اتصالات المستجيبين الأوائل: لماذا يُعد الارتفاع مهمًا؟

الجزء الثاني من سلسلة مكونة من 20 جزءًا حول استخدام ونشر أنظمة HAPS في الولايات المتحدة.

1. مشكلة اتصالات المستجيبين الأوائل - لم يتم حلها بعد

على الرغم من استثمار مليارات الدولارات في شبكات السلامة العامة وشبكة FirstNet، لا يزال المستجيبون الأوائل في الولايات المتحدة يواجهون ثلاث حقائق عنيدة:

1. فجوات التغطية

2. قيود السعة

3. هشاشة البنية التحتية

لقد تكيف المستجيبون الأوائل من خلال حمل أجهزة راديو متعددة، واستخدام محطات الأقمار الصناعية، ونشر "خلايا متنقلة" مؤقتة، لكن هذه حلول بديلة وليست بنية متماسكة.

يقدم نظام HAPS فكرة بسيطة ولكنها قوية:

2. لماذا يُعد الارتفاع مهمًا للسلامة العامة

في حالات الطوارئ، تُحدث تغييرات الارتفاع ثلاثة أمور تُعاني منها الأنظمة الأرضية والفضائية في آن واحد:

2.1 خط الرؤية فوق التضاريس المعقدة

تُعيق الجبال والوديان والغابات الكثيفة والمجمعات السكنية الشاهقة مسارات الإشارات اللاسلكية. توفر منصة على ارتفاع 20 كيلومترًا

2.2 منصة واحدة، بصمة متعددة الوكالات

بدلاً من ربط الخلايا والمكررات المتداخلة معًا، يمكن لبصمة HAPS واحدة أن تغطي ما يلي:

• منطقة الحادث بأكملها

• ممرات الإخلاء

• مناطق التجهيز

• المستشفيات الميدانية

• مراكز القيادة

هذا يبسط عملية التخطيط ويسمح

2.3 زمن استجابة أقل من الأقمار الصناعية

بالنسبة لأنظمة الاتصال اللاسلكي المباشر، وبث الفيديو، والقياس عن بُعد، والتحكم بالطائرات المسيّرة ذات الأهمية البالغة، يُعدّ زمن الاستجابة عاملاً حاسماً. تستطيع منصات البث عالية الارتفاع (HAPS) توفير زمن استجابة مماثل لشبكات LTE و5G الأرضية، وهو ما لا يتوفر في العديد من حلول الأقمار الصناعية.

"بالنسبة للمستجيبين الأوائل، فإن الارتفاع ليس مجرد حيلة - إنه الطريقة الوحيدة للحفاظ على التغطية المستمرة عندما تكون الشبكة الأرضية متضررة أو متدهورة أو مثقلة بالأحمال."

3. أنظمة الوصول عالية الارتفاع كطبقة رابعة من شبكات السلامة العامة

تتجه اتصالات السلامة العامة في الولايات المتحدة تدريجياً نحو تصميم متعدد الطبقات:

1. شبكات السلامة العامة الأرضية LTE / 5G (مثل FirstNet)

2. أنظمة النطاق الضيق القديمة (P25، ما يعادل TETRA، الأنظمة التناظرية)

3. أنظمة احتياطية عبر الأقمار الصناعية وأنظمة احتياطية عالية التردد/بعيدة المدى

4. HAPS – طبقة تغطية مستمرة على نطاق الحوادث

في هذه الصورة، لا يحل نظام HAPS محل أي أصل موجود.

بل إنها تقدم:

• شبكة سقفية واسعة النطاق

• طبقة

• تمديد

4. حالات الاستخدام الأساسية لنظام HAPS في اتصالات المستجيبين الأوائل

4.1 حرائق الغابات الكبرى

غالباً ما تندلع حرائق الغابات في مناطق وعرة ذات تغطية ضعيفة ومخاطر عالية على البنية التحتية الأرضية. يمكن لأنظمة الحماية من الحرائق على ارتفاعات عالية (HAPS) أن:

• توفير مظلة واسعة النطاق للصوت والبيانات

• بث فيديو مباشر من الطائرات بدون طيار والطائرات

• ربط فرق الإطفاء ومسارات الإخلاء ومراكز القيادة في مكان واحد

4.2 الأعاصير والعواصف الساحلية

غالباً ما تتسبب الأعاصير في تدمير:

• أبراج الهاتف المحمول

• خطوط الكهرباء

• وصلة خلفية للميكروويف

• تمتد الألياف الضوئية إلى المجتمعات الساحلية

يمكن لمنصة HAPS التي يتم نشرها قبل أو مباشرة بعد وصول العاصفة إلى اليابسة

4.3 حوادث الإصابات الجماعية في مواقع متعددة

في الحوادث الحضرية أو الإقليمية، تتداخل مواقع ووكالات متعددة. وقد تتعرض شبكة الهاتف المحمول الحالية

• يوفر سعة محجوزة

• يعزل حركة المرور الحيوية عن الازدحام المروري العام.

• يُمكّن من تجوال المستجيبين عبر مواقع متعددة

4.4 التعاون عبر الحدود

على طول الحدود البرية، تُعقّد الحدود القضائية عمليات التجوال والتوافق التشغيلي. ويمكن لطبقة تغطية قائمة على نظام HAPS، تخضع لاتفاقيات مناسبة،

5. قابلية التشغيل البيني: الحلقة الأضعف الدائمة

تواجه الولايات المتحدة تاريخاً طويلاً من تحديات التوافق التشغيلي: أجهزة راديو غير متوافقة، وتغطية مجزأة، وأنظمة معزولة. لا يحل الارتفاع وحده هذه المشكلة، لكن أنظمة الارتفاعات العالية (HAPS) يمكن أن تساعد بثلاث طرق:

1. شبكة نقل مشتركة لأنظمة متعددة

2. يمكن تنفيذ

3. تغطية متسقة للمستجيبين المتجولين

والأهم من ذلك، أن أياً من هذا لا يتطلب

6. نماذج النشر – التجهيز المسبق مقابل النشر عند الطلب

هناك مفهومان رئيسيان لنشر أنظمة الحماية من ارتفاعات عالية في مجال السلامة العامة:

6.1 المنصات المجهزة مسبقًا

يمكن أن تكون المنصات، التي تتخذ مواقع قريبة من المناطق عالية الخطورة (مثل الولايات المعرضة لحرائق الغابات أو الأعاصير)، على النحو التالي:

• تم إطلاقها قبل الأحداث المتوقعة

• يتم صيانتها على مستوى المنطقة كأصل موسمي

• يتم دمجها في خطط الطوارئ على مستوى الولاية أو المستوى الفيدرالي

6.2 الأصول الوطنية عند الطلب

يمكن تفعيل أسطول وطني صغير من أجل:

• كوارث متعددة الولايات

• انهيارات كارثية في البنية التحتية

• الأحداث الوطنية الكبرى (الانتخابات، التجمعات العامة الكبيرة، الزيارات الرسمية)

ينبغي على مجالس الإدارة وصناع السياسات أن ينظروا إلى هذه الأمور على أنها

7. القيود والواقع العملي

نظام HAPS ليس عصا سحرية. بالنسبة لاتصالات المستجيبين الأوائل:

• يجب إدارة

• يُعد تنسيق الطيف

• سعة الحمولة

• تحتاج

تكمن القيمة في

8. سؤال "وماذا في ذلك؟" على مستوى مجلس الإدارة لقادة السلامة العامة والسياسات

بالنسبة لوكالات السلامة العامة وحكومات الولايات والجهات المعنية الفيدرالية، فإن الأسئلة الرئيسية هي:

• أين تكمن أكبر

• ما هي أنواع الحوادث التي ستستفيد أكثر من طبقة بيانات مستمرة علوية؟

• كيف يمكننا دمج نظام HAPS في خطط وتدريبات الاتصالات الحالية؟

• ما هي الجهات التي

لن تنتظر القيادة ذات الرؤية المستقبلية وقوع أزمة لاختبار هذه النماذج. ينبغي النظر في استخدام أنظمة

9. الخلاصة – الارتفاع كميزة استراتيجية

لا تقتصر اتصالات المستجيبين الأوائل على أجهزة الراديو والأبراج فحسب، بل تتعلق أيضاً

توفر المنصات عالية الارتفاع طريقة جديدة لتحقيق ذلك. فمن خلال توفير تغطية واسعة النطاق ومنخفضة زمن الاستجابة فوق منطقة الحادث، يمكن أن تصبح هذه المنصات طبقة رابعة بالغة الأهمية في بنية السلامة العامة في الولايات المتحدة - طبقة لا تكتسب مكانتها من خلال استبدال الشبكات الحالية، بل من خلال

إذا كانت مؤسستك تستكشف كيف يمكن للمنصات عالية الارتفاع أو الشبكات غير الأرضية أو الاتصالات الحدودية أن تدعم استراتيجيتك، فإن Bridge Connect US يمكنها المساعدة.

يعمل مستشارونا مع المديرين التنفيذيين ومجالس الإدارة وقادة القطاع العام في مجالات الاتصالات والبنية التحتية الرقمية والتقنيات الناشئة لتوضيح الفرص والمخاطر والخطوات العملية التالية.

لمناقشة أولوياتك بسرية تامة - أو لفهم أين يمكن أن تتناسب حلول HAPS وغيرها من حلول NTN مع خارطة طريق الاتصال الخاصة بك في الولايات المتحدة -

نساعدك على الانتقال من حالة عدم اليقين إلى الوضوح الاستراتيجي.