无人机在通信勘察领域的研究与分析
贺科达,邓雅群
(中睿通信规划设计有限公司,广州 510630)
摘要:为了提高基站勘察效率,快速定位干扰源,提升通信巡检准确率。通过研究SkyCells无人机载干扰排查系统及通信巡检系统,利用无人机技术对基站信息进行数据采集。对无人机采集的数据与实际信息数据进行对比,结合试验有效地验证了无人机在通信勘察领域的可行性和有效性,提高了勘察效率及准确率。
关键词:无人机;干扰排查;通信巡检;数据采集
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A
Research and analysis of UAVs in the field of communication investigation
He Ke-da1,Deng Ya-qun2
(Zhongrui Communications Planning&Designing Co.,Ltd Guangzhou 510630,China.)
Abstract: In order to improve the efficiency of base station investigation, locate the interference source quickly and improve the accuracy of communication inspection. Through the research of SkyCells UAV jamming detection system and communication patrol system, the base station information is collected by UAV technology. By comparing the data collected by UAV with the actual information data, the feasibility and validity of UAV in the field of communication reconnaissance are validated effectively, and the reconnaissance efficiency and accuracy are improved.
Key words: UAV; Interference and investigation; Communication inspection;Data acquisition
0引言
随着科学技术的飞速发展,无人机的发展日趋成熟,无人机技术的发展,迎合了通信维护智能化的需求,无人机在通信行业的应用已成为一种趋势[1]。由于城镇化的进程加快,网络环境变得日益复杂,密集城区私装信号放大器等干扰源俨然成为了运营商目前亟待解决的一大难题。而传统的人工排查方法无法快速准确地识别出隐藏的干扰源。另一方面,依靠人工爬山巡检山区基塔,山体陡峭,林木繁茂,容易对工作人员的安全造成威胁,耗费时间[2][3][4]。此外,人工现场拍照画图也会消耗大量的人力物力,工作效率低,照片不清晰,测量存在误差,无法准确核查地面高杆及天面空余资源。无人机在通信勘察领域的应用,引起了研究部门的浓厚兴趣,经过不懈努力,无人机在通信方面的应用取得了长足发展,解决了许多人工作业无法解决的难题,使得无人机在基站建设方面有着更广泛的应用[5]。
1 无人机的创新应用实例
1.1 SkyCells无人机载干扰排查系统
SkyCells无人机载干扰排查系统是由中睿通信规划设计有限公司研发出来的新应用。SkyCells无人机载干扰排查系统将测试设备集成到大疆定制飞行平台上,替代传统人工步行排查测试方式。该系统利用多项专利算法定位干扰源,通过后台小区数据初步筛查,S型空间遍历扫描寻找高干扰区域,三线定位技术确定干扰大楼[6],地面站实时显示干扰位置,方向与强度,高清图传实时拍照取证,达到快速定位干扰源的目的。SkyCells干扰排查套装能够实现快速的定位干扰源[7],以便及时的安排拆除和整改。SkyCells无人机载干扰排查系统可实现一天时间完成之前需要两个月的工作量,极大的提高了网络优化与维护工作的质量和效率。
图1 三线定位技术
图2干扰方向与强度
1.2 通信巡检系统
通信巡检系统包括无人机,智能地面站与云服务平台。无人机搭载30倍变焦摄像头,可清晰识别设备标签,无线馈线接口卡件及杆路编号等细节,确保巡检精确安全,即便是偏远山区、灾后倒塌、物业受阻等复杂场景,也可实现安全、高效、零阻挠巡检[8]。无人机可实现地面站的自动巡查及确认光缆盘留情况,云服务平台实现对巡检报告的统一管理 [9]。后台管理人员通过智能手机就能掌握全网基站现状,确认杆塔资源是否充足及规划位置周边是否存在阻挡等问题,可对规划区域实现全景全貌还原,快速锁定规划选址位置[10]。无需工作人员亲临现场即可全面掌握基站周边环境及设备资源情况,减少了人工成本,提升了巡检效率。通信巡检系统在无人机的专业排查分析下,为基站维护及建设提供了基础数据支持和网络管理,相比传统的巡检方式其准确性和采集效率更高[11]。
1.3 数据采集及应用
1.3.1 基础数据信息的采集
² 基站天面细节:无人机悬停在建站位置上空一定高度定点俯拍采集一张高清照片,照片可记录天面细节及经纬度信息[12]。
² 环境照的自动采集:控制无人机保持与规划天线同高的位置,沿着正北方向,顺时针旋转,每隔30°进行一次抓拍,自动完成对环境照数据的采集。
² 天线挂高及杆塔高度信息:在基站位置处,控制无人机悬停在天线或杆塔同高处正面拍摄一张照片(天线位置海拔),可通过遥控监测器读取此时的高度信息,完成对天线及杆塔高度信息的采集[13]。
1.3.2 基础数据的应用
通过对天面数据的采集及测量天面任一边长即可完成天面示意图的绘制,然后按照一定的比例可计算出其他边长的长度,无需在现场进行草图的绘制[14][15]。极大的减少了现场勘查的时间,提高了勘查效率,完成了天线及杆塔高度的准确核实。
图3 天面俯视图
图4 360°环境照
2 效果分析
相较于人工方式,无人机具有视野开阔,速度快,信息采集准确度高,效率好等特点。能极大的提高时间效率,减少人工成本,降低安全风险。表一对无人机与人工在通信领域相关数据采集的优劣势进行了对比。
表一 无人机与人工数据采集数据对比
由上表可以看出人工数据采集存在耗费时间过长,人力投入大,精准度低,安全风险较高,效率低下等问题。而无人机在这些方面能较大的优势,有效的利用无人机技术能有效的解决上述问题,对基站建设意义重大。
3 小结
通过对无人机采集数据的对比分析,在单站勘察时,无人机只需0.5小时即可完成,人工耗时需要1小时以上。SkyCells无人机载干扰排查系统与通信巡检系统相较于传统的数据采集方法具有用时更少,精准性及效率更高,费用更低,安全保障更优等优势。基站维护与建设需要精准的数据做基础,对基站的建设能起到有效的指导意义。由于目前无人机飞行环境受到一定的限制,续航能力有限,未来的研究将集中精力解决这些问题,改进后的无人机技术在通信勘察领域将有更广泛的应用。
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