“无人机又来了!”工信部透露,此前曾为在暴雨中失联的河南省巩义市米河镇恢复通信信号的翼龙无人机,于7月22日下午再次启程,执行为中牟县阜外华中心血管病医院提供网络保障的任务。
就在前一天,翼龙无人机在米河镇上空作业达8小时8分。除恢复通信外,翼龙无人机还对受灾区域进行拍照和监测,并实时将有关信息回传至指挥中心,帮助应急救援准确指挥。
参与此次河南救灾的高科技装备,还有水面救生机器人、机器人水泵等。据了解,作为应急救援的主要管理部门,应急管理部多次强调要推进先进技术研发应用,就在不久前还联合工信部、科技部,开展防汛抢险急需技术装备揭榜攻关,以加快提升我国防汛抢险应急处置核心能力。
翼龙无人机。图源:公众号“航空工业”
2 进入“孤岛”恢复通信,时隔7小时再起飞
近日,河南省突遭大规模极端强降雨,部分区域发生洪涝灾害,巩义市米河镇多个村庄通信中断。
7月19日6时至20日15时,巩义市雨势加大。位于巩义东部的米河镇地势低洼,自20日中午左右,滞留在米河镇的村民和救援志愿者与外界失联。米河镇断电、断路、断网,成了“孤岛”。
好在失联没有持续很长时间。7月21日,应急管理部紧急调派翼龙无人机空中应急通信平台进入通信中断区,为灾区居民及时报告灾情、报送平安恢复了移动公网信号。
“米河镇的乡亲们,因暴雨致通信中断,应急管理部紧急调派翼龙无人机抵达你镇上空,可暂时恢复中国移动公网通信。受翼龙无人机滞空时间限制,公网恢复时间只有五个小时,请尽快报告情况、联系家人。祝平安!”当晚,许多村民收到了这条信息。
次日,这条信息在网络上“刷屏”。有米河镇村民看到新闻才后知后觉:“怪不得我手机信号突然好了!”
翼龙无人机是如何在此次救灾中“大显神通”的?无人机的设计方航空工业披露了诸多细节:
21日14时22分,“翼龙”-2H应急救灾型无人机起飞,奔赴河南受灾地区。
21日18时21分,在穿越贵州省、重庆市、湖北省、河南省(三省一市),经过4小时、近1200公里的飞行后,翼龙进入米河镇通信中断区,并利用搭载的中国移动公网基站,实现了约50km²范围长时稳定的连续移动信号覆盖。据中国移动统计,截至23时20分,翼龙无人机空中基站累计接通用户3572个,产生流量2089.89M,单次最大接入用户648个。
22日6时15分,“翼龙”-2H应急救灾型无人机完成任务后降落,飞行近16小时。
据中国移动官微透露,翼龙无人机已于22日13时36分再次起飞,时隔7小时执行第二次任务。当日上午,应急管理部收到郑州市消防部门反映,郑州市中牟县阜外华中心血管病医院区域公网差,附近基站全部断电,院区水深约2米,应急通信车无法开进。因此,请求翼龙无人机移动基站支持,为医院的救援工作提供网络保障。预计翼龙无人机将飞行4个半小时抵达,约为18时左右。
2 高空无人机突破“断路、断电、断网”难题
在米河镇上空,“翼龙”作业时间共计8小时8分。除保证受灾人员可及时获取专网和移动网络信号外,“翼龙”还对受灾区域进行拍照和监测,实时将有关信息回传至指挥中心,解决了“三断”极端情况下“信息传不出来”的问题,帮助实现应急救援行动的高效、准确指挥。
翼龙无人机监测到的灾区图像。图源:公众号“航空工业”
据航空工业介绍,这种救灾无人机系统,是专门针对灾害探查、应急通信保障、应急投送等任务研制的,由无人机、地面控制站、保障系统组成,并搭载光电探测吊舱、合成孔径雷达、航拍CCD相机、应急通信保障吊舱、应急投送舱等设备。
该无人机系统具有航程远、留空时间长、承载能力大、环境适应性强等特点,可在“断路、断电、断网”等极端灾害条件下,完成多谱段灾害现场探查、公/专网应急组网通信、应急物资投送等任务。
此次执行任务的“翼龙”,就搭载了宽、窄带组网设备和移动公网设备,在没有任何通讯设施的情况下,摆脱地面供电、通信回传的束缚,恢复了长时稳定连续的通信连接。
据了解,目前,卫星通信信号不能直接发送给手机,需要通信基站等地面设施来向普通用户传输。而基站只能在通电的环境下使用,在断电的灾区无法再发挥作用。
高空无人机基站可以拓宽特殊环境条件下的网络使用范围,解决偏远地区缺乏基建的问题。也因此,高空无人机基站一直是世界各国通信机构的“梦想”。
较为知名的空中基站项目,有谷歌的气象气球“潜鸟计划Loon”、facebook的无人机“天鹰计划Aquila”,以及SpaceX的近地卫星通信方案等。不过,facebook和谷歌的计划先后于2018年、2021年停止研发。
去年1月,中国移动联合华为完成全球首个无人机5G高空基站应急通信测试。当无人机基站飞行至200米高空时,覆盖能力可超过6.5公里。而在此次河南救灾中,翼龙无人机完成了50km²范围内、连续5个小时以上的通信保障。
3 “硬核”装备投入救援,此前已多次演练
我国将高空基站的研发正式提上日程,可以追溯到2008年汶川地震。震后道路损毁严重,应急通信车无法进入,震中区域的对外通信全部中断。直到147个小时后,茂县等7个重灾县对外移动通信才逐渐恢复。
当时,为了与“孤岛”茂县取得联系,15名空降兵在无地面指挥引导、无地面标识、无气象资料的情况下,从近5000米高空纵身一跃,空降震中地带,打开空中救援通道。
随着应急装备的不断升级,越来越多的危险动作可以交由机器完成,从而减少救援力量的损失。
这次翼龙能够快速响应,是此前多次演练的成果。
去年9月,应急管理部组织多家单位,使用国产无人机翼龙-2完成了我国首次大型无人机应急通信实战演练。据央视报道,在演练中,翼龙-2连续飞行近20小时,进入山高林密、公共网络覆盖不到的四川木里地区,速搭建区域空间通信网,为地面救援队伍提供有效通信覆盖。这次实战演练,首次实现了跨空域、跨昼夜,实战场景下的应急通信,验证了翼龙-2无人机的高可靠性和优异的复杂环境适应能力。
今年5月,在四川雅举行的国家“应急使命·2021”抗震救灾演习中,翼龙无人机同样表现出色。演习模拟四川突发7.5级地震,灾区电力、通信、道路、桥梁部分中断。地震一级响应启动后,应急管理部第一时间调派翼龙无人机空中通信平台,快速飞抵雅安震区执行灾情侦察、应急通信任务。测试表明,翼龙无人机系统平台可以解决“断路、断电、断网”极端情况下,“力量突不进去、信息传不出来”的实战难题。
除翼龙无人机外,参与此次河南救灾的,还有100余台水面救生机器人“海豚1号”。险情中,只要将救生机器人抛掷水面,即可快速、精准航行至落水人员身边,将其拖拽至安全区域。救援人员可以远程遥控操作,无需下水,减少安全风险。
在同样出现强降雨的石家庄,机器人水泵上街“硬核排水”,工作人员在一旁遥控操作,大量路面积水就被快速排走。
此前,应急管理部多次强调要加强基础理论研究,推进先进技术研发应用,实施基层应急能力提升计划。就在今年7月16日,应急管理部联合工信部、科技部开展“防汛抢险急需技术装备揭榜攻关”活动,围绕“巡堤查险、决口封堵”实战需求,汇聚社会资源集中攻关,以加快提升我国防汛抢险应急处置核心能力。
采写:南都记者马嘉璐