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[资料] 中国电信5G网联无人机研究报告

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发表于 2021-7-22 09:41:01 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
无人驾驶飞行器(Unmanned Aerial Vehicle),简称无人机,其通过无线遥控或内设的智能控件进行操控,利用机内嵌入式系统及配件与远程信息平台构建数据链,实现信息实时交互的不载人飞行器。根据无人机机身结构不同,可分为固定翼无人机、多旋翼无人机、倾转翼无人机和垂直起降固定翼无人机等,根据动力不同主要分为电动无人机和油动无人机。过去十年间 ,无人机已在工业和消费等民用领域得到广泛应用,其全球市场大幅增长。

1.1 无人机产业概况及趋势
目前民用无人机在航拍、农业植保、物流运输、抢险救援、测绘、新闻报道、电力巡检、影视拍摄等领域的应用,大大的拓展了无人机的应用价值,同时也带动了相关领域的发展。
据 IDC(国际数据公司)数据分析显示 ,至 2019 年年底 ,我国无人机年销售量超过196 万架,其中消费级无人机 150 万架,工业级无人机 46 万架,预计未来五年无人机驾驶员人才需求量近 100 万人。我国民用无人机市场或将在未来3 年内,迎来行业应用小高潮。据东兴证券研究所预测 到2023 年国内无人机市场规模预计可达 976.9 亿元 ,年均复合增长率为 59%。
据中国产业信息网预测,到 2020 年全球民用无人机市场规模预计可达 259 亿美元,年均复合增长率为 42%。随着工业级无人机技术的不断发展,未来工业级无人机将呈爆发式增长。结合国际权威机构对未来工业级无人机行业发展趋势的判断,预计到 2023 年,全球工业级无人机市场规模将超过 300 亿美元。2018-2023年行业年均复合增长率将维持在 45%左右,发展前景十分广阔。

1.2 无人机政策法规及标准建设
随着无人机产业与技术的迅速发展,民用无人机被大规模投入使用,不规范使用无人机的问题也越来越多,给国家安全、公共安全以及飞行安全带来了威胁,引起相关政府部门和社会各界的广泛关注。需要尽快建立完善的无人机运行管理机制和办法,确保无人机在运行阶段"看得见、管得住、查得着"。既要保障空域安全,也要尽可能多的给予无人机用户自由飞行的权益,促进无人机行业的健康发展。政府相关管理部门也在不断探索无人机运行管理的思路和方案。无人机运行法规逐渐完善,逐步出台了多项指导性文件。
2017 年工业和信息化部印发了《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》,提出统筹促进产业发展和强化安全管控的要求,坚持以发展促进安全 ,以安全保发展,提出大力开展技术创新、提升产品质量性能、加快培育优势企业、拓展服务应用领域、建立完善标准体系、强化频率规范使用、推进管控平台建设、推动产品检测认证,促进我国民用无人机制造业健康有序发展。2019 年,民航局空管行业管理办公室作为民用无人驾驶航空器管理领导小组办公室组织编写了《促进民用无人驾驶航空发展的指导意见(征求意见稿)》,提出要构建"社会管理+行业管理"的格局,形成安全、高效、顺畅、可持续的民用无人驾驶航空运行体系,实现民用无人驾驶航空"无缝隙""融入国家空域体系,打造与各类航空器相适应的运行生态系统。

2 无人机网联趋势分析
无人机与移动通信跨界融合的需求与趋势明显 ,通过接入低空移动通信网络,实现无人机的网联,可以实现设备的监视和管理、航线的规范。新一代蜂窝移动通信网络 5G 具备超高带宽、低时延高可靠、广覆盖大连接特性,基于 5G 网络能够为网联无人机赋予实时超高清图传、远程低时延控制等重要能力。无人机与移动通信的结合将极大的延展无人机的应用领域,促进空域的合理利用和效率的提升,产生巨大的经济价值。
2.1 无人机合法飞行监管
《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例( 征求意见稿 )》中规定∶
民用无人机应当具有唯一身份标识编码 ,除微型无人机以外的民用无人机飞行,应当按照要求自动报送身份标识编码或者其他身份标识。无人机网联是实现自动报送身份标识编码及飞行状态的重要手段,利用无人机地面控制站网联或无人机空中直接网联 ,实现无人机接入移动通信网络 ,基于现有移动通信网络具备的实名登记、可信位置校验、实时可靠数据传输等能力 ,并通过一体化的管理流程与加密认证技术实现整体业务安全可靠,能够实现飞行前可规划、飞行中可管控、飞行后可追踪的无人机合法飞行监管∶
1)通过移动通信网络可实现可靠地双向数据传输;
2)通过移动通信网络辅助定位实现位置可信;
3)通过手机实名信息,便捷、快速实现无人机实名登记;
4)完善的管理流程与加密认证技术实现整体业务安全可靠。

2.2 无人机远程实时操控
目前无人机飞行控制主要分为点对点遥控操控和自主导航飞行 ,自主导航飞行是按照事先规划的路径自主飞行,飞行过程中不能随时灵活的调整飞行轨迹和角度 ,远距离飞行可能会出现遥控和遥测信号不稳定的情况。点对点遥控操控方式中,遥控器和无人机之间的数据传输,是采用类似 Wi-Fi 或蓝牙的无线通信方式,其控制距离只有几百米到几公里,大大限制了无人机的应用空间。利用蜂窝通信网络实现无人机网联 ,实现无人机的远距离连接和控制无人机,相对于 Wi-Fi 等无线通信,蜂窝基站拥有更广阔的覆盖范围,将使无人机的通讯更加灵活、可靠。无人机的指挥与控制( Command and Control,以下简称C&C)数据业务需要较低时延,而新一代 5G通信网络的空口时延只有 10ms,相较于4G 网络其端到端时延缩短5倍 ,其低时延、高可靠的特点能够有效满足无人机飞行全程管理需求,避免联网失败等造成的失控风险。

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