近日，國際無(wú)人系統協(xié)會(huì )《無(wú)人系統》雜志刊文稱(chēng)，第5代無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)5G技術(shù)）正加速無(wú)人機的互聯(lián)互通和實(shí)際運用，未來(lái)數據傳輸速度可達每秒10GB，無(wú)人機可實(shí)時(shí)共享航拍視頻和其他數據，在高速飛行中仍可保持互聯(lián)互通，可遠程完成智能化、自動(dòng)化部署任務(wù)，支持每平方千米內多達百萬(wàn)臺設備連通，滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代地面、空中移動(dòng)設備的應用需求。盡管美國無(wú)線(xiàn)通信運營(yíng)商穩步推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò )建設，但當前美國5G技術(shù)推動(dòng)無(wú)人機系統應用發(fā)展面臨無(wú)線(xiàn)通信頻譜帶寬限制、無(wú)人機飛行活動(dòng)受限等挑戰。

無(wú)人機互聯(lián)互通暫未成型

美國無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域和無(wú)人航空系統領(lǐng)域通過(guò)“領(lǐng)域內企業(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(wú)人機商業(yè)服務(wù)活動(dòng)的公司，2017年4月該公司被美國最大的無(wú)線(xiàn)電信公司威瑞森公司收購，此舉被認為是無(wú)線(xiàn)通信巨頭將商業(yè)無(wú)人機用戶(hù)作為進(jìn)入新興市場(chǎng)的先行舉措。Skyward公司高層也表示，通信網(wǎng)絡(luò )是未來(lái)無(wú)人機系統發(fā)展的關(guān)鍵要素之一。特別是在城市環(huán)境中，無(wú)人機要在飛行中完成數據搜集和分發(fā)，必須成為互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)。

然而，無(wú)人機接入互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)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(wú)人機。盡管當時(shí)4G網(wǎng)絡(luò )已廣泛應用，卻沒(méi)有一架無(wú)人機接入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。其原因有兩點(diǎn)，一是美國法規禁止無(wú)人機飛出控制員視距外，導致人們忽視無(wú)人機接入網(wǎng)絡(luò )的好處。二是考慮到會(huì )增加無(wú)人機重量并消耗能源，無(wú)人機上配備的需接入互聯(lián)網(wǎng)的應用程序模塊極少。

如今，隨著(zhù)5G技術(shù)發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò )能夠從根本上提升互聯(lián)設備的能耗效率。業(yè)內人士認為，無(wú)人機接入網(wǎng)絡(luò )會(huì )減少機上攜帶互聯(lián)設備和其他應用模塊，尤其當大多數程序可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )運行時(shí)，無(wú)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(cháng)飛行時(shí)間，這對無(wú)人機來(lái)說(shuō)非常重要。

頻譜帶寬限制短時(shí)難以化解

美國在利用中頻譜無(wú)線(xiàn)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，美國國內網(wǎng)絡(luò )主要依靠低、高頻帶無(wú)線(xiàn)電波傳輸，中頻帶頻率主要用于商用衛星通信。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(cháng)為毫米波，可傳輸大量數據，但傳輸距離近，且難以穿透樹(shù)木，建筑物等障礙物。另外，高頻帶頻譜在靠近5G信源的連接設備之間可很好地發(fā)揮作用，但信號強度隨著(zhù)與5G節點(diǎn)間距離增加而減弱。低頻帶波長(cháng)具有更好的傳播性，可遠距離傳輸，但無(wú)法承載大量數據。相比之下，中頻帶頻譜無(wú)論是頻譜寬度和覆蓋范圍，還是波長(cháng)容量和傳輸率，均優(yōu)于前兩者，被業(yè)界稱(chēng)為5G網(wǎng)絡(luò )的“最佳傳輸帶”。今年美國政府批準給予更多的中頻帶頻譜，但仍未滿(mǎn)足實(shí)際需求。目前美國各大無(wú)線(xiàn)通信公司在現有條件下不斷推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò )建設，推動(dòng)與無(wú)人機系統融合發(fā)展。（成高帥 權 樂(lè )）

（來(lái)源：中國國防報）