重慶郵電大學破題“信號孤島” 織一張空地協同的應急網
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收藏海拔千米的山地叢林,信號盲區曾是應急救援的“攔路虎”。數十公裡的低空空域,無人機群如何在無網環境下實現“永不掉線”協作?
重慶郵電大學一支教師平均年齡僅34歲的科研團隊,用一套完全自主可控的“空地智能應急通信保障系統”給出答案。相關成果已獲得2025年中國商業聯合會技術發明特等獎和2026年日內瓦國際發明展金獎,在我國復雜環境應急通信領域筑起一道新型數字屏障。

實時數據分析。受訪單位供圖
“火眼金睛”與分鐘級空中基站
在傳統的無人區巡檢與應急救援中,深山峽谷、城市森林往往是信號死角,更是監管盲區。重慶郵電大學團隊首創的空地協同多維智能感知技術,試圖改寫這一困境。
研發團隊重構了低空網絡傳輸范式,構建起涵蓋47種精細化場景參數集的多模態核心數據資產。通過將環境影像重建、飛行姿態捕捉與原始電磁信號特征進行高維融合建模,系統不僅讓指揮中心擁有“千裡眼”,更具備了看透復雜地形、自動識別微小特征的“火眼金睛”。多源數據的研判效率提升超過10倍,數據對齊精度達到98%以上。
過去,在陌生區域搭建應急通信網絡,需要曠日持久的實地測繪與網絡規劃。如今在自研AI推演引擎驅動下,系統隻需幾分鐘便能自動生成無人機基站的最優布局,驗証周期從“周”縮短至“分鐘”。單架無人機的信號覆蓋能力可達十數平方公裡,為超高清視訊實時傳輸搭建起一條穩定的空中通道。
“AI哨兵”秒級研判隱蔽偽裝
在浩如煙海的電磁信號中,惡意通信指令常常偽裝成日常應用或背景噪音。如何在海量報文裡精准識別違規邏輯,在危機發生前發出預警?團隊的答案是自研的特種安全垂直領域大模型(MAD-LLM)。
該系統深入通信協議底層,通過對接入控制與網絡流量的深度挖掘,化身為精通數字規則的“特種審計專家”。它能精准識別隱藏在正常背景下的非法接入、協議篡改或隱秘信息外傳等風險企圖。基於邏輯的預判能力,使隱蔽行為的識別准確率提升30%。
MAD-LLM還能將數以億計的底層網絡日志自動翻譯成一線指揮員能夠秒懂的動態態勢圖。一旦捕捉到異常,模型在3秒內即可自動重構完整的行動鏈路,並生成針對性的處置建議,筑起一道具備自我進化能力的智能屏障。
116公裡“永不掉線”的數字生命線
從嚴寒北方到跨越百公裡的無人荒野,維持一條永不掉線的數字生命線並非易事。研發團隊實現了從底層協議到硬件終端的全鏈路自主可控:在僅1瓦發射功率下,系統可實現30多公裡的穩定視距通信﹔在海拔400米的山頂實測中,10瓦功率下更達成了110公裡的超遠距離覆蓋,數據傳輸速率保持在10Mbps以上。
更重要的是,系統具備面向多終端、多任務、多區域協同的大規模自組網能力。最多可支持200個以上節點接入,能夠根據節點位置、鏈路質量和任務需求進行動態組網與路徑調整,實現多跳中繼、靈活擴展和抗單點失效。
在無人機集群、應急救援隊伍、移動指揮車和前端感知設備同時接入的場景下,系統可形成覆蓋范圍廣、拓扑可變化、鏈路可自愈的通信網絡,支撐視頻回傳、態勢共享、指令下發和數據協同等多類業務並行運行。

團隊實測演練。受訪單位供圖
這套系統並非停留在實驗室原型階段。研發團隊先后在湖南長沙望城區、重慶豐都高山密林以及仙桃數據谷等數十平方公裡復雜地域,開展了高強度、多地形的實景拉網演練。從荒野山區大范圍精准檢測預警,到城市復雜建筑群中的“高樓突圍”特種演練,系統憑借靈活機動、高效穩定的主動網絡塑造能力,在信號嚴重遮蔽的自然盲區中強行構建起高速專屬鏈路。
自2022年起,該系統已在中國消防救援學院、福建森林總隊等單位開展應用示范,主要服務於應急救援演訓、森林防滅火通信保障和應急巡控等場景。
對標國際一流的技術底氣
過去較長時期,我國在空地通信領域的底層信道建模主要依賴國際通用標准模型,這些模型面向地面蜂窩網絡,在面對我國復雜的高山密林、無人區域等特種地形時存在適配不足的問題。
重慶郵電大學團隊自主搭建了國內首個基於大載重無人機的廣域多天線無人機—車輛協同的外場感知實測平台,提取了近50種實測驅動的本地化場景參數集,完善了我國在復雜空地協同場景下物理級高精度信道模型的核心參數體系。
從公開可比指標看,該成果在遠距離寬帶傳輸、大規模自組網、低功耗通信和全鏈路自主可控等方面已達到國內領先水平,部分核心指標達到或接近國際先進裝備水平。
團隊表示,這套系統並不替代公網通信,而是在公網難以覆蓋或無法穩定保障的場景中,快速構建一張可機動部署、可動態擴展、可多跳中繼、可自主恢復的專用通信網絡。隨著低空經濟、智慧巡檢和應急管理需求的持續增長,這道空地協同的數字屏障有望發揮越來越重要的作用。(晏紅霞)
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