成果聚焦 | 攻克信号孤岛:重邮科研团队织出空地协同“数字生命线”
【ZiDongHua 之“自动化学院派”标注关键词:重庆邮电大学 无人机 应急救援 】
成果聚焦 | 攻克信号孤岛:重邮科研团队织出空地协同“数字生命线”
攻克信号孤岛!
重邮科研团队织出
空地协同“数字生命线
海拔千米的山地丛林,信号盲区曾是应急救援的“拦路虎”。数十公里的低空空域,无人机群如何在无网环境下实现“永不掉线”协作?
近日,人民网、光明网、中国新闻网、重庆日报、重庆卫视、第一眼TV-华龙网、上游新闻等媒体记者走进重庆邮电大学,对重庆邮电大学这支教师平均年龄仅34岁的科研团队进行了专题采访报道。团队用一套完全自主可控的“空地智能应急通信保障系统”给出答案。相关成果已获得2025年中国商业联合会技术发明特等奖和2026年日内瓦国际发明展金奖,在我国复杂环境应急通信领域筑起一道新型数字屏障。

相关成果获得日内瓦国际发明展金奖
“火眼金睛”与分钟级空中基站
在传统的无人区巡检与应急救援中,深山峡谷、城市森林往往是信号死角,更是监管盲区。重庆邮电大学团队首创的空地协同多维智能感知技术,试图改写这一困境。

工作人员演示通过该系统同时操纵无人机、机器狗等设备
研发团队重构了低空网络传输范式,构建起涵盖47种精细化场景参数集的多模态核心数据资产。通过将环境影像重建、飞行姿态捕捉与原始电磁信号特征进行高维融合建模,系统不仅让指挥中心拥有“千里眼”,更具备了看透复杂地形、自动识别微小特征的“火眼金睛”。多源数据的研判效率提升超过10倍,数据对齐精度达到98%以上。

实时数据分析
过去,在陌生区域搭建应急通信网络,需要旷日持久的实地测绘与网络规划。如今在自研AI推演引擎驱动下,系统只需几分钟便能自动生成无人机基站的最优布局,验证周期从“周”缩短至“分钟”。单架无人机的信号覆盖能力可达十数平方公里,为超高清视讯实时传输搭建起一条稳定的空中通道。“这是一个空地协同的系统,可以实现地面端和空中端的一个无缝的衔接,可以从不同视角,采集更加全面的信息,并对应急救援当中的态势感知进行一个实时的信息回传。”重庆邮电大学通信与信息工程学院副院长宁兆龙教授以应急救援场景为例,向记者进一步解释道。“在应急救援当中,最主要的就是确定不同价值目标的一个救援的先后顺序,尤其是对生命体的救援,我们这套系统将传统的、单人单设备的采集变成多设备协同的、空地组网的、地毯式的搜索,并加快搜索速度以及信息回传速度,以供指挥中心决策。”
“AI哨兵”秒级研判隐蔽伪装
在浩如烟海的电磁信号中,恶意通信指令常常伪装成日常应用或背景噪音。如何在海量报文里精准识别违规逻辑,在危机发生前发出预警?团队的答案是自研的特种安全垂直领域大模型(MAD-LLM)。
该系统深入通信协议底层,通过对接入控制与网络流量的深度挖掘,化身为精通数字规则的“特种审计专家”。它能精准识别隐藏在正常背景下的非法接入、协议篡改或隐秘信息外传等风险企图。基于逻辑的预判能力,使隐蔽行为的识别准确率提升30%。
团队负责人宁兆龙教授接受媒体采访
“除了速度快,精度也要准。”宁兆龙介绍,MAD-LLM还能将数以亿计的底层网络日志自动翻译成一线指挥员能够秒懂的动态态势图。一旦捕捉到异常,模型在3秒内即可自动重构完整的行动链路,并生成针对性的处置建议,筑起一道具备自我进化能力的智能屏障。“还可以根据不同的应用场景、特定目标进行多维感知,实现提前预警。”
116公里“永不掉线”的数字生命线
从严寒北方到跨越百公里的无人荒野,维持一条永不掉线的数字生命线并非易事。宁兆龙介绍,这套系统最大的优势,是不用依赖公网,自己就能组网。研发团队实现了从底层协议到硬件终端的全链路自主可控:在仅1瓦发射功率下,系统可实现30多公里的稳定视距通信;在海拔400米的山顶实测中,10瓦功率下更达成了110公里的超远距离覆盖,数据传输速率保持在10Mbps以上。
科研团队介绍“空地智能应急通信保障系统”
更重要的是,系统具备面向多终端、多任务、多区域协同的大规模自组网能力。最多可支持200个以上节点接入,能够根据节点位置、链路质量和任务需求进行动态组网与路径调整,实现多跳中继、灵活扩展和抗单点失效。
在无人机集群、应急救援队伍、移动指挥车和前端感知设备同时接入的场景下,系统可形成覆盖范围广、拓扑可变化、链路可自愈的通信网络,支撑视频回传、态势共享、指令下发和数据协同等多类业务并行运行。
团队实测演练
这套系统并非停留在实验室原型阶段。研发团队先后在湖南长沙望城区、重庆丰都高山密林以及仙桃数据谷等数十平方公里复杂地域,开展了高强度、多地形的实景拉网演练。从荒野山区大范围精准检测预警,到城市复杂建筑群中的“高楼突围”特种演练,系统凭借灵活机动、高效稳定的主动网络塑造能力,在信号严重遮蔽的自然盲区中强行构建起高速专属链路。
自2022年起,该系统已在中国消防救援学院、福建森林总队等单位开展应用示范,主要服务于应急救援演训、森林防灭火通信保障和应急巡控等场景。
对标国际一流的技术底气
过去较长时期,我国在空地通信领域的底层信道建模主要依赖国际通用标准模型,这些模型面向地面蜂窝网络,在面对我国复杂的高山密林、无人区域等特种地形时存在适配不足的问题。
我校科研团队自主研发空地智能应急通信保障系统
重庆邮电大学团队自主搭建了国内首个基于大载重无人机的广域多天线无人机—车辆协同的外场感知实测平台,提取了近50种实测驱动的本地化场景参数集,完善了我国在复杂空地协同场景下物理级高精度信道模型的核心参数体系。
从公开可比指标看,该成果在远距离宽带传输、大规模自组网、低功耗通信和全链路自主可控等方面已达到国内领先水平,部分核心指标达到或接近国际先进装备水平。
团队表示,这套系统并不替代公网通信,而是在公网难以覆盖或无法稳定保障的场景中,快速构建一张可机动部署、可动态扩展、可多跳中继、可自主恢复的专用通信网络。随着低空经济、智慧巡检和应急管理需求的持续增长,这道空地协同的数字屏障有望发挥越来越重要的作用。
宁兆龙表示,团队将继续优化系统性能,提升AI场景适应能力,推动技术成果落地应用,为重庆乃至全国应急管理、低空经济发展提供更可靠的通信技术支撑,让科技守护生命安全。
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