WLAN技術(shù)及無人機在災(zāi)害應(yīng)急救援中的應(yīng)用

摘要：時代與社會的進(jìn)步促進(jìn)了WLAN技術(shù)及無人機產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，現(xiàn)如今該技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)都能發(fā)揮一定作用。當(dāng)自然災(zāi)害發(fā)生時，傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)通信裝備會受到災(zāi)害的破壞，導(dǎo)致通信中斷，給救援工作帶來很大的困難，本文主要通過闡述如何采用WLAN技術(shù)及無人機技術(shù)相結(jié)合的模式，為災(zāi)害應(yīng)急救援的順利進(jìn)行提供可靠的通信保障。

關(guān)鍵詞：WLAN技術(shù);無人機;災(zāi)害應(yīng)急救援;應(yīng)用策略

21世紀(jì)以來，WLAN技術(shù)、無人機技術(shù)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐漸邁入了一個新的階段，實際上，通信技術(shù)所涉及的領(lǐng)域方方面面，非常廣泛。在現(xiàn)代化社會的發(fā)展環(huán)境下，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，就目前來說，首先保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全已經(jīng)成為了各行各業(yè)發(fā)展過程中重要的目標(biāo)。尤其是近些年來，世界范圍內(nèi)大大小小的自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，給人民群眾的生命、財產(chǎn)都造成了嚴(yán)重的損失。尤其是在一年中的雨季時期，由于雨季周期過長、臺風(fēng)造成的影響等極端惡劣的天氣，會直接帶來洪澇、泥石流、山體滑坡等等各類自然災(zāi)害。一旦自然災(zāi)害發(fā)生時，道路兩邊架的電線電纜都會面臨斷裂的威脅，整個災(zāi)難地區(qū)的通信設(shè)備會直接斷掉，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可能會直接面臨癱瘓的危險，并且很難在短時間內(nèi)恢復(fù)。救援隊在實施救援的過程中，必須要建立一個臨時的、可靠的、穩(wěn)定的WLAN通信系統(tǒng)，保證救援工作的順利展開。

一、WLAN技術(shù)及無人機技術(shù)概述

（一）WLAN技術(shù)概述及主要特征

“WLAN”全稱為無線局域網(wǎng)絡(luò)，主要是利用射頻的相關(guān)技術(shù)，使用新型的電磁波來代替?zhèn)鹘y(tǒng)老舊的雙絞銅線構(gòu)成一種范圍內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)，可以在空中進(jìn)行相應(yīng)的通信連接。無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠利用最簡單的“存取架構(gòu)”，來使用戶通過這種技術(shù)，掌握海量信息。WLAN技術(shù)本身具有一定的便捷性，比較方便日常的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、調(diào)整，還比較易于延伸，自己同樣也具有高度的靈活性、可移動性等等特征?，F(xiàn)如今，現(xiàn)代化國家的發(fā)展促進(jìn)WLAN技術(shù)被應(yīng)用于社會的各行各業(yè)，它的地位與作用也愈來愈重要，更是成為了現(xiàn)如今最核心、最重要的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

（二）WLAN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格參數(shù)分析

20世紀(jì)70年代，也就是最早提出并制定無線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11的時期，這個標(biāo)準(zhǔn)直接將MAC的規(guī)范參數(shù)定義化，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫餐瑯颖欢橹荒苓_(dá)到2Mbps。20世紀(jì)90年代后期，IEEE802.11b正式獲得了國家通訊部門的審批通過，將WLAN技術(shù)工作的頻段確定為2.4—2.483GHz，并且規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤梢赃_(dá)到11Mbps。同年，IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)也制定完成，規(guī)定了WLAN技術(shù)工作的頻段保持在5.15—8.825GHz之間，數(shù)據(jù)信息的傳遞速度也規(guī)定為72Mbps。目前來說，WLAN技術(shù)使用的標(biāo)準(zhǔn)版本是IEEE802.11g，此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格參數(shù)不僅傳輸效率高，整體的安全性能也較高[1]。

（三）無人機技術(shù)概述及特征分析

無人機是無人駕駛飛機的簡單稱呼，無人機技術(shù)同樣是利用無線遙控設(shè)備、自備的程序控制裝置操作的不載人的飛機。無人機上是沒有駕駛艙的，有全自動駕駛儀、相應(yīng)的程序控制裝置等等設(shè)備。無人機具有零傷亡、低成本、靈活度高、機動性強的優(yōu)勢，現(xiàn)如今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于軍事偵察、邊防巡邏、地質(zhì)勘測、災(zāi)害應(yīng)急救援等等領(lǐng)域。

二、將WLAN及無人機技術(shù)應(yīng)用于災(zāi)害應(yīng)急救援中的可行性分析

（一）可實現(xiàn)災(zāi)害現(xiàn)場全范圍的覆蓋

一般情況下，災(zāi)害發(fā)生后的救援現(xiàn)場工作區(qū)的覆蓋區(qū)域，大概可以達(dá)到數(shù)百平方千米，通常來說軍用的無人機飛行高度大概在10288米左右，旋翼無人機的飛行高度也只能達(dá)到800至2000米左右，按照仰角10度來進(jìn)行計算，旋翼無人機能夠覆蓋的半徑可以達(dá)到4.54～22.69平方千米的范圍。簡單來說就是，無人機飛得越高，其覆蓋的范圍就越大[2]。

（二）網(wǎng)絡(luò)寬帶有基本的保障

現(xiàn)如今，國家及政府相關(guān)部門已經(jīng)針對化工企業(yè)化學(xué)事故，成立了一套較為完整的應(yīng)急救援管理體系，還在各個化工區(qū)域成立了專門的應(yīng)急救援管理指揮中心，配套籌建起來了專門對應(yīng)救援管理的醫(yī)療搶救機構(gòu)，包括化學(xué)事故緊急救援、應(yīng)急預(yù)防咨詢熱線電話、網(wǎng)站等等這些必要的保障。

（三）續(xù)航時間能滿足基本的救援需求

一般情況下，應(yīng)急救援行動通常會持續(xù)好幾個小時，有時候甚至好幾天。在救援行動展開時，通信線路必須要保持時時刻刻通聯(lián)。一般情況下，無人機的續(xù)航時間是0.5～1.5小時。為了深度保障無人機通信的不間斷，可以先提前根據(jù)配置配備幾臺無人機、鋰電池，進(jìn)行輪換使用。采用WLAN技術(shù)，搭配無人機，在災(zāi)害應(yīng)急區(qū)域搭建空中基站保障應(yīng)急救援，無論是從專業(yè)技術(shù)上，還是從設(shè)備配置上，都是科學(xué)、合理、可行的。

三、災(zāi)害應(yīng)急救援現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)模式分析

在無人機上應(yīng)用大功率定向天線架設(shè)災(zāi)害區(qū)域的空中基站，設(shè)備供電的線路通常采用12V/24V的鋰電池，或者是太陽能來作為充電補給，空中的線路互聯(lián)對接。為了避免在實施救援中網(wǎng)絡(luò)信號不穩(wěn)定帶來的干擾，在選擇頻段的時候，應(yīng)當(dāng)盡量不要去選擇大家都通用的2.4G頻段，可以采用稍微低于2.4的頻段，例如說2.33—2.37G。如果是作為傳輸?shù)闹鞲删€路，就需要選擇5.8G的設(shè)備作為主線路，這樣一來傳輸效果會更好，速度相對而言也會比較穩(wěn)定。如果還需要比這種更穩(wěn)定的線路傳輸，就可以采用Mikrotik的NV2技術(shù)，將上、下行的數(shù)據(jù)信息分開，既能夠增強其穩(wěn)定性，還能夠擴充寬帶的容量[3]。

通信指揮車在災(zāi)害發(fā)生后駛?cè)霝?zāi)區(qū)，是作為地面的基站存在的，是單兵、圖傳等等設(shè)備與空中基站進(jìn)行數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換的中轉(zhuǎn)站。一般來說，使用的是成雙的天線，這種天線在使用的時候，需要精準(zhǔn)的測試、校對對應(yīng)的角度，以便獲得最佳的速度效率。如果說無人機飛行高度達(dá)不到預(yù)期，還比較低，就直接采用空中的基站，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這樣效果也能更好。在救援現(xiàn)場搭建基站時，由于受到自然天氣的影響，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況，靈活選擇組網(wǎng)模式，保障救援隊能順利展開救援，保障在救援過程中網(wǎng)絡(luò)信息傳遞通暢[4]。

四、結(jié)語

隨著現(xiàn)代化社會的不斷發(fā)展，科技進(jìn)步日新月異，現(xiàn)如今無線局域網(wǎng)以及無人機的發(fā)展也向著多元化的方向不斷創(chuàng)新進(jìn)步。無線局域網(wǎng)、無人機領(lǐng)域在未來，不僅能夠帶動國內(nèi)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，還能為社會經(jīng)濟的發(fā)展起到推動作用，促進(jìn)社會主義經(jīng)濟體制下，現(xiàn)代化國家的不斷創(chuàng)新發(fā)展。所以，我們必須要深入分析現(xiàn)階段WLAN技術(shù)及無人機在應(yīng)急救援中的具體應(yīng)用，進(jìn)一步探究應(yīng)急救援方面的相關(guān)專業(yè)理論技術(shù)，完善、改進(jìn)以往傳統(tǒng)老舊的應(yīng)急救援方案，強化對WLAN技術(shù)及無人機應(yīng)急救援人才的輸送，進(jìn)一步實現(xiàn)無線局域網(wǎng)及無人機領(lǐng)域?qū)ι鐣膬r值與意義。此外，相關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視WLAN技術(shù)及無人機應(yīng)急救援的應(yīng)用，將救援管理的過程和具體的處理事故的方案作為企業(yè)發(fā)展的重中之重。只有保護好人民群眾的生命安全，才能保障通信企業(yè)穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展，才能令我國成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展大國。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔文華，都基焱.基于移動公網(wǎng)的無人機應(yīng)急通信適用高度分析[R].合肥：[出版者不詳]，2010.

[2]王宇.無人機戰(zhàn)場通信網(wǎng)絡(luò)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安：西北工業(yè)大學(xué)，2006.

[3]馬文翰，陳建平.突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警預(yù)報研究綜述[J].自然災(zāi)害學(xué)報.2007，8（04）：143-148.

[4]晏磊，呂書強.無人機航空遙感系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2004，37（06）：67-70.

作者簡介：

王梓楊（1987.09—），男，滿族，內(nèi)蒙古阿榮旗人，本科學(xué)歷，初級專業(yè)技術(shù)職務(wù)，研究方向：消防通信。