5G将为无人机带来变革

全球最大的致力于推动无人机系统和机器人技术发展的非营利组织国际无人机系统协会(AUVSI)已编制了一系列有关第五代无线技术(5G)的“令人赞叹的”示例清单,它启发了人们使用5G连接无人机。它说 5G可以:带来高达每秒10 GB的数据吞吐量速度,实现空中视频和其他传感器数据的实时共享;使设备在每小时行驶数百英里的同时保持连接状态,从而可以远程部署支持AI的超响应自主车队;它可以支持每平方公里多达一百万个连接的设备-足够的容量来吸收物联网的爆炸性增长,以及地面和高空上日益复杂的移动应用程序。“ 5G将具有变革性,” CTIA(蜂窝电信行业协会)首席技术官Tom Sawanobori说。他引用了埃森哲(Accenture)2017年的一项研究,该研究估计5G将带来300万个新工作岗位、2,750亿美元的新投资以及对美国国内生产总值(GDP)5,000亿美元的增长。

该研究补充说:“尽管电信提供商正在稳步建设5G网络,但美国频谱可用性方面的挑战以及监管机构不愿允许在视距之外进行更多无人驾驶飞行的挑战提醒我们,未来还没有到来。当我们追逐它时,有一些陷阱需要避免。CTIA的Sawanobori与业界同仁分享了对5G的热情。但是他指出,与许多国家一样,美国在频谱的“最佳点”上获得了速度、容量和传播(中频带波长)的支持,从而释放了5G的全部潜力,在其他国家之后。他还指出,美国AT&T正在进行5G部署,到目前为止,Sprint、T-Mobile、US Cellular和Verizon在总计250多个城市和城镇拥有实时5G网络。目前, Sawanobori表示,网络主要依赖于低频带和高频带无线电波。业界正在努力追赶其他更多利用中频带频率的国家。在美国,由于5G已被商业卫星和内容提供商(例如电视网络)和联邦国防机构占用,因此该频谱中的大部分目前无法用于5G。”

普利茅斯岩石Technologies公司 部署了首个商用无人机5G。这个领先的威胁检测技术开发领域的领先者高兴地宣布,其X1平台将开始以集成5G命令和控制模块为标准进行首次生产。空中客车工业公司于2019年首次展示了5G UAS技术作为概念证明。

在许多测试中,蜂窝网络已被证明能够在低空领空中服务于无人机,这是一个完美的选择,因为无人机飞行的速度很低,并且建筑物和树木上方的区域覆盖范围非常好。在大多数地面混乱的情况下,4G和5G的性能可为无人机提供有效的连接,同时保持地面上移动设备的性能。

通过5G蜂窝数据连接无人机的三种主要方法是无人飞机系统交通管理(UTM),超视距飞行(BVLOS)和传感器数据传输(SDTX)。

UTM是FAA与欧洲U-Space共同定义的系统,它将提供一种全球标准化的技术,使这些蜂窝网络可以与无人机交通管理系统集成在一起,以增强商业无人机运营的安全性。当前的全球法规通常仅限于低空作业(低于120m或400ft),且必须在受无人机永久控制的飞行员的视线范围内。借助BVLOS,无人机应用程序可以在视线范围之外或自动飞行时飞行,并且仍然可以直接控制飞行。SDTX是至关重要的应用程序,并且在将数据传输到飞行员的远程控制站以外的地面站时非常重要。这可以是无人机摄像机的实时广播,也可以节省数据处理时间。由于通常需要大量数据和AI处理,因此需要具有大带宽的数据连接,这将是5G网络覆盖范围。

PRT首席战略官Carl Cagliarini表示:“在展示的能力和性能指标上,我们对X1系统的以任务为中心的关注已得到明显体现。” “几乎所有非军事无人机远程控制系统都基于类似于Wi-Fi频率的无线电连接,范围有限,通常在2-3英里以内。X1既具有短程能力,又具有可选的军事级系统,该系统可使BVLOS达到60英里。如果无人机周围具有蜂窝网络覆盖范围,那么使用蜂窝网络增加可操作的5G功能将可以在无限距离内提供指挥和控制连接。这也使X1可以在世界任何地方进行实时控制、传递和接收信息。

“关键优势在于,这一增加提高了PRT无人驾驶航空平台的运行能力,成为了UAS行业中最先进的无人驾驶飞机。此外,如果使用X1的飞行员丧失工作能力或损坏手动控制设备,则添加5G可以增加另一层安全性。” PRT总裁兼首席执行官Dana Wheeler补充道。

2020-06-23智邦网

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