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科普小课堂丨你想知道的5G无人机知识都在这里~

时间:2022-09-05 18:47:23 | 来源:媒体滚动

其实无人机能做的事远不止如此,

5G更是赋予无人机更多的能力。

看完这篇科普小课堂,

带你秒变5G无人机达人~

无人机是啥?

无人机,顾名思义就是无人驾驶的飞机,人们可以通过无线电遥控设备和一些程序控制装置完成对无人机的远程操控,完成航拍、采集水样、测绘等复杂的空中作业。

无人机有哪些种类呢?

从外观(专业人士的行话叫:平台结构)来看,无人机可以分为很多种,包括:飞机翅膀不能动的固定翼无人机,有一个轴的旋翼叫无人直升机,有4个轴及以上旋翼的多旋翼无人机,以及同时具有固定翼和旋翼两种形态的叫复合翼无人机。

·固定翼无人机:优点是飞行速度快、航程远,但需要一定起降条件,安全性和灵活性较差。适用于大面积的土地监测和测绘、长输电线路的巡检、长输气输油管路巡检、大面积的植保作业。

·无人直升机:优点是灵活性强,可以原地垂直起飞、悬停,载重能力大和续航时间长。但是结构相对来说比较复杂,操控难度也较大。使用场景是长航时能源行业勘测等。

·多旋翼无人机:灵活性高于固定翼、低于直升机,可以垂直起降,随时悬停,操作简单、成本较低。但是飞行速度慢,续航时间短。适合短航时航拍、环境监测、建筑建模等小范围精细化作业场景。

·复合翼无人机:作为固定翼与旋翼无人机型的完美组合,同时具备这两种机型的全部优势,可以飞的又快又高、续航时间长,还兼备灵活性。很适合应急救援、长航时测绘场景使用。

此外,无人机还可按领用领域划分为军用、民用无人机,其中民用还可划分为行业无人机(供工业、农业等使用)和咱们老百姓用的消费级无人机(如航拍类)。

无人机体系包含啥?

完整的无人机体系至少要包含无人机、测控系统、任务载荷和通信系统、地面站等。无人机已在上文已经为大家详细介绍了,这里就不再赘述啦~下面,让我们一起来了解一下无人机体系的其它关键角色吧~

·测控系统,它是无人机体系的肱骨之臣,负责传输无人机遥控、遥测、跟踪定位等信息,无人机能不能如臂使指,按照预想轨迹飞行,那可得仰仗它了。

·任务载荷(又称吊舱)系统,它是无人机的外挂装置,可根据不同作业场景需求外接摄像头、喊话器、取水器等设备,使无人机具备丰富的功能。

·通信系统,这是地面和无人机之间的桥梁,基于通信系统提供的通信链路,无人机的测控系统和任务载荷发出的数据可传输到地面,而且地面发出的对无人机控制信息也可以及时传输给无人机。

·地面站,这是无人机体系的远程指挥大脑,它可以与无人机进行双向数据交互,远程控制无人机和任务载荷,并监测它们的运行状态,按需做进一步处理。

5G无人机是啥?优势又有啥?

故名思意,5G无人机就是通信系统支持5G的无人机啦~

在没有5G技术前,传统数据传输方式主要为微波点对点接力传输和卫星通信方式。由于微波传输受距离限制,需要大量建站,决定了该方式会面临选址困难、频率和传输资源浪费、造价和后期维护成本高的问题;卫星通信方式的痛点是对无人机要求较高,需要飞机具备很强的载重能力,且专用机载天线使用并不方便。以上传统传输方式在一定程度上限制了无人机在各行业应用的普及。

此时,5G无人机闪亮登场~

5G技术具备超高带宽、毫秒级时延、超高密度连接的优势,可以赋予无人机实时超高清传输、远程低时延控制、实时在线等重要能力。有效解决传统方式下无人机点对点微波方式受距离限制、卫星通讯对无人机承载要求极高等痛点,让无人机具备稳定传输、远程控制、状态监控和精准定位等四大核心能力。在5G赋能下,无人机产业蓬勃发展,已逐步成长为传统应用领域的有效替代方案。

从无人机体系来看,5G无人机对原有体系最大的改变在于两个地方:一是革新了通信系统,二是增加了无人机综合能力云平台。

·通信系统方面,通过针对无人机应用规划5G网络架构,以及在无人机侧引入5G机载终端,为无人机数据传输提供了高质量5G通信环境,有效解决了传统无人机通信方式的痛点:

5G网络:5G无人机数据传输需要的5G网络环境主要通过以下三种方式搭建,一是通过对地面网络的重新规划,二是建设低空专网,三是混合组网的方式。这里的低空专网指的是专门为无人机应用建设对空网络覆盖基站,从而构建的网络环境,它与地面公网隔离开,对地面公网跑的业务不产生干扰。根据实际业务情况匹配适合的网络架构方式。

5G机载终端:它可以集成在无人机内部,为正在作业的无人机提供5G网络服务,使得无人机测控系统和功能载荷的数据,通过5G网络传输到远端的无人机平台。比较好的5G机载终端通常需要具备以下能力:一是5G切片能力;二是流控安全机制(即建立不同传输数据的优先级),简单说就是优先保证飞机测控数据的传输,以保障无人机的安全飞行,在此前提下,再来完成视频等业务数据的传输;三是业务能力,包括高清视频编解码压缩、AI等。上述能力我们联通5G机载终端都具备哦~

·无人机综合能力云平台方面,传统地面站模式是将无人机发来的数据汇集在地面站,再由地面站将处理过的数据发送到后端业务平台。有了无人机云平台以后,无人机数据可直接传输到云平台,无需再经过地面站,省掉了一个环节,有效降低了端到端时延;此外无人机云平台除了具备传统地面站的全部能力之外,还有一些地面站没有的功能,例如飞行任务创建、对使用无人机的飞手或政府企业用户等按不同角色进行人员管理、设备管理、AI、作业时通信链路的智能呈现等。

中国联通5G低空智联综合业务云平台

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来源:中国联通泛终端技术

供稿:党之音、刘牧洲、宋玉珊

制图:赵慧

编辑:王子铭 于莉莉

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