 ”应急通信系统
•当无人机测控站处于地面移动通信网覆 盖范围之外时 ，无人机测控站通过卫星 链路与地面移动通信网进行数据交换。
通信的区域通信中满足需求。
• 航空中继可以使用有人机或者无人机作为中继平台。
• 相比于有人机来说,无人机由于无人驾驶,在安全性方面比有 人机优越 。长航时无人机可以在空中飞行数十个小时连续
提供服务。
无人机应急通信技术
• 无人机根据自身载重能力可以装载不同的载荷 。在应急 通信中 ， 可以利用无人机装载简易移动通信基站 ， 减轻 因地面基站被损坏造成的通信压力。
无人机的遥控器信号大多数采用的无线通信芯片用的是2 三个100MHz频段 ，分别是：
5. 15～5.25GHz ，适用于室内无线通信； 5.25～5.35GHz ， 适用于中等距离通信；
5.725～5.825GHz ， 目前用于社区的宽带无线接入。 5.8G相比较2.4G而言优势是比较明显的 ， 实现容易 ，频谱利用率高， 业务种类多 ， 接口简单统一 ， 升级容易 ， 特别适合于非连接的数据传 输业务； 基于电路的技术时延小 ， 适合于进行传统的语音传送和基于 连接的传输业务 。但是5.8G也有缺点 ，波长较短 、绕射能力较差、 传输带宽也比2.4GHz要小些。
“无人机+卫星 ”应急通信系统
无人机调度指挥系统网
无人机
双向视频传输 双向语音传输
一线作业人员单兵
车载终端
应急指挥中心
野外临时指挥处
无人机应用于应急系统的优势
1 、无人机应急通信系统使用更加灵活 ，不需要额外增 加手持设备。
2、无人机飞行高度5000 -6000m 时，视距测控距离可 以达300km ，测控站只需布设在灾区边缘 ，不用进入灾 区 ， 由无人机进入灾区上空工作 ，为地震灾区提供通信 服务。
（3） 1.2G 1.2G频率最低 ， 穿透力最强 ，传输距离最远 ， 这是军方和政府常用 的频段 ， 民用是禁止的。
2.通信技术 （ 1 ）Wi-Fi
Wi-Fi ， 基于IEEE 802. 11b标准的无线局域网技术 ， 相关电子设备可以接入无线局 域网以实现在小范围里高速传输信号 。
手机端通过Wi-Fi沟通地面中继端的的Wi-Fi模块SKW77 ， 地面中继端的的Wi-Fi模 块SKW77通过Wi-Fi再沟通无人机端的Wi-Fi模块SKW77 ， 既可以发送来自地面手 机端的控制信号 ， 也可以通过Wi-Fi传输无人机航拍的视频数据到手机端 。
• 同时 ， 无人机测控站可以作为一个移动通信基站 ， 使无 人机简易移动通信站可以通过其连接地面移动通信骨干 网。
• 无人机与无人机测控站之间有两组链路。
• 一组是无人机的测控链路 ，传输无人机的遥控数据和遥 测信息 ， 另一组是无人机基站与无人机测控站的移动通 信数据专用交换链路 ， 实现无人机基站通过无人机测控
3 、无人机应急通信系统不受灾区供电、灾害及次生灾 害影响 ，不涉及向灾区进行地面物资运送 ，不受道路交 通状况的限制
4 、系统时效性强、安全性高
通过COFDM技术 ，传输数据量大 ，距离远， 是民用无人机通信的首选。
02 无人机应急通信网络
航空中继
•
航空中继是一种能够兼顾地面通信以及卫星
通信优点的通信方式 。航空中继不受地面设施的限制，
使用方便灵活 ， 更安全 ， 同时成本又比卫星通信低得多。
•
航空中继的覆盖范围比一般的地面通信设备
大得多 ， 虽然不如卫星的全球覆盖能力 ，但能够在应急
4） COFDM
在无人机的视频传输方面 ，一般是采用模拟技术 或者Wi-Fi ， 但是模拟传输画面质量不高 ， 使用Wi-Fi技术 容易停顿或卡死 。因此 ，可以使用COFDM技术解决视频 传输问题。
COFDM高清图传是指前端摄像机或播放设备 通过数字高清接口（HDMI/SDI数字信号） 传送 1920×1080像素逐行扫描画质的视频给到 COFDM 调制 方式的发射机 ， 发射机编码后通过天线用无线微波方式向 外传送信号 ， 另外一端接收机通过天线隔空接收信号 ，解 码还原为全高清数字信号（HDMI）输出 。 COFDM高清 图传设备。
➢无人机通信 ➢无人机应急通信网络
01 无人机通信
无人机系统通信方式
无人机的通信不仅仅体现在遥控操纵方面 ， 还有数据和图像资料的传 输方面 。 通信是通过信号来传输的 ， 所以一般把无人机的无线控制信号分为遥 控器信号 、数据传输信号和图像传输信号 。
1 .频段
（ 1 ）2 .4G
移动通信网络的优点是通信传输距离远 ， 缺点 是限于低空200米 ， 所以只能用于低空民用无人机。
• （ 3） 数据卫星
1.无人机通信
• 移动通信的最大缺陷是低空控制 ， 那么高空控制就需要 卫星来实现 。通过发射卫星提供中继服务 ， 可以使无人
机控制范围更广 ，但是成本高 ， 所以这种方式只作为辅 助通信使用。
（2）移动 信 络无人机通信导航系统
在航模领域 ，控制飞行器常用的是遥控器 。信 号较好的2 .4G 、5 .8G遥控器往往能高质量的传输控制信 号 ， 但这是在视线以内可直线传输信号的情况下 。如果在 非视距内的情况下 ， 比如被建筑物遮挡等 ，就会出现失控。
如果采用移动通信网络 ， 若网络信号稳定且时 延小到忽略不计 ， 那么移动通信网络无论是作为遥控器信 号的辅助 ， 还是作为控制信号 ， 无人机的可控范围就可以 扩大到整个移动通信网络信号覆盖区域。
无人机应急通信系统
• 当无人机测控站处于地面移动通信网覆盖 范围之内时 ， 无人机测控站做为移动基站 与地面移动通信网直接进行数据交换。
无人机应急移动通信系统
“无人机+卫星 ”应急通信系统
•当无人机测控站处于地面移动通信网覆 盖范围之外时 ，无人机测控站通过卫星 链路与地面移动通信网进行数据交换。
通信的区域通信中满足需求。
• 航空中继可以使用有人机或者无人机作为中继平台。
• 相比于有人机来说,无人机由于无人驾驶,在安全性方面比有 人机优越 。长航时无人机可以在空中飞行数十个小时连续
提供服务。
无人机应急通信技术
• 无人机根据自身载重能力可以装载不同的载荷 。在应急 通信中 ， 可以利用无人机装载简易移动通信基站 ， 减轻 因地面基站被损坏造成的通信压力。
无人机的遥控器信号大多数采用的无线通信芯片用的是2 三个100MHz频段 ，分别是：
5. 15～5.25GHz ，适用于室内无线通信； 5.25～5.35GHz ， 适用于中等距离通信；
5.725～5.825GHz ， 目前用于社区的宽带无线接入。 5.8G相比较2.4G而言优势是比较明显的 ， 实现容易 ，频谱利用率高， 业务种类多 ， 接口简单统一 ， 升级容易 ， 特别适合于非连接的数据传 输业务； 基于电路的技术时延小 ， 适合于进行传统的语音传送和基于 连接的传输业务 。但是5.8G也有缺点 ，波长较短 、绕射能力较差、 传输带宽也比2.4GHz要小些。
“无人机+卫星 ”应急通信系统
无人机调度指挥系统网
无人机
双向视频传输 双向语音传输
一线作业人员单兵
车载终端
应急指挥中心
野外临时指挥处
无人机应用于应急系统的优势
1 、无人机应急通信系统使用更加灵活 ，不需要额外增 加手持设备。
2、无人机飞行高度5000 -6000m 时，视距测控距离可 以达300km ，测控站只需布设在灾区边缘 ，不用进入灾 区 ， 由无人机进入灾区上空工作 ，为地震灾区提供通信 服务。
（3） 1.2G 1.2G频率最低 ， 穿透力最强 ，传输距离最远 ， 这是军方和政府常用 的频段 ， 民用是禁止的。
2.通信技术 （ 1 ）Wi-Fi
Wi-Fi ， 基于IEEE 802. 11b标准的无线局域网技术 ， 相关电子设备可以接入无线局 域网以实现在小范围里高速传输信号 。
手机端通过Wi-Fi沟通地面中继端的的Wi-Fi模块SKW77 ， 地面中继端的的Wi-Fi模 块SKW77通过Wi-Fi再沟通无人机端的Wi-Fi模块SKW77 ， 既可以发送来自地面手 机端的控制信号 ， 也可以通过Wi-Fi传输无人机航拍的视频数据到手机端 。
• 同时 ， 无人机测控站可以作为一个移动通信基站 ， 使无 人机简易移动通信站可以通过其连接地面移动通信骨干 网。
• 无人机与无人机测控站之间有两组链路。
• 一组是无人机的测控链路 ，传输无人机的遥控数据和遥 测信息 ， 另一组是无人机基站与无人机测控站的移动通 信数据专用交换链路 ， 实现无人机基站通过无人机测控
3 、无人机应急通信系统不受灾区供电、灾害及次生灾 害影响 ，不涉及向灾区进行地面物资运送 ，不受道路交 通状况的限制
4 、系统时效性强、安全性高
通过COFDM技术 ，传输数据量大 ，距离远， 是民用无人机通信的首选。
02 无人机应急通信网络
航空中继
•
航空中继是一种能够兼顾地面通信以及卫星
通信优点的通信方式 。航空中继不受地面设施的限制，
使用方便灵活 ， 更安全 ， 同时成本又比卫星通信低得多。
•
航空中继的覆盖范围比一般的地面通信设备
大得多 ， 虽然不如卫星的全球覆盖能力 ，但能够在应急
4） COFDM
在无人机的视频传输方面 ，一般是采用模拟技术 或者Wi-Fi ， 但是模拟传输画面质量不高 ， 使用Wi-Fi技术 容易停顿或卡死 。因此 ，可以使用COFDM技术解决视频 传输问题。
COFDM高清图传是指前端摄像机或播放设备 通过数字高清接口（HDMI/SDI数字信号） 传送 1920×1080像素逐行扫描画质的视频给到 COFDM 调制 方式的发射机 ， 发射机编码后通过天线用无线微波方式向 外传送信号 ， 另外一端接收机通过天线隔空接收信号 ，解 码还原为全高清数字信号（HDMI）输出 。 COFDM高清 图传设备。