美“5G+无人机”发展面临挑战
最后更新：2020-07-07 10:12:36 手机定位技术交流文章
5G网络将给生活带来极大的便利
最近，国际无人系统协会《无人系统》杂志发表文章称，第五代无线通信技术(以下简称5G技术)正在加速无人机的互联和实际应用，未来数据传输速度可达每秒10GB。无人机可以实时共享空中视频和其他数据，并且在高速飞行中仍能保持互联。它可以远程完成智能和自动化部署任务，并支持每平方公里100万台设备，以满足物联网时代的地面空需求。尽管美国无线通信运营商稳步推进5G网络建设，但目前美国5G技术驱动的无人机系统应用发展面临无线通信频谱带宽受限、无人机飞行活动受限等挑战。
无人机互联尚未成形
在美国，无线通信领域和无人机空系统领域通过“领域内企业自主研发技术，领域内大型企业兼并合作”的模式促进一体化发展。例如，美国的天行者公司可以为无人机提供商业服务活动。2017年4月，该公司被美国最大的无线电信公司威瑞森公司收购。这一举措被认为是无线通信巨头将商用无人机用户带入新兴市场的第一步。天行者高管还表示，通信网络是无人机系统未来发展的关键要素之一。尤其是在城市环境中，无人机要想在飞行中收集和分发数据，就必须成为互联的网络节点。
然而，无人机上网是一个全新的话题。根据天行者2018年发布的行业报告，美国10%的大公司都在使用无人机。虽然4G网络在当时被广泛使用，但没有无人机连接到无线网络。这有两个原因。首先，美国法规禁止无人机飞出管制员的视线范围，这导致人们忽视无人机接入网络的好处。其次，考虑到无人机会增加重量和消耗能量，需要连接到互联网的应用模块非常少。
如今，随着5G技术的发展，5G网络可以从根本上提高互联设备的能耗效率。业内人士认为，无人机接入网络将减少机载互联设备和其他应用模块的数量，尤其是当大多数程序可以通过网络运行时，因此无人机不需要加载计算模块。这将大大减轻负载重量，延长飞行时间，这对无人机来说非常重要。
频谱带宽限制很难在短时间内解决
美国在使用中频谱无线电波方面落后于其他国家，这限制了5G技术的潜力。目前，美国国内网络主要依靠低频段和高频段的无线电波传输，中频段主要用于商业卫星通信。美国工业界希望更多地利用中频带频率，并提出将所需的中频带频谱加倍的要求。为什么中音如此特别和有限？
高频频谱的波长为毫米波，可以传输大量数据，但传输距离短，难以穿透树木和建筑物等障碍物。此外，高频带频谱可以在靠近5G源的连接设备之间起到很好的作用，但是信号强度随着离5G节点距离的增加而降低。低波段波长有更好的传播，可以远距离传输，但不能携带大量数据。相比之下，中频段频谱在频谱宽度、覆盖范围、波长容量和传输速率等方面均优于前两者，被业界称为5G网络的“最佳传输频段”。今年，美国政府批准提供更多的中频段，但仍未能满足实际需求。目前，美国各大无线通信公司在现有条件下继续推进5G网络建设，推进与无人机系统的集成和发展。(高程帅权乐)
(来源:中国国防新闻)
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