國際無人機(jī)系統(tǒng)協(xié)會(AUVSI)是全球最大的非營利組織,致力于推動無人機(jī)系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)發(fā)展。它描述了5G無線技術(shù)在無人機(jī)聯(lián)網(wǎng)中“激動人心”的未來。
1、高達(dá)每秒10 GB的數(shù)據(jù)吞吐量,實現(xiàn)空中視頻和其他傳感器數(shù)據(jù)的實時共享;
2、使設(shè)備在以每小時數(shù)百公里的速度行駛的同時保持連接狀態(tài),從而可以遠(yuǎn)程部署支持AI的超級響應(yīng)自動機(jī)群(或車隊);
3、每平方公里可支持多達(dá)100萬臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備——足夠承受物聯(lián)網(wǎng)的爆炸式增長,以及地面和空中越來越復(fù)雜的移動應(yīng)用程序。
5G將引領(lǐng)人類社會的巨變,據(jù)美國 CTIA(蜂窩電信行業(yè)協(xié)會)早前的一項研究表明,在美國估計5G將帶來數(shù)百萬個新工作崗位,上萬億美元的新投資以及對國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)數(shù)萬億美元的增長。
到目前為止,無線網(wǎng)絡(luò)主要依賴于低頻帶和高頻帶無線電波。業(yè)界正在努力追趕其他更多利用中頻帶頻率的國家。在美國,由于5G已被商業(yè)衛(wèi)星和內(nèi)容提供商(例如電視網(wǎng)絡(luò))和聯(lián)邦國防機(jī)構(gòu)占用,因此該頻譜的大部分目前無法用于5G。”
普利茅斯公司(PRT)將部署第一架商用5G無人機(jī)—它是尖端威脅檢測技術(shù)的領(lǐng)先企業(yè),其X1平臺將以5G綜合指揮和控制模塊為標(biāo)準(zhǔn)開始初步生產(chǎn)。空中客車工業(yè)公司也在2019年首次展示了5G技術(shù)的概念無人機(jī)。
在許多測試中,蜂窩網(wǎng)絡(luò)已被證明能夠在低空領(lǐng)空中服務(wù)于無人機(jī),這是一個完美的選擇,因為無人機(jī)飛行的速度非常低,并且建筑物和樹木上方的小區(qū)覆蓋范圍非常好。在大多數(shù)地面雜波的情況下,4G和5G性能為無人機(jī)提供了有效和高效的連接,同時保持地面移動設(shè)備的性能。
通過5G蜂窩數(shù)據(jù)連接無人機(jī)的三種主要方法,是無人機(jī)系統(tǒng)交通管理(UTM),超視距飛行(BVLOS)和傳感器數(shù)據(jù)傳輸(SDTX)。
UTM是由美國聯(lián)邦航空局FAA與歐洲U-Space共同定義的系統(tǒng),它將提供一種全球標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù),使這些蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以與無人機(jī)交通管理系統(tǒng)集成在一起,從而增強(qiáng)商業(yè)無人機(jī)運營的安全性。當(dāng)前的全球法規(guī)通常僅限于低空作業(yè)(120m或400英尺以下),并且處于對無人機(jī)飛行員的視線范圍內(nèi)。借助BVLOS,無人機(jī)應(yīng)用程序可以在視線范圍之外或自動狀態(tài)時飛行,并且仍然可以由飛行員直接控制。 SDTX是一個關(guān)鍵應(yīng)用程序,當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤w行員遠(yuǎn)程控制站以外的地面站時,SDTX至關(guān)重要。這既可以是無人機(jī)攝像機(jī)的實時廣播,也可以節(jié)省數(shù)據(jù)處理時間。由于通常需要大量數(shù)據(jù)和AI處理,因此需要具有大帶寬的5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)連接。
PRT首席戰(zhàn)略官Carl Cagliarini表示:“我們以X1系統(tǒng)為中心的任務(wù)已經(jīng)在性能和性能指標(biāo)上得到了證明。“幾乎所有非軍事無人機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)都基于類似于Wi-Fi頻率的無線電連接,范圍有限,通常在2-3英里以內(nèi)。X1既具有短程能力,又具有可選的軍用級系統(tǒng),能夠使BVLOS達(dá)到60英里。如果無人機(jī)周圍具有蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,那么使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)增加可操作的5G功能將可以在無限距離內(nèi)提供命令和控制連接。這也使X1可以在世界任何地方進(jìn)行實時控制,傳遞和接收信息。
“ 關(guān)鍵優(yōu)勢在于,這一增加提高了PRT無人駕駛航空平臺的運行能力,成為了UAS行業(yè)中最先進(jìn)的無人駕駛飛機(jī)。此外,如果使用X1的飛行員喪失工作能力或控制設(shè)備被損壞,則5G可以增加另一層安全性。” PRT總裁兼首席執(zhí)行官Dana Wheeler補充道。