近日，國際無人系統(tǒng)協(xié)會《無人系統(tǒng)》雜志刊文稱，第5代無線電通信技術(shù)（以下簡稱5G技術(shù)）正加速無人機的互聯(lián)互通和實際運用，未來數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)每秒10GB，無人機可實時共享航拍視頻和其他數(shù)據(jù)，在高速飛行中仍可保持互聯(lián)互通，可遠(yuǎn)程完成智能化、自動化部署任務(wù)，支持每平方千米內(nèi)多達(dá)百萬臺設(shè)備連通，滿足物聯(lián)網(wǎng)時代地面、空中移動設(shè)備的應(yīng)用需求。盡管美國無線通信運營商穩(wěn)步推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，但當(dāng)前美國5G技術(shù)推動無人機系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展面臨無線通信頻譜帶寬限制、無人機飛行活動受限等挑戰(zhàn)。

無人機互聯(lián)互通暫未成型

美國無線通信領(lǐng)域和無人航空系統(tǒng)領(lǐng)域通過“領(lǐng)域內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)技術(shù)、領(lǐng)域間大型企業(yè)兼并合作”的模式推進(jìn)融合發(fā)展。例如，美國Skyward公司是一家可提供無人機商業(yè)服務(wù)活動的公司，2017年4月該公司被美國最大的無線電信公司威瑞森公司收購，此舉被認(rèn)為是無線通信巨頭將商業(yè)無人機用戶作為進(jìn)入新興市場的先行舉措。Skyward公司高層也表示，通信網(wǎng)絡(luò)是未來無人機系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵要素之一。特別是在城市環(huán)境中，無人機要在飛行中完成數(shù)據(jù)搜集和分發(fā)，必須成為互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

然而，無人機接入互聯(lián)網(wǎng)是一個全新課題。2018年美國Skyward公司發(fā)布的行業(yè)報告顯示，美國10%的大公司都在使用無人機。盡管當(dāng)時4G網(wǎng)絡(luò)已廣泛應(yīng)用，卻沒有一架無人機接入無線網(wǎng)絡(luò)。其原因有兩點，一是美國法規(guī)禁止無人機飛出控制員視距外，導(dǎo)致人們忽視無人機接入網(wǎng)絡(luò)的好處。二是考慮到會增加無人機重量并消耗能源，無人機上配備的需接入互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序模塊極少。

如今，隨著5G技術(shù)發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)能夠從根本上提升互聯(lián)設(shè)備的能耗效率。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，無人機接入網(wǎng)絡(luò)會減少機上攜帶互聯(lián)設(shè)備和其他應(yīng)用模塊，尤其當(dāng)大多數(shù)程序可通過網(wǎng)絡(luò)運行時，無人機可不必加載計算模塊。此舉將大大減輕機上載荷重量，延長飛行時間，這對無人機來說非常重要。

頻譜帶寬限制短時難以化解

美國在利用中頻譜無線電波方面落后于其他國家，這對發(fā)揮5G技術(shù)潛能造成一定限制。目前，美國國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)主要依靠低、高頻帶無線電波傳輸，中頻帶頻率主要用于商用衛(wèi)星通信。美國業(yè)界希望更多利用中頻帶頻率，并提出所需中頻帶頻譜翻倍等要求。中頻帶為何如此特殊，又為何受限？

高頻帶頻譜的波長為毫米波，可傳輸大量數(shù)據(jù)，但傳輸距離近，且難以穿透樹木，建筑物等障礙物。另外，高頻帶頻譜在靠近5G信源的連接設(shè)備之間可很好地發(fā)揮作用，但信號強度隨著與5G節(jié)點間距離增加而減弱。低頻帶波長具有更好的傳播性，可遠(yuǎn)距離傳輸，但無法承載大量數(shù)據(jù)。相比之下，中頻帶頻譜無論是頻譜寬度和覆蓋范圍，還是波長容量和傳輸率，均優(yōu)于前兩者，被業(yè)界稱為5G網(wǎng)絡(luò)的“最佳傳輸帶”。今年美國政府批準(zhǔn)給予更多的中頻帶頻譜，但仍未滿足實際需求。目前美國各大無線通信公司在現(xiàn)有條件下不斷推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，推動與無人機系統(tǒng)融合發(fā)展。（成高帥 權(quán) 樂）

（來源：中國國防報）