在应急指挥系统中,往往需要在城区、海上、山地、林区、高空等多种复杂环境中实现高质量实时移动视频、语音和控制的传输,比如反恐侦察、公安 、消防 、 交通 、 应急救援、单兵协同、车辆组网、船舰组网、海关边防、海监巡查、实时转播、 现场监控、电力巡、 管道巡线、植保、无人机及无人飞行器等等。
在军事领域,是否时刻保持信息的畅通决定着战事的胜负。无线Mesh网状网络具有自动组网、自主配置和修复的优势。不存在单点故障,网络中任何节点停止工作,都不影响整个网络的运行。整个网络具有顽强的生命力,被誉为“打不垮的网络”。无线Mesh网状网应用于综合各种军事服务资源,协助军队统一指挥、联合行动。为军队提供营地、演练及战时所需的临时组网、通信指挥和后勤保障无线网络服务。实现跨不同部队职能单位之间的统一指挥和协调。
在民用领域,mesh自组网设备以其传输距离远、接入延时小、抗干扰能力强、组网灵活、具有良好的绕射性和无缝漫游切换等优势克服环境劣势,成为移动和应急项目上有利的通信手段。
二、军事演练无线数字MESH系统
1、无线数字MESH系统组成主要有4部分:
(1)数字化单兵
①系统分析
单兵系统主要是为了满足在障碍建筑林立,电磁干扰严重的城区或边远山区等恶劣环境,指挥车无法直接达到事发区域,将指挥车停在事发区域附近,由单兵携带发射机进入事发点,进行信息的采集和传输。
②系统功能
前端单兵如侦察员、消防人员、搜救人员等,采用超微式、背负式、扣版式发射机,将战场、受灾现场的实况信号实时传输到后方的指挥车。后端指挥车通过接收机将接收到的图像在监视器上显示,便于实时了解现场的情况,便于及时指挥。
(2)应急通信车
①系统分析
应急通信指挥车相当于信息中转点,实现信息由前端现场拍摄到后端指挥中心的及时顺利传输。能够实现对各种重大现场图像的实时监控,并将现场情况传输到指挥中心,供领导下达指令。
②系统功能
应急通信车将前端单兵采集的图像或车顶摄像头拍摄的图像通过车载发射机发射出去,指挥中心通过接收机将接收到的图像在监视器上显示,方便领导及时了解现场情况并下达命令。
(3)移动中继系统
①系统分析
多媒体指挥调度系统主要包括图像,声音以及数据的实时传输,来确保现场和指挥中心能够实时保持联系。
②系统功能
视频会议和经过编码的摄像头的图像信息通过交换机送给设备发射出去,接收点通过设备接收信息直接由交换机输出,视频会议信息直接转给视频会议终端系统,图像信息通过解码直接传到电视墙进行实时监控。在两终端都可以通过电脑对传输的信息进行实时监控。
(4)多媒体系统
①系统分析
多媒体指挥调度系统主要包括图像,声音以及数据的实时传输,来确保现场和指挥中心能够实时保持联系。该系统主要是双向宽带多媒体传输设备的应用。
②系统功能
视频会议和经过编码的摄像头的图像信息通过交换机送给设备发射出去,接收点通过设备接收信息直接由交换机输出,视频会议信息直接转给视频会议终端系统,图像信息通过解码直接传到电视墙进行实时监控。在两终端都可以通过电脑对传输的信息进行实时监控。
2、军队的三种典型应用
(1)边防数字无线监控系统
(2)无线数字化MESH在联合军演的应用
(3)数字化单兵与移动无线通信
三、无人机控制系统
随着无人机技术的蓬勃发展,无人机目前已广泛应用于应急、工业、农业、巡检、救援、声光表演等多个领域。
无人机自组网是由无人机担当网络节点组成的具有任意性、临时性和自治性网络拓扑的动态自组织网络系统。作为网络节点,每架无人机都配备移动自组网络通信模块,既具有路由功能,又具有报文转发功能,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑,在执行不同任务时无人机之间可以采用不同的通信拓扑结构连接,在任务完成之后又可以切断连接。
这要求每架无人机在该网络中兼具任务节点和中继节点两种功能:作为任务节点,可在地面控制站或其他无人机的指令控制下执行任务意图;作为中继节点,可根据网络的路由策略和路由表参与路由维护和分组转发工作。
1、无人机数据传输的要求:
①高速率:无人机数据链需要具备高速率的数据传输能力,以满足大量数据的实时传输需求。
②高可靠性:在复杂电磁环境下,无人机数据链需要保持稳定的通信连接,确保数据传输的可靠性。
③低功耗:由于无人机通常采用电池供电,因此数据链设备需要具备低功耗特性,以延长无人机的续航时间。
④高接收灵敏度:为了确保在远距离通信时的数据接收质量,数据链设备需要具备高接收灵敏度
2、通信解决方案:无线图传模块
无线图像传输模块是无人机与地面站之间通信的核心组件之一。它利用无线通信技术,将无人机上的摄像头拍摄到的画面编码成数字信号,然后通过无线信号传输到无人机地面站上。
无线图像传输模块具备高速传输的特点,能够实时传输高清视频和图像。采用先进的编码技术和传输协议,保证数据的稳定连接和传输质量。且能够支持多种分辨率和帧率选择,以满足不同用户的需求。
四、船舰编队及海上营运无线通讯系统
海上作业环境复杂多变,海洋渔业生产的信息化进程会受制于环境,不能像陆地一样实施有线固定监控系统;海上监管部门的工作涉及管辖海域的巡航监视、监督管理,依法查处违法活动,也需要加强对渔业突发、紧急事件的应变能力和处置能力,保护渔民生命财产安全;货运行业中的集装箱货船入港之前需要跟港口监管部门进行信息汇报,监管部门可以实时接收集装货船上的视频回传,提前完成入港钱的准备,提高工作效率;在海军侦查活动中舰队的编队组网也需要有稳定、可靠、适合海域环境的传输方式。
COMMSEN(科讯)自组网设备可实现大规模节点之间的无中心远距离通信,所有节点之间可以自主通信互不干扰,能解决集群大规模密集信道接入、无线传输、动态组网与灵活重组等技术难题,支持全多工通信,节点在发送数据的同时还可接收其他所有节点的数据,互不干扰,在无中心的情况下可实现网络内任意节点与所有其他节点的互联互通。
五、COMMSEN(科讯)自组网Mesh设备特点
①不依靠第三方、不依靠公共网络,无后续带宽费用
②无中心、自组织、自恢复
③适应各节点快速移动,拓扑结构快速变化
④ 超视距性能优秀
⑤满足复杂环境下通信需求
⑥快速展开、快速部署
⑦便携特性强
⑧2~20瓦发射功率可选、-114dBm灵敏度、2ms超低延时
⑨高带宽、长距离,非视距、安全加密的无线网络