無人機系統在通信工程技術的應用

導語：無人機系統在通信工程技術的應用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著時代的發展，我國基礎設施建設水平不斷提高，高速公路在城市建設中有著重要作用。全面闡述高速公路通信工程系統構成及其作用，結合無人機種類、無人機通信技術的內容，列舉無人機技術在高速公路信息工程技術中的應用，以期提升我國高速公路通信工程技術水平。

關鍵詞：無人機；高速公路；通信工程技術

隨著我國經濟水平的快速提高，當前無人機技術已經不再局限于軍事領域，而是隨著其逐步輕便化與技術水平的不斷提升，開始被廣泛應用于交通、攝影等其他領域。目前在我國的高速公路通信工程技術中，部分地區已經開始將無人機加入到通信體系中，與傳統通信工程技術一起為高速公路安全運行保駕護航。但是在實踐過程中，無人機在高速公路通信工程領域的應用仍處于起步階段，因此對其進行研究具有一定的現實意義。

1高速公路通信工程系統構成及作用

高速公路通信工程系統是高速公路體系十分重要的組成部分，其與高速公路收費系統、監控系統相互協調，共同應對各種高速公路領域內的相關任務。具體而言，高速公路通信工程系統在整個高速公路體系內主要起到的是傳輸工具的作用，能夠將監控、收費等系統中的數據信息進行匯總，方便信息中心對其進行處理。在實踐中，高速公路通信系統的是監控、收費系統所采集到相關語音、圖像、視頻等數據的傳輸路徑，一般包括光纖數字傳輸、圖像傳輸、電纜工程等部分[1]。其中，傳統的高速公路通信工程大多數是依據電纜進行數據傳輸，一旦電纜設備損壞則很容易出現短時間內無法構建信息傳輸網絡的現象，進而影響高速公路交通運輸的通暢，此時無人機通信技術就能對這些問題進行解決。

2基于移動互聯網的無人機通信技術

隨著現代通信技術的不斷提升，我國的移動通信網絡水平得到了飛速發展，在這一技術背景下，基于移動互聯網的無人機通信技術能力愈發強大，能夠適應大多數電纜無效背景下的通信需求。例如，我國的電信網絡在3G條件下的網絡帶寬就已經能達到4Mbps，而在4G網絡背景下更是達到驚人的40Mbps以上。當前，我國基礎設施建設已經逐步趨向完善，大多數鄉村地區已經建設完成了通信基站，網絡覆蓋率很高，在實踐中能為無人機通信提供充足的運行基礎，滿足高清條件下的成像需求。此外，我國網絡覆蓋率還在進一步增大，并且隨著5G通信網絡的建立，其網絡運行速度會逐漸加大，在無人機的運行過程中，基本上不會受到網絡帶寬的限制，其畫面清晰度能夠得到充分保障[2]。另外，隨著無人機在各領域的不斷普及，其價格已經降到比較低的水平，其應用成本并不高。

3無人機種類

3.1垂直起降型無人機

垂直起降型無人機是當前在各行各業中進行應用的最主流機型，其起降方式與直升機基本相同，其原理都是利用旋翼拉力將機身帶離地面，并增速上升到一定高度。在實踐中，這種無人機可以在大多數地形上實現起飛與降落，能夠滿足大部分行業與環境對于無人機的使用需求[3]。隨著技術不斷升級，當前我國廣泛采用的垂直起降型無人機在運行過程中不僅能垂直起降，還可以在空中保持持續靜止，這種無人機的靈活性更強，且靜止狀態對于信息采集以及定位有著明顯的效果，在承重能力上的表現也相對較好。相關數據顯示，這一類型無人機的載重量基本在30kg左右，這已經能夠滿足大部分日常情景以及小部分特殊情景的應用需求。例如，部分單位在執行災害救援任務時，如果道路交通受到阻隔，那么就可以采用無人機完成救災物資運輸任務，其工作效率也能得到保證。

3.2固定翼無人機

固定翼無人機的原理類似于戰斗機、客機等，其在起飛過程中需要相關單位提供一條封閉道路為其提供助力。該型無人機上一般搭載有渦噴發動機，能夠為無人機本身提供較強的動力。與垂直起降型無人機相比，這種無人機的發動機在冬季的氣候條件下依然能夠維持相對較快的運轉速度，并使機身保持正常的飛行姿態。在實踐中，固定翼發動機能夠在低氣溫環境下正常進行交通巡邏任務，并及時將所得到的信息向中央數據處理系統進行反饋，保證相關安全事故在能夠在第一時間得到處理。與垂直起降型無人機相比，固定翼無人機在回收過程中存在一定難度，其回收過程中最常采用的方式是降落傘回收法以及觸網模式回收法。這種技術已經比較成熟，雖然較垂直起降型無人機復雜，但也不會為相關單位帶來太大的使用負擔。

4無人機技術在高速公路信息工程系統中的作用

4.1日常路況監控

無人機技術能夠在高速公路日常路況監控方面發揮輔助作用。具體而言，在現代科學技術背景下，當前各大廠商設計的無人機一般具有速度快、能耗小、持續運行時間長等優勢，并且大多數無人機上具備可以搭載現代化高清攝像頭的云臺，能夠保證機身運動過程中攝錄信息的清晰性以及穩定性，這可以輔助相關部門更好地對地面交通狀況進行完整的記錄與拍攝。這可以為相關部門提供高速公路日常路況信息，進而提升高速公路管理單位對于路況的了解與控制能力[4]。無人機的操作方式簡單，但是如果想要使其發揮出一定的功能性還是需要使用者根據自身需求對應用方式進行適當調整，因此，相關單位在對無人機進行使用的過程中應該注意采用一定的科學方式。例如，高速公路管理部門采用無人機的主要目的是通過其加強巡邏力度，因此，飛行速度快、運行里程較長的固定翼飛機就成為交通管理部門首先考慮的無人機種類。另外，在固定翼無人機運行過程中，相關單位應提前設定運行軌道，并保證無人機長期處于自動巡航狀態，這一功能也是大多數無人機所支持的。這樣無人機每天都可以自動按照預先設定的工作路線進行巡邏，大大減小人工對無人機進行干預的勞動強度，節省傳統巡邏方式所需要消耗的人力成本，無人機就可以代替巡邏人員完成相關信息的收集，而且在速度、應用場景方面有著明顯優勢。

4.2交通管制

在交通管制方面，無人機也能發揮一定作用。例如，當高速公路管理部門管轄范圍內的路段出現交通事故之后，會有一部分人員抱著僥幸心理逃離現場，從而使傷者不能及時接受治療。而在無人機應用之后，相關單位可以采用這一技術對肇事車輛進行定位，并進行全程追蹤，并將收集到的信息向數據處理中心進行實時傳輸，輔助相關單位對犯罪行為進行打擊。由于無人機的工作范圍是在空中，因此它的監控范圍以及追蹤能力都是傳統固定攝像技術無法比擬的，能夠取得比傳統逃逸司機追蹤方式更好的效果。此外，在無人機日常執行巡邏過程中，相關單位也可以通過無人機上面搭載的揚聲器等設備，對高速公路上發生的交通違法、違規行為進行規范，不僅能提升整體道路交通的安全性，也能在一定程度上保證路邊執法人員的安全[5]。

4.3應急處置

在應急處置方面，無人機也有著一定建樹。首先，在高速公路發生交通事故之后，相關單位最先要做的就是對事故附近的交通信息進行了解，并及時疏散相關車輛。但是在實際工作過程中，經常會由于環境、時間、地理位置等諸多因素的影響，進而導致相關行政執法人員無法準確判斷交通情況，影響交通事故的處理效率。而無人機技術能夠在人員不能到場的情況下對交通環境進行攝錄以及反饋，并通過機身搭載的揚聲器以及攝錄設備對現場進行疏導，降低交通事故的處理難度。其次，在高速公路上發生的交通事故一般都比較嚴重，很容易造成車輛損毀以及人員傷亡，通過傳統的救援方法無法應對各種不同的事故狀況，經常會出現救援設備準備不夠齊全的問題。而無人機可以利用自身較快的飛行速度，將缺失的物品及時運抵現場，為受傷群眾提供更加豐富的救援支持[6]。

5結論

隨著科技水平的快速提升，無人機技術的應用已經不再局限于軍事領域，能廣泛應用于人們的日常生活，當前各大科研機構也在積極探索新式無人機在我國各類民用領域的具體應用。在高速公路信息工程領域，無人機也能發揮出重要作用。因此，相關單位在新時代應該積極將無人機技術應用于高速公路信息工程，在日常路況監控、交通管制以及應急處置等方面提升高速公路管理部門的工作水平。未來無人機技術一定會在交通通信領域發揮出更大的作用，促進我國高速公路通信技術長期健康發展。

參考文獻

［1］陸曉杰.基于新技術整合的警用無人機在高速公路管理中的技戰法研究［J］.道路交通科學技術，2019（3）：46-50.

［2］何濤.無人機影像在高速公路檢測中的應用分析［J］.中國設備工程，2019（20）：108-109.

［3］馮瑤.無人機航測技術在高速公路勘測及輔助選線中的應用分析［J］.四川水泥，2019（5）：51.

［4］谷雷.無人機在高速公路邊坡日常養護巡查中的運用［J］.交通世界，2020（12）：14-15.

［5］黃飛新，劉春峰，王超.基于無人機技術的高速公路建設施工信息化管理應用研究［J］.廣東公路交通，2019，45（3）：57-61.

［6］李斯濤，方留楊，李培鋒，等.無人機在高速公路建設期棄渣場監測中的應用研究［J］.公路交通科技（應用技術版），2020，16（2）：292-296.

作者：李磊 單位：中電建冀交高速公路投資發展有限公司