消防应急无人机中继系统的设计与实现

李俊杰

(广东东软学院计算机学院，广东 佛山 528225)

0 引言

在无线通讯系统中，天线高度和环境复杂度是影响通信范围的最主要因素[1]。而在复杂的环境当中，升高天线至毫无阻挡的高空环境可以减少建筑、山地对电波传播的影响，显著扩大通信范围。正如我们所知的卫星通讯，也是利用此原理，在一望无际的太空环境中避开地面环境的影响，提高了通信链路的质量。

系留无人机中继系统是一种可以灵活将天线升高的通讯技术[2]。系留无人机中继系统具有灵活部署、可靠性高、起降环境要求低等特点，可以实现地面几十公里，结合多机模式还可以实现上百公里半径的覆盖区内快速、廉价、可靠的中继通讯，特别是在突发自然灾害、通信基础设施受到破坏等紧急环境下，其应急通信能力具有绝对的优势。

1 消防领域应急信息传输需求

1.1 数据传输要求

发生消防紧急任务时，指挥中心与现场人员的通讯可靠性特别重要。指挥中心可根据现场回传的测控数据和图像视频数据，分析现场火情，并根据情况传输作战命令，合理调度人员安排。其中测控数据为无人机状态参数；图像视频数据包括任务设备拍摄的图像数据和视频数据，是由任务设备上的摄像头获取的图像和视频数据[3]。在消防应急救援过程中对数据传输具有以下要求：（1）测控数据的实时性要求，测控数据分为上行指令和下行信息，其对传输数据带宽要求不大，通常不大于5kb/s，但对实时性、误码率指标要求较高，其传输延时要小于200 ms；……