空天院自研“船载型系留气球平台”在舟山海域顺利完成海试

应急通信一般指在出现自然的或人为的突发性紧急情况时，同时包括重要节假日、重要会议等通信需求骤增时，综合利用各种通信资源，保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法，是一种具有暂时性的、为应对自然或人为紧急情况而提供的特殊通信机制。突发事件发生之前，对于应急通信的需求可以分为两类：国家重大突发事件监视和预测，地方多发突发事件的日常应对。国家重大突发事件的包括：地震、水灾、火灾、疫情、恐怖事件等;地方多发突发事件包括：地方性的刑事案件、政治动乱、恐怖事件等。这些监视和预测都需要通信系统支持。

8月中旬，“智慧海洋”应急通信试验网络项目船载系统留气球平台，搭载智海号科考船，在舟山以东东海海域开展了海试。由空天院研制的船载型KX-15系留气球平台搭载30kg有效载荷，升空高度达到300米，测试了球载AIS数据接收、SOS数据接收、LTE信号覆盖范围、视距微波传输等功能和性能指标。接入球载LTE基站的终端用户，可以通过卫通链路和视距微波链路两种方式回传接入岸基核心网，实现海上无移动公网信号下的应急通信。

“智慧海洋应急通信试验网络项目”项目的目标是为构建“天、空、岸、海、潜”一体化网络体系架构，开展网络技术体制、网络服务能力、建设运行机制的试验验证，建设体系化标准规范，形成我国东海南海部分海域的应急通信保障能力，满足海洋权益维护、海洋防灾减灾、突发事件处置等需求;建设成果可复制推广，全面形成我国管辖海域应急通信保障能力，为建设覆盖全 球海洋和两极的智慧海洋信息通信网络奠定技术基础。

系留气球是使用缆绳将其拴在地面绞车上并可控制其在大气中飘浮高度的气球。升空高度2km以下，主要应用于大气边界层探测。系留气球是一种依靠气囊内的浮升气体获得浮力，并用缆索拴系周定的浮空器。借助于系留缆索、气动升力和剩余浮力，可以在空中特定范围内实现定高度、长时间驻留。系留气球是一种无动力气球飞行器。气球用系缆与地面设施连接，球体内充氦气，依靠浮力悬停在空中。

一个系留气球系统一般由球体、系缆、锚泊设施、测控、供电等主要部分组成。球体为全柔性结构，由多功能柔性复合材料制成，外形一般采用流线型。球体尾部的尾翼多采用十字布局或倒Y形布局。球体内部分成充有氦气的主气室和充有空气的副气囊两部分，气球的浮力由主气室提供，副气囊则用于调节球体的压力，使球体始终保持较好的刚性。

系留气球的工作高度取决于气球体积、载荷重量和系缆重量等因素，一般从几百米至3000米。系留气球的抗风能力与球体的气动特性、布局、净浮力和体积大小有关。小型系留气球的抗风能力一般为5、6级，大型气球可达8级以上。与其他高低空飞行器相比，系留气球具有滞空时间长(连续滞空的时间是几天至一个月)，耐候性强，部署简单灵活，造价和维护费用低廉等特点。

LTE(Long Term Evolution，长期演进)项目是3G 的演进，LTE的当前目标是借助新技术和调制方法提升无线网络的数据传输能力和数据传输速度，如新的数字信号处理(DSP)技术，这些技术大多于千禧年前后提出。LTE的远期目标是简化和重新设计网络体系结构，使其成为IP化网络，这有助于减少3G转换中的潜在不良因素。LTE技术主要存在TDD和FDD两种主流模式，两种模式各具特色。其中，FDD-LTE在国际中应用广泛，而TD-LTE在我国较为常见。

LTE项目是3G的演进，是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全 球标准。它改进并增强了3G的空中接入技术，采用 OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯 一标准。在 20MHz频谱带宽下提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s 的峰值速率，改善了小区边缘用户的性能，提高小区 容量和降低系统延迟。LTE技术在3G技术向超三代移动通信系统(Beyond Third Generation in mobile communication system, B3G)和第四代移动通信技术(4G)的过渡过程中发挥了非常重要的作用。

视距传播是指在发射天线和接受天线间能相互“看见”的距离内，电波直接从发射点传播到接收点(一般要包括地面的反射波)的一种传播方式。视距传播的距离一般为20～50Km，主要用于超短波及微波通信。按传播方式不同，视距传播可分为2类：第一类是直射波传播，由发射天线辐射的电波，像光线一样按直线行进，直接传到接收点的传播方式。

第二类是大地反射波传播，由发射天线发射、经地面反射到达接收点的传播方式。视距传播是上述两种传播方式的统称，在接收点接收的电波一般是直射波与大地反射波的合成。

微波传输是一种最灵活、适应性最 强的通信手段，具有建设快、投资小、应用灵活的特点，微波传输不仅在移动网络中广泛的应用，同样得到固定网络运营商的青睐;应用广泛，可以用用在广播电视，安防视频监控传输、控制等。到中国还拥有全国的骨干微波链路。在骨干网络中，微波最大可以提供2.5Gbps的传输容量，用来与光纤混合组网，作为光环网络的闭合，重要链路的备份等。

新闻来源：中国科学院空天信息创新研究院