基于MESH自組網指揮作戰監控系統
2022-03-10 11:29:00
來源：軍橋網
一、行業概述
應急救援指揮作戰監控系統依托智能穿戴技術，整合室內無線定位，衛星定位，MESH組網等尖端融合技術，結合智慧物聯網，實現后場指揮中心對救援現場作戰單兵個人狀態大數據匯總，通過各領域專家會商處置建議，達到對災害現場情況的精準遠程作戰指導，實現智能化全方位監控，確保提升執特殊任務隊伍的應急響應能力。
現場配備Mesh單兵、智能終端（執法記錄儀、網絡攝像頭等）（二者通過Wi-Fi接入現有的數據信息），通過Mesh中繼臺接力，傳輸至前方指揮部的專網基站，或直接傳輸到運營商公網傳輸至前方指揮部的Mesh基站和后方指揮中心。現場音視頻信號，分發給視頻指揮部、視頻指揮終端，輔助現場指揮員決策。
二、方案特點
（一） 通訊距離遠
單跳通訊距離可達20-60公里，可以實現多跳城市網狀網絡，可提供較高通訊帶寬。
（二）不占用頻譜
MESH自組網“城市綜合應急通訊系統”支持閑時關閉通訊鏈路，在緊急開啟時，只需一鍵開啟任意一個節點就可以自動喚醒整個網絡的通訊節點，無需每臺開啟。
（三）自維護
系統可根據設定每周、每月指定時間自動檢測所有鏈路是否正常，如有異常主動發送短信或郵件給指定維護人員或我公司，無需專業人員值守，也避免關鍵時刻失效問題。
（四） 多頻率備份
可支持2-3個頻段用于組網備份，當緊急開啟時如其中一個頻段有干擾，主動切換到其它備份頻率，提高整個系統的生存適應能力。
（五）強生存力
整個系統無需中心服務器，部分毀壞不影響其它節點正常運行。
在超高樓層或地下室等傳統通信手段難以覆蓋的區域，背負式Mesh自組網單兵，手持式Mesh自組網手臺，機動靈活地承擔單兵信息收集、背負式設備當中繼，承擔著視頻、語音、數據等多種回傳任務，實現指定區域的無縫漫游覆蓋，快速組網，保證救災工作順利進行。專網基站不依賴任何基礎通信設施，可按需快速部署構建局域無線專用電臺網絡。網絡具有自組織、自恢復、高抗毀的能力，支撐視頻傳輸、數據、話音通話等多媒體業務多跳傳輸。
可為AI智能頭盔、單兵熱成像等智能設備在失去公網信號的條件下提供網絡傳輸。
（六）原理性無縫切換實現
支持分層分組和漫游組網，擴展系統通信能力。
（七）多條鏈路支持
沒有中心網，可以根據需要靈活部署，沒有機房、傳輸網等基礎設施支持，可以任意設置，可以通過多跳中繼網絡進行擴展，進一步擴大覆蓋范圍。
FEC向前糾錯
（八）多鏈路數據分集容錯
具備跳頻功能，有效提高抗干擾和抗跟蹤能力;引入數字濾波功能，有效抑制遠程干擾。同時采用ARQ傳輸機制，降低了數據傳輸損耗率，提高了數據傳輸的可靠性。
（九）強抗多徑能力
采用COFDM技術，抗多徑能力強。
數據透明傳輸支持各種業務數據，無需差分透明傳輸。通過寬帶傳輸，可以支持清晰的語音、寬帶數據、高清視頻等多媒體業務。
三、系統優勢
（一）Mesh自組網支持4G、5G網絡透傳，
可以實現無線自組網絡鏈路與4G網絡鏈路的無縫切換，真正實現復雜環境一鍵開機，無需人工干預，可以實現在沒有網絡的地下室建筑物里面通過mesh鏈路傳輸，在沒有無線mesh鏈路時可無縫切換到4G、5G網絡構建的一個二層透傳網絡，可實現跨區域組網。設備之間通過特殊加密保證數據傳輸安全穩定及時。
（二）Mesh自組網語音通訊可以和消防傳統對講機互通互聯
（公網對講+傳統對講+自組網語音對講）。
四、相關設備
（一）Mesh自組網手臺
便攜式MESH自組網手臺，無中心的多跳組網方式，支持PTT語音，具有通訊距離遠，抗干擾能力強、抗衰性能好等特點，在城市有障礙物環境中也可以獲得0.5-2公里以上的非視距通訊能力。
(二)Mesh自組網手持單兵
高性能單兵無線自組網通訊裝備，支持自動中繼、多跳，無需中心基站即可實現各單兵之間的無線語音對講、HDMI/網絡視頻輸入、二層網絡數據傳輸；同時還具備4G LTE接入能力（未來可升級5G網絡）可快速接入公共網絡；支持北斗/GPS配合MESHCOM管理平臺可實時查看單兵地理位置信息。使用MIMO 2*2雙天線設計，可以利用障礙物反射形成的多徑提供更強大的通訊能力，在有限的體積內集成了高達4W的高效率功放。
（三）Mesh自組網基站
輕量化的寬帶MESH中繼設備，支持MIMO高性能自組網功能，內建高達4W高線性功放，可拆卸電池，IP66防護等級，無中心的多跳組網方式，支持4G LTE公網接入，支持2.4GWIFI，支持PTT語音，支持HDMI高清輸入。
（四）Mesh自組網指揮終端
Mesh自組網指揮終端是一個功能非常強大的集中控制平臺，集設備發現，設備拓撲，實時地圖，一鍵配置，媒體視頻等功能于一體的超級終端。軟件自帶擴展庫，兼容多平臺，自帶電子地圖功能，更好的規劃項目和管理項目。
三、方案優勢
（一）原理性無縫切換實現
支持分層分組和漫游組網，擴展系統通信能力。
（二）多跳鏈路支持
沒有中心網，可以根據需要靈活部署，沒有機房、傳輸網等基礎設施支持，可以任意設置，可以通過多跳中繼網絡進行擴展，進一步擴大覆蓋范圍。
（三）多鏈路數據分集容錯
具備跳頻功能，有效提高抗干擾和抗跟蹤能力;引入數字濾波功能，有效抑制遠程干擾。同時采用ARQ傳輸機制，降低了數據傳輸損耗率，提高了數據傳輸的可靠性。
（四）強抗多徑能力
采用COFDM技術，抗多徑能力強。數據透明傳輸支持各種業務數據，無需差分透明傳輸。通過寬帶傳輸，可以支持清晰的語音、寬帶數據、高清視頻等多媒體業務。
四、Mesh音視頻指揮調度平臺
（一）地圖顯示
拓撲地圖顯示設備間的鏈路連接狀態，圖標分指揮端，基站，客戶端（自定義）三種狀態，鏈路有綠黃紅三種顏色表示信號強度的質量，雙擊設備圖標可以展示設備的詳細信息，拓撲地圖具有電子地圖，衛星地圖功能，自帶截圖。并可以智能布局，一鍵理清雜亂的設備分布。
（二）智能分組
軟件對多組設備進行智能布局和智能分組相互鏈接的設備會被分為一組，并在地圖上以最大利用率進行布局，以直觀，優美，舒適的方式呈現。
（三）信號過濾
點擊顯示信號過濾條，用于過濾不好的鏈路，拓撲地圖的連線會根據過濾的數字進行隱藏。
（四）全屏按鈕
切換為全屏模式 鷹眼預覽：打開或者關閉右下角縮略圖鷹眼。
（五）多選選擇
打開多選以后，可以對設備進行框選，然后整體移動。
（六）精簡顯示
簡化顯示鏈路信息，只顯示平均信號強度。
（七）導入背景
可為拓撲模式更換背景底圖，比如工地示意圖或者單純的背景圖。
（八）電子地圖
在電子地圖模式下面，背景地圖將更換為電子地圖，設備位置將采用GPS信息進行定位，若無GPS模塊則由客戶自由選擇合適的位置，電子地圖模式下和拓撲地圖模式基本相同，采用拖拽方式移動設備或者地圖，雙擊設備顯示當前設備信息，單擊鏈路顯示鏈路信息，以及設備距離。
（九）基礎設置可以設置設備IP，無線等信息，
一鍵配置方便快捷，其中智能網模式，只需配置頻率，頻寬，距離，識別碼這幾個參數即可，智能網保證這個幾個參數一致即可正常連接，其中距離需比實際距離(m)稍大。
（十）開關，天線，功率：
配置網卡狀態，天線通道和發射功率。
（十一）頻率，頻寬，距離：
配置網卡的頻率，頻寬，距離參數為設備的實際距離。
（十二）模式
配置網卡的工作模式，智能網，基站和客戶端。
（十三）GPS:
打開GPS，并設置讀取的串口即可讓設備獲得GPS功能，可以在拓撲圖的設備信息中查看。結合串口轉網絡可以實現GPS數據透傳到網絡供其他設備讀取。
（十四）識別碼
識別碼為智能網建立連接的標識，相同識別碼的設備可以相互連。
（十五）4G功能:
打開4G撥號功能，并選擇撥號端口即可，撥號結果可以在實時信息，或者在地圖中雙擊設備查看信息。
（十六）媒體管理可以播放所有的網絡媒體，
包括http，rtsp，udp，rtmp，rtp，mms等流媒體，并最大支持4x4(16路)同時播放。
五、結語
在向下一代網絡演進的過程中，無線是一個不可缺的技術。無線mesh可以與其它網絡協同通信，是一個動態的可以不斷擴展的網絡架構，任意的兩個設備均可以保持無線互聯。
mesh自組網電臺采用 COFDM 技術和移動Ad hoc網絡技術，不依賴任何基礎通信設施，可臨時、動態、快速構建一個無線多跳IP mesh網絡，具有自組織、自恢復、高抗毀的能力，支撐數據、話音、視頻等多媒體業務多跳傳輸，可應用于無線圖傳、野外作業、單兵組網、礦井作業、臨時會議、公安消防、搶險救災等場合。
