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自动驾驶飞行器的普及的巨大障碍:连通性问题

2020-10-09 11:25
振工链
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无人机和无人机的5G和未来连接要求

对于许多应用而言,包括5G在内的传统蜂窝通信对于数据密集型自动驾驶汽车,UAV和机器人系统而言并非最佳选择。所需要的是新的蜂窝通信解决方案,该解决方案可以为车辆提供无缝连接和无限范围,并确保所有数据都可以从任何位置与相关方进行收发。

在过去的十年中,无人机和无人驾驶飞机(UAV)已成为最终用户,企业和政府的宝贵资产。随着推进技术,传感器技术和航空电子技术的发展,它们继续证明其价值,其不断提高的承受能力和可用性为不同行业中的无数应用提供了更新和更高的功能。我们目睹了城市和工业领域的自动空中操作的惊人增长。因此,商用无人机,城市空中交通和无人机交付的全球市场保持了强劲的增长。

多家公司已经开始测试货物和人员的自动航空运输。同时,其他公司则通过收集宝贵的航空数据并借助AI对其进行智能处理来为市场创造价值。这些新应用程序有可能改变许多行业,从农业到采矿和建筑。

技术的两个基本飞跃集中在车辆的自主性和飞行距离上。结果是……车辆不受任何方向的限制,只有数百英尺的高度,而且操作员可以手动输入,从而逐渐获得了超越视线(BVLOS)飞行的能力。这些进步使诸如无人机交付,空中检查和监视以及城市空中机动性等一系列新应用成为可能。

连接性挑战

尽管所有这些听起来都是未来科技,但自动驾驶飞行器的普及却存在着巨大的障碍。那就是连通性的问题。

创新者正在设计和开发车载技术,并提高航空器的能力。但是,如果我们无法创建统一的基础架构来响应连接需求,则无法确保安全的飞行和管理空中交通。因此,如果没有无缝,健壮且与范围无关的连接技术,自动驾驶飞机和航空器的许多拟议应用将无法起飞,这是实现安全,智能和自动驾驶空中飞行的最终基础。

无人机和无人机的连接

5G和无人机传统上,无人机和无人机的连接被认为是地面站/操作员与车辆本身之间的直接,点对点通信。尽管通信是一个广泛的话题,但是我们可以将飞行器的连接性分为两种类型:控制和非有效载荷通信(CNPC),以及有效载荷通信(PC)。

CNPC是专用的双向链接,可在车辆与地面站/操作员之间传输关键任务数据。通过确保对飞机进行远程监控,控制和必要的干预,它提供了有用且安全的操作。

另一方面,有效载荷通信通常被实现为单向链路,可将特定于应用程序的有效载荷数据从无人机传输到地面。由于PC有助于传输高质量和大负载数据,例如实时高清,热,红外或多光谱视频,因此与CNPC相比,它需要更高的吞吐量。

相反,CNPC对时间更敏感,并且所需的等待时间要少得多。这些车辆的尺寸范围从几厘米到几十米不等,并且具有多种配置,例如旋转翼,固定翼,多旋翼和许多其他构造,这些车辆可用于多种应用。除了PC和CNPC的要求之间的差异之外,还必须提供连接参数设置的许多单独组合才能满足这些不同的用例。

大量创新

由于安全管理空中交通至关重要,因此支持飞行员飞机关键通信的技术和协议已经存在了数十年。非军事性使用无人驾驶飞机相对较新,可以追溯到几年而不是几十年。然而,人们的关注程度令人吃惊,行业领导者的利益相关者已经做了很多工作,包括购买新飞机,空中出租车和送货用无人机,以安全地进入并分享我们未来的天空。

美国联邦航空管理局(FAA)一直是领导全球航空业无可争议的主要监管机构,已决定将无人驾驶和无人驾驶交通管理分开,以更好地满足各自的不同要求,即NextGen和无人交通管理(UTM)。这种分离是扩展空中作业的绝佳起点。尤其是在两种类型的飞行器上来自传感器,航空电子设备和有效载荷的机载数据量不断增加的情况下,当前能够最佳地避免碰撞,语音数据和遥测的通信架构将不足以满足下一代飞行员的需求。此外,当您考虑到估计预测未来几年将有数百万架无人机的需求时,这将是一个巨大的问题。

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