一种应急救灾智能单兵通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通信系统，特别涉及一种应急救灾单兵通信系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，自然环境日益恶劣，洪灾、泥流、台风、海嘯、地震等自然灾害频发，给人类带来了不可估量的损失，火灾、矿难、空难等事故也严重威胁着人们生命财产安全。由于灾难现场情况复杂多变、突发事件无法预料，加之各种因素的客观影响，营救工作举步维艰，给现场救援带来了极大的挑战。如何快速、有效的组建一个稳定、可靠的应急救灾单兵无线通信网络，用于获取灾难现场信息、实现灾难现场信息共享、救援协同、辅助救援计划、传达救援指令，已经成为当前灾难救援工作所面临的重要问题。
[0003]现阶段所用的无线通信手段包括移动蜂窝通信、蓝牙技术、Zigbee技术、WIFI等。这些通信技术虽然各有其特点，在无线通信领域发挥着巨大作用，但在用于抢险救灾任务时却有诸多缺陷。移动蜂窝技术是目前覆盖范围最广的公用移动通信技术，虽然已经发展到第四代一4G技术，但是4G覆盖范围远远达不到抢险救援的要求，就算现阶段最成熟的第三代移动通信技术也无法实现全覆盖且其最大通信速率仅为2Mb/s，抗干扰能力弱，系统难于部署，无法满足灾难现场救援的要求。蓝牙通信技术虽早已经升级为四代，其最快传输速度可达24Mb/s，最大传输距离也能达到100米，但是随着传输距离的增长传输速率不断降低，网络的可靠性、稳定性也大幅下降。只有在10米范围内蓝牙通信才能提供较为稳定的高速传输，这也限制了其在单兵抢险救援工作中的应用。Zigbee作为一种新型的无线通信技术，主要用于物联网通信，具有功耗小、成本低、支持多种网络拔掉、低复杂度、可靠、安全、设备轻便等特点，但其传输速率却只有几百Kb且通信距离短，故而无法满足单兵救援的通信要求。Wifi作为当前最为流行的无线通信技术之一，具有其自身的优势和特点。但其必须基于无线AP才能进行通信，而且随着传输距离的增长其非视距传输实时通信能力、数据传输速率等将大打折扣，这将不利于抢险救援工作的展开。
[0004]近年来，单兵系统装备已开始应用于应急救灾工作中。目前，国内应急救灾任务中大多使用对讲机进行简单的语音通信，或者利用移动3G技术来进行视频图像的传输，然而很多受灾区由于通信线路的毁坏及本身基础设施的不完善导致信息无法正常的传输，从而大大降低了单兵救援工作的效率。而通过专用通信设备或公用通信网络将灾害现场的图像信息实时传输至指挥中心，指挥者通过前方反馈的信息进行判断和决策指挥，缺乏多节点、实时通信交互和综合情报信息支持。
[0005]综上，应急救灾单兵通信系统的发展还不够完善，其通信能力无法满足灾难现场客观环境的要求，通信系统在覆盖范围、传输速度、通信稳定性、抗干扰能力、非视距传输等方面无法满足应急救灾的任务需求。因此，非常有必要重新设计一套新的通信系统，用于单兵的紧急抢险救援任务。
【发明内容】
[0006]本发明提出了一种应急救灾智能单兵通信系统，解决了现有技术中的不足之处。本发明采用移动自组织网络设计，具有可靠性强、网络传输速率快、系统功耗低等特点。能够实现快速部署、网络动态拓扑、非视距、多跳移动通信。使单兵与单兵之间，单兵与移动指挥中心之间的移动互联形成一个有机整体，全面增强单兵的通信和协同能力，大幅提高应急救灾效能。
[0007]为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为:
[0008]—种应急救灾智能单兵通信系统，包括单兵终端节点和移动指挥中心节点，3个以上的单兵终端节点组成单兵通信网络，每个单兵终端节点均包含一个无线移动终端和一个网络终端控制器，每个移动指挥中心节点都包含一个多功能路由设备和一台网络后台服务器，至少由一个移动指挥中心节点与任意一个单兵终端节点进行组网通信，至少由两个移动指挥中心节点进行移动指挥中心节点间的组网通信；
[0009]所述单兵通信网络至少包含三个单兵终端节点进行组网，当网络中某一节点出现故障时，可通过其它节点进行数据传输；
[0010]所述无线移动终端为单兵背负无线移动通信装置，用于实现各单兵终端节点之间的移动自组网，非视距多跳传输；
[0011]所述网络终端控制器为配备RTX腾讯通网络通信软件的微型计算机，用于实现对单兵终端节点所采集的现场数据处理及网络传输控制；
[0012]所述多功能路由设备为移动指挥中心节点中的大功率网络路由器，用于提供单兵终端节点与移动指挥中心节点的通信，以及将单兵终端节点信息进行对外的发布，可根据任务需要配备两个或两个以上的多功能路由设备节点，多功能路由设备节点间可进行自由组网。当某一个节点出现问题时可通过其它节点进行网络通信；
[0013]所述网络后台服务器为移动指挥中心节点所配备有RTX腾讯通网络通信软件的便携式计算机，用于处理单兵终端节点所采集的灾难现场的信息，包括语音、视频、图像、文本数据的压缩、转换、传输等，并对数据进行分析、判断，做出相应的指挥决策，下达控制命令或向上级传输现场信息、请示任务命令和传达救援命令。
[0014]其中，所述的无线移动终端为带ad hoc工作模式的无线通信装置，可带有自组织网络功能，支持双频组网。
[0015]其中，所述的无线移动终端的通信信道之间互不干扰。
[0016]其中，所述的多功能路由设备为带无线mesh工作模式的多功能通信装置。
[0017]其中，所述的多功能路由设备具备有线传输和无线传输能力。
[0018]其中，所述的多功能路由设备具备混合组网的能力，能接入到其它网络中，可把接收到的信息第一时间发布到互联网。
[0019]其中，所述的多功能路由设备具备网关/网桥功能。
[0020]其中，所述的无线移动终端之间的通信采用专网进行通信。
[0021]其中，所述的无线移动终端与多功能无线路由设备之间采用专网进行通信。
[0022]其中，所述的多功能路由设备之间采用专网进行通信。
[0023]本发明与现有技术相比，其优点是:
[0024]I)投资成本低。本通信系统很大程度节约了骨干网络的建设成本，其所使用的多功能路由设备和无线移动终端设备要比蜂窝移动通信系统中的基站等动辄千万的设备便宜得多。
[0025]2)组网灵活，维护方便。无线移动终端设备工作于ad hoc模式，可自由组网、实现网络动态拓扑。在经由多功能路由接入主干网后，可与已有的其它网络设施组成无线宽带接入网，使链路中断或局部扩容和升级不影响整个网络运行。
[0026]3)高带宽。整个网络通信系统使用短距离的多跳传输，减少了各种干扰和其他导致数据丢失因素的影响，获得了更大的网络带宽。
[0027]4)部署安装简单。系统通信设备从包装盒里取出来，接上电源就直接可工作。极大地简化了安装，可以很容易增加新的节点来扩大无线网络的覆盖范围和网络容量。终端节点间不需要有线电缆连接，大大降低了总成本和安装时间，网络节点的配置及验证过程可由系统自动执行。
[0028]5)轻便易于携带。所使用的设备均为单兵背负设备，总重量不超过2KG，便于抢险救灾时携带。
[0029]6)网络可靠、稳定性强。不依赖于某一单结点的通信能力，每个节点都有一条或几条传送数据的路径。当某节点发生通信故障时，信息可通过其它节点传输，不至于影响整个网络的通信能力。
[0030]7)低功耗。系统所使用的移动终端设备功耗低，平均功耗在3W左右，利用所携带的移动电源就可为其供电，而多功能路由