導(dǎo)語：無人機(jī)系統(tǒng)在通信工程技術(shù)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平不斷提高，高速公路在城市建設(shè)中有著重要作用。全面闡述高速公路通信工程系統(tǒng)構(gòu)成及其作用，結(jié)合無人機(jī)種類、無人機(jī)通信技術(shù)的內(nèi)容，列舉無人機(jī)技術(shù)在高速公路信息工程技術(shù)中的應(yīng)用，以期提升我國高速公路通信工程技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；高速公路；通信工程技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的快速提高，當(dāng)前無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)不再局限于軍事領(lǐng)域，而是隨著其逐步輕便化與技術(shù)水平的不斷提升，開始被廣泛應(yīng)用于交通、攝影等其他領(lǐng)域。目前在我國的高速公路通信工程技術(shù)中，部分地區(qū)已經(jīng)開始將無人機(jī)加入到通信體系中，與傳統(tǒng)通信工程技術(shù)一起為高速公路安全運(yùn)行保駕護(hù)航。但是在實(shí)踐過程中，無人機(jī)在高速公路通信工程領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于起步階段，因此對其進(jìn)行研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1高速公路通信工程系統(tǒng)構(gòu)成及作用

高速公路通信工程系統(tǒng)是高速公路體系十分重要的組成部分，其與高速公路收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，共同應(yīng)對各種高速公路領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)任務(wù)。具體而言，高速公路通信工程系統(tǒng)在整個(gè)高速公路體系內(nèi)主要起到的是傳輸工具的作用，能夠?qū)⒈O(jiān)控、收費(fèi)等系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總，方便信息中心對其進(jìn)行處理。在實(shí)踐中，高速公路通信系統(tǒng)的是監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)所采集到相關(guān)語音、圖像、視頻等數(shù)據(jù)的傳輸路徑，一般包括光纖數(shù)字傳輸、圖像傳輸、電纜工程等部分[1]。其中，傳統(tǒng)的高速公路通信工程大多數(shù)是依據(jù)電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，一旦電纜設(shè)備損壞則很容易出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)無法構(gòu)建信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)象，進(jìn)而影響高速公路交通運(yùn)輸?shù)耐〞常藭r(shí)無人機(jī)通信技術(shù)就能對這些問題進(jìn)行解決。

2基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的無人機(jī)通信技術(shù)

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷提升，我國的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)水平得到了飛速發(fā)展，在這一技術(shù)背景下，基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的無人機(jī)通信技術(shù)能力愈發(fā)強(qiáng)大，能夠適應(yīng)大多數(shù)電纜無效背景下的通信需求。例如，我國的電信網(wǎng)絡(luò)在3G條件下的網(wǎng)絡(luò)帶寬就已經(jīng)能達(dá)到4Mbps，而在4G網(wǎng)絡(luò)背景下更是達(dá)到驚人的40Mbps以上。當(dāng)前，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)逐步趨向完善，大多數(shù)鄉(xiāng)村地區(qū)已經(jīng)建設(shè)完成了通信基站，網(wǎng)絡(luò)覆蓋率很高，在實(shí)踐中能為無人機(jī)通信提供充足的運(yùn)行基礎(chǔ)，滿足高清條件下的成像需求。此外，我國網(wǎng)絡(luò)覆蓋率還在進(jìn)一步增大，并且隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)的建立，其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度會逐漸加大，在無人機(jī)的運(yùn)行過程中，基本上不會受到網(wǎng)絡(luò)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(jī)在各領(lǐng)域的不斷普及，其價(jià)格已經(jīng)降到比較低的水平，其應(yīng)用成本并不高。

3無人機(jī)種類

3.1垂直起降型無人機(jī)

垂直起降型無人機(jī)是當(dāng)前在各行各業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用的最主流機(jī)型，其起降方式與直升機(jī)基本相同，其原理都是利用旋翼拉力將機(jī)身帶離地面，并增速上升到一定高度。在實(shí)踐中，這種無人機(jī)可以在大多數(shù)地形上實(shí)現(xiàn)起飛與降落，能夠滿足大部分行業(yè)與環(huán)境對于無人機(jī)的使用需求[3]。隨著技術(shù)不斷升級，當(dāng)前我國廣泛采用的垂直起降型無人機(jī)在運(yùn)行過程中不僅能垂直起降，還可以在空中保持持續(xù)靜止，這種無人機(jī)的靈活性更強(qiáng)，且靜止?fàn)顟B(tài)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(xiàn)也相對較好。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，這一類型無人機(jī)的載重量基本在30kg左右，這已經(jīng)能夠滿足大部分日常情景以及小部分特殊情景的應(yīng)用需求。例如，部分單位在執(zhí)行災(zāi)害救援任務(wù)時(shí)，如果道路交通受到阻隔，那么就可以采用無人機(jī)完成救災(zāi)物資運(yùn)輸任務(wù)，其工作效率也能得到保證。

3.2固定翼無人機(jī)

固定翼無人機(jī)的原理類似于戰(zhàn)斗機(jī)、客機(jī)等，其在起飛過程中需要相關(guān)單位提供一條封閉道路為其提供助力。該型無人機(jī)上一般搭載有渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠?yàn)闊o人機(jī)本身提供較強(qiáng)的動(dòng)力。與垂直起降型無人機(jī)相比，這種無人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)在冬季的氣候條件下依然能夠維持相對較快的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，并使機(jī)身保持正常的飛行姿態(tài)。在實(shí)踐中，固定翼發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在低氣溫環(huán)境下正常進(jìn)行交通巡邏任務(wù)，并及時(shí)將所得到的信息向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行反饋，保證相關(guān)安全事故在能夠在第一時(shí)間得到處理。與垂直起降型無人機(jī)相比，固定翼無人機(jī)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(wǎng)模式回收法。這種技術(shù)已經(jīng)比較成熟，雖然較垂直起降型無人機(jī)復(fù)雜，但也不會為相關(guān)單位帶來太大的使用負(fù)擔(dān)。

4無人機(jī)技術(shù)在高速公路信息工程系統(tǒng)中的作用

4.1日常路況監(jiān)控

無人機(jī)技術(shù)能夠在高速公路日常路況監(jiān)控方面發(fā)揮輔助作用。具體而言，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)背景下，當(dāng)前各大廠商設(shè)計(jì)的無人機(jī)一般具有速度快、能耗小、持續(xù)運(yùn)行時(shí)間長等優(yōu)勢，并且大多數(shù)無人機(jī)上具備可以搭載現(xiàn)代化高清攝像頭的云臺，能夠保證機(jī)身運(yùn)動(dòng)過程中攝錄信息的清晰性以及穩(wěn)定性，這可以輔助相關(guān)部門更好地對地面交通狀況進(jìn)行完整的記錄與拍攝。這可以為相關(guān)部門提供高速公路日常路況信息，進(jìn)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(jī)的操作方式簡單，但是如果想要使其發(fā)揮出一定的功能性還是需要使用者根據(jù)自身需求對應(yīng)用方式進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，因此，相關(guān)單位在對無人機(jī)進(jìn)行使用的過程中應(yīng)該注意采用一定的科學(xué)方式。例如，高速公路管理部門采用無人機(jī)的主要目的是通過其加強(qiáng)巡邏力度，因此，飛行速度快、運(yùn)行里程較長的固定翼飛機(jī)就成為交通管理部門首先考慮的無人機(jī)種類。另外，在固定翼無人機(jī)運(yùn)行過程中，相關(guān)單位應(yīng)提前設(shè)定運(yùn)行軌道，并保證無人機(jī)長期處于自動(dòng)巡航狀態(tài)，這一功能也是大多數(shù)無人機(jī)所支持的。這樣無人機(jī)每天都可以自動(dòng)按照預(yù)先設(shè)定的工作路線進(jìn)行巡邏，大大減小人工對無人機(jī)進(jìn)行干預(yù)的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省傳統(tǒng)巡邏方式所需要消耗的人力成本，無人機(jī)就可以代替巡邏人員完成相關(guān)信息的收集，而且在速度、應(yīng)用場景方面有著明顯優(yōu)勢。

4.2交通管制

在交通管制方面，無人機(jī)也能發(fā)揮一定作用。例如，當(dāng)高速公路管理部門管轄范圍內(nèi)的路段出現(xiàn)交通事故之后，會有一部分人員抱著僥幸心理逃離現(xiàn)場，從而使傷者不能及時(shí)接受治療。而在無人機(jī)應(yīng)用之后，相關(guān)單位可以采用這一技術(shù)對肇事車輛進(jìn)行定位，并進(jìn)行全程追蹤，并將收集到的信息向數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，輔助相關(guān)單位對犯罪行為進(jìn)行打擊。由于無人機(jī)的工作范圍是在空中，因此它的監(jiān)控范圍以及追蹤能力都是傳統(tǒng)固定攝像技術(shù)無法比擬的，能夠取得比傳統(tǒng)逃逸司機(jī)追蹤方式更好的效果。此外，在無人機(jī)日常執(zhí)行巡邏過程中，相關(guān)單位也可以通過無人機(jī)上面搭載的揚(yáng)聲器等設(shè)備，對高速公路上發(fā)生的交通違法、違規(guī)行為進(jìn)行規(guī)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(zhí)法人員的安全[5]。

4.3應(yīng)急處置

在應(yīng)急處置方面，無人機(jī)也有著一定建樹。首先，在高速公路發(fā)生交通事故之后，相關(guān)單位最先要做的就是對事故附近的交通信息進(jìn)行了解，并及時(shí)疏散相關(guān)車輛。但是在實(shí)際工作過程中，經(jīng)常會由于環(huán)境、時(shí)間、地理位置等諸多因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)行政執(zhí)法人員無法準(zhǔn)確判斷交通情況，影響交通事故的處理效率。而無人機(jī)技術(shù)能夠在人員不能到場的情況下對交通環(huán)境進(jìn)行攝錄以及反饋，并通過機(jī)身搭載的揚(yáng)聲器以及攝錄設(shè)備對現(xiàn)場進(jìn)行疏導(dǎo)，降低交通事故的處理難度。其次，在高速公路上發(fā)生的交通事故一般都比較嚴(yán)重，很容易造成車輛損毀以及人員傷亡，通過傳統(tǒng)的救援方法無法應(yīng)對各種不同的事故狀況，經(jīng)常會出現(xiàn)救援設(shè)備準(zhǔn)備不夠齊全的問題。而無人機(jī)可以利用自身較快的飛行速度，將缺失的物品及時(shí)運(yùn)抵現(xiàn)場，為受傷群眾提供更加豐富的救援支持[6]。

5結(jié)論

隨著科技水平的快速提升，無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)不再局限于軍事領(lǐng)域，能廣泛應(yīng)用于人們的日常生活，當(dāng)前各大科研機(jī)構(gòu)也在積極探索新式無人機(jī)在我國各類民用領(lǐng)域的具體應(yīng)用。在高速公路信息工程領(lǐng)域，無人機(jī)也能發(fā)揮出重要作用。因此，相關(guān)單位在新時(shí)代應(yīng)該積極將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于高速公路信息工程，在日常路況監(jiān)控、交通管制以及應(yīng)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(jī)技術(shù)一定會在交通通信領(lǐng)域發(fā)揮出更大的作用，促進(jìn)我國高速公路通信技術(shù)長期健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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

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

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

［4］谷雷.無人機(jī)在高速公路邊坡日常養(yǎng)護(hù)巡查中的運(yùn)用［J］.交通世界，2020（12）：14-15.

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

［6］李斯?jié)?，方留楊，李培鋒，等.無人機(jī)在高速公路建設(shè)期棄渣場監(jiān)測中的應(yīng)用研究［J］.公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2020，16（2）：292-296.

作者：李磊 單位：中電建冀交高速公路投資發(fā)展有限公司