時間:2017-09-26 18:20來源:無人機網(wǎng) 作者:中國通航
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3.系留式,掛載大功率基站 在解決了無人機基站飛行時間長短后,另一個問題漸漸浮出水面,即基站覆蓋范圍有限。 毫瓦級基站雖然有重量輕、體積小的優(yōu)勢,但是由于其發(fā)生功率小,在頻譜、天線、終端等其他因素相同的條件下,其覆蓋半徑較小。在典型的場景下,基于2*125mW的基站,在50米的高度,手機終端進行正常業(yè)務的半徑只有300米左右。這就意味著單個無人機基站覆蓋的面積非常有限,不適用廣覆蓋的應用場景。 為了解決這個問題,運營商經(jīng)過不斷嘗試,將2*5W、2*10W、甚至2*40W的基站掛載在系留式無人機上。現(xiàn)在,系留式大功率無人機基站的典型覆蓋半徑可輕松超過1公里,若基站使用更大的發(fā)射功率,覆蓋半徑可達到2公里,在配合使用高增益天線時,甚至可以超過3公里。 下圖是中國移動(在九寨溝地震中使用的)的一款無人機基站,就是一款系留式大功率無人機基站。該無人機基站使用了10W以上的發(fā)射功率,并配置了高增益的天線,從而大大擴展了無人機基站的覆蓋半徑,進一步提升了無人機基站的實用性。
現(xiàn)在,無人機基站經(jīng)歷了3個階段的發(fā)展演進,已克服了飛行時間短、機載基站覆蓋半徑有限等最核心的瓶頸問題。然而,隨著無人機基站測試及應用的深入進行,出現(xiàn)了一系列新的、更深層次問題,即無人機與基站之間的配合協(xié)調(diào)及統(tǒng)一設計: a)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性問題:現(xiàn)有基站的結(jié)構(gòu)都不是為無人機場景專門設計優(yōu)化的,一方面,自身重量大(超過10kg),重心往往也不在設備的正中間,在無人機振動大的環(huán)境中,極易產(chǎn)生晃動,影響飛機飛行穩(wěn)定性和安全性。另一方面,無人機與基站之間缺少相互對接的結(jié)構(gòu)設計,非常不便于設備的安裝、更換,也不利于系統(tǒng)間集成連接時的牢固性。 b)機載基站與無人機系統(tǒng)之間的干擾:無人機系統(tǒng)需要通過GPS進行定高和定位,還需要通過無線方式對無人機進行控制。一方面,基站信號的干擾,會導致無人機位置出現(xiàn)飄移。另一方面,無人機系統(tǒng)的信號干擾,也會影響機載基站的覆蓋效果。 c)無人機與機載基站供電未隔離:在特殊環(huán)境下,如高海拔、大風等自然條件下,無人機系統(tǒng)對于電源的消耗會加劇,這就會擠壓機載基站部分的功率供給,甚至有可能影響機載基站的正常工作。 d)機載基站越重,整個系統(tǒng)的功耗越大:無人機系統(tǒng)起飛質(zhì)量每增加6kg,系留系統(tǒng)的功耗需求就會增加約1kw。這意味著機載基站重量增加,會導致機載電源、地面電源、發(fā)電機的功率要求的提升以及整個系統(tǒng)的生產(chǎn)、運行成本的增加,同時,也意味著系留電源用于應對惡劣場景時的功耗冗余能力將會減少,從而影響了整個系統(tǒng)運行的可靠性。 海拔高度與升力及功率的關(guān)系 升力與功率成正比,所需功率為此比例。 目前業(yè)界對于系留無人機搭載大功率基站,主要采取兩種態(tài)度 A.運營商采購并集成
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