1. 千公里之外能遙控無人機嗎
看你的無人機遙控方式。如果是用4G/5G網路連接的方式是可以遙控的。如果只是點對點連接的話,那肯定是不行。
2. 無人機通信網路lap的特點優勢
無人機通信網路lap的特點優勢是三維傳輸特性。無人機的首選是無線電,根據《中華人民共和國無線電頻率劃分規則》和我國頻譜利用現狀,無人機系統規劃840.5-845MHz、1430-1444MHz和2408-2440MHz頻段,其通信間隔在15-30KM之間具有三維傳輸特性,廣泛應用於植保、航測等工業無人機。
3. 5G+無人機,究竟能夠讓無人機飛得多高
無人機作為一種新型的 科技 產品,在我們生活中的用途越來越多,從最開始 娛樂 性的飛行表演到航拍、物流、巡檢等各個領域都可以看見無人機的身影。如今,無人機行業發展迅速,使其對於移動通訊網路的需求越來越旺盛。正因如此,很多人預測無人機將是5G網路最先商用的幾大行業之一。
如今,5G商用牌照已經正式發放,5G網路真正商用也提上了議程。但是,無人機究竟為什麼需要5G網路?5G網路究竟給無人機行業帶來怎樣的變化?5G究竟能讓無人機飛的多高?6月14日,無人機企業將在億歐2019全球新經濟年會之「5G物聯峰會」,基於自己對於行業的深度認知,為大家一一解答這些問題。
無人機市場一般可以劃分為消費級無人機和行業級無人機,目前消費級無人機已經被大疆壟斷,而行業級無人機市場還未形成真正地壟斷格局。消費級無人機自2016年進入資本寒冬以後便再無起死回生的跡象,行業級無人機反而更受資本青睞。
目前,行業級無人機可以應用到很多行業,如物流、巡檢、安防等垂直行業。艾瑞咨詢預測到2025年,國內無人機市場總規模將達750億。其中行業應用農林植保約為200億,安防市場約為150億,電力巡檢約為50億,而用於航拍 娛樂 的消費級市場為300億。
大家對行業級無人機前景持樂觀態度,但是無人機依舊存在著法律監管不力、科研應用配套不足、安全問題與技術難以突破等問題。但是網路問題是限制其發展的關鍵環節,4G網路在帶寬、時延、干擾協同等方面都存在著進步空間。 首先在信號干擾性方面,無人機的飛行路線的基站主要是依靠地面覆蓋建設,而且無人機的飛行高度卻不在地面站天線主瓣范圍。 因此,空中信號差且無主覆蓋小區。最後導致,基站下行干擾較大,部分區域甚至出現短線失聯的問題。
其次在時延性方面,無人機如果在干擾過大的失聯區域,下行方向的管理指令傳輸困難。 根據信通院發布的《5G無人機應用白皮書》得知,部分干擾鄰區來自遠距離基站且站間距為500m城區場景會收到2.5外小區干擾,空中頻繁切換,切換失敗和掉線次數比地面高出2-5倍。對於網聯無人機來說,如果時延不穩定,會造成信號不能及時接受不到,甚至會對無人機的工作產生影響。
截止2017年12月31日,2017年中國國內民用無人機產量達到290萬架,同比增長67%。如今,無人機在4G網路下未能實現的場景,可以在5G網路中得以發展。5G蜂窩移動通訊技術與無人機的結合將會讓無人機突破目前的局限,並且構建更加穩定的無人機網路控制系統。
5G網路有著全新的網路架構,能夠實現超高帶寬、毫秒級時延、超高密度鏈接,這些優點可以很大程度上解除無人機現在的困境。當5G網路能夠實現真正的商用,無人機便構成一個7*24的全時無人機網路,進而構成一個天、地、空實時聯動的世界。
在減低信號干擾方面, 5G可採用鋪設大規模天線較窄波束對准服務用戶,進而小區內或小區間的干擾;也可以採用協同傳輸的方式,以協調時、頻、空、碼、功率的資源協調;更可以不同帶寬的分頻接入,使得地面和空間採用不同的網路,從而減少干擾。
在無人機下行容量方面, 如今的低空無人機或許對於下行容量的要求不高。一旦,無人機數量增多,地面終端業務負載過大,便會出現下行容量受限的問題。針對下行容量問題,5G基站的大規模天線能力可以增加水平和垂直發射通道數,使得水平垂直面的波束更加准確地指向目標用戶。如此一來,更窄的波束能夠有利於控制干擾,提升用戶的信噪比,同時可以實現更多用戶的空分復用提高下行容量。
最後在時延性方面, 無人機的控制與指揮需要低時延,同時高清視頻的回傳更需要降低時延。而5G的新空口可以根據不同的業務時延需求進行調度,投入前置導頻、迷你時隙、靈活幀結構、上行免調度設計實現低時延傳輸。針對數據業務,可以使用自包含子幀結構、傳輸和反饋可以在一個時隙內完成,可以大大減少時間。
5G網路在時延行、抗干擾性、下行容量等方面的特點可以緩解無人機在4G網路時代的尷尬,而且5G網路可以滿足無人機在絕大多數的應用場景的通信需求,將會給產業界帶來近10倍的商業機會。有了穩定的網路,將會更好地發揮無人機響應速度快、觀察視角好、覆蓋面廣等優點,從而為各個行業提供更為優質的服務,進而做到提效降能。
5G網路可以讓無人機在現有的場景中做的更好、更加穩定,而且網聯無人機將會驅動更多種類應用場景升級。5G與無人機的結合不僅僅包括網路的接入,還要有邊緣計算技術與網路切片能力的提高。這幾者完美配合,使得無人機在VR直播、城市園區安防、高清直播、電力巡檢、基站巡檢、無人機物流、無人機水務、野外科學勘測等場景有更好的升級。
在VR直播和高清直播方面,由於5G網路可實現上行單用戶體驗速率100Mdps以上且空口時延10ms,因此VR直播與高清視頻直播將會更加流暢。以VR直播為例,無人機通過掛載在無人機機體上的360度全景相機進行視頻拍攝,全景相機可以通過連入5G網路的CPE將4K全景視頻通過上行鏈路傳輸到流媒體伺服器中,用戶再通過VR眼睛,PC從該伺服器拉流觀看,整個過程對於網路傳輸速度與質量要求極高。
當視頻傳輸的穩定性得到了保證,無人機將會應用在更多垂直的行業。如今,無人機應用較為成熟的安防行業,需要無人機實現高清視頻實時傳輸,飛行狀態監控、遠程操控以及網路定位,這便對於視頻清晰度要求有所提升。而5G網路的大帶寬、低延時的特點,可以實時將高清視頻流回控制中心,使其能夠快速分析視頻。
5G除了可以幫助視頻得以實時傳輸,還可以保證無人機能夠在惡劣的環境下應用,如無人機應用通信及救援和野外科學觀測。中國幅員遼闊,環境多樣,當出現災害或進行地理勘測的時候,人力總是存在著不可抗力的因素,這個時候無人機的作用便凸顯出。5G技術帶來的邊緣計算技術可以幫助無人機在本地篩選無用或冗餘的信息,提高系統的工作效率。
總體而言,5G在無人機領域的應用,促進無人機在物流、農業、巡檢、安防等多個場景實現全時化、智能化建設。 如今,民用無人機應用的前景廣泛,是5G技術與業務應用的重要行業之一。如今,5G與無人機實現了跨界融合,將會加速民用無人機的廣泛普及,也讓這個市場存在著新的增量。
4. 無人機的圖傳是什麼技術為什麼WiFi就沒有這么強的信號
如果說飛控是無人機的大腦,那麼圖傳系統就是無人機的「眼睛」,而我們通過無人機以上帝視角俯瞰美麗的世界。
無人機圖傳系統採用了適當的視頻壓縮技術、信號處理技術、信道編碼技術、以及調制解調技術,將無人機所搭載的攝像機拍攝到的視頻以無線方式實時傳輸到遠距離接收器端的一種無線電子傳輸設備。
無人機圖傳系統如果按設備類型來分類,通常可以分為模擬圖傳和數字圖傳兩大類,由於數字圖傳所傳輸的視頻質量和穩定性都遠遠好於模擬圖傳系統,所以工業級應用中通常都採用數字圖傳。
無人機的圖傳主要用到1.2G、2.4G、5.8G三個頻段。
2.4G和WiFi屬於同頻段;1.2G是管制頻段,在我國目前沒有1.2G開放性的業余頻段,只提供取得資格證書的無線電愛好者合法使用;5.8G這個頻段國家劃分了開放的業余頻段,在5.8G工作的設備少,干擾較少,頻率高天線可以更加小型化,但頻率越高電子元器件的造價就越高,對天線等精度要求就更高,更容易發熱,對靠近發射機的導磁體比低頻更加敏感,做大功率就比低頻更困難。
目前無人機圖傳主流的技術有OFDM、WiFi等。OFDM(正交頻分多路復用)是多載波調制的一種,更適合於高速數據的傳輸,在窄帶帶寬下也能夠發出大量的數據,能夠對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾等等。但OFDM也有缺點,比如載波頻率偏移,對相位雜訊和載波頻偏十分敏感,峰均比比較高。WiFi傳圖是具有高性價比的無人機圖傳技術,但WiFi在技術上做了很多限定,很多廠家都是拿方案直接搭建,晶元設計是什麼格式就是什麼格式無法再做修改,WiFi傳圖干擾管理策略實時性不強,信號利用率也比較低。
無人機圖傳系統構成無人機圖傳系統由遠程伺服器端、飛機端、店面中繼端和手機視頻控制端四個部分,比如大功率的WiFi模塊一共有2個,分別嵌入無人機費繼端和地面中繼端。
無人機用到的大功率WiFi模塊發射功率達到了+28dBm,傳輸距離可達2千米。大功率WiFi模塊不僅僅可以實時的傳輸航拍相機的視頻,還可以實時傳遞來自地面移動端,如手機等的控制信號。
為什麼無線路由器的WiFi信號就傳不了這么遠?在頻率相同的情況下,無人機可以進行遠距離圖傳,而無線路由器的WiFi信號這么遠卻沒有信號,很大一部分原因在於無線路由器和手機等移動終端的功率不夠。國家有相關規定無線路由器的發射功率不能超過100mW(20dBm),而天線增益一般是3dBi和5dBi,一些穿牆能力突出的產品則用了6dBi、7dBi的增益天線,天線增益的信號強度提升也還是非常有限,所以無線路由器的WiFi信號在沒有障礙物阻擋的情況下覆蓋200米就不錯了。
另外日常生活中小功率的手機、電腦等也造成了很大的局限性,造成WiFi信號明明很好,但還是沒法上網或者網路質量很差的現象。
這就好比兩個人同時進山,分開一段距離後,嗓門大的人喊一句嗓門小的人能聽見,而嗓門小的人回應嗓門大的人,嗓門大的人卻什麼也聽不到,自然也不會有任何的回應。
實際上手機等通過WiFi上網,需要歷經三次握手的過程才能真正地建立連接上網。如果WiFi信號端發射功率很大,而手機超出了它能回應信號的最大距離就會造成明明WiFi信號很強,也能接收到信息,但死活就是發不出去信息的情況。
另外,無人機是在室外較空曠的地方飛行進行圖傳,而路由器的WiFi一般是在有很多障礙物的復雜環境下使用。所以路由器的WiFi信號在家裡能夠覆蓋個10來米就已經算不錯了。
WiFi是實現無人機圖傳的無線技術之一。
那麼為什麼無人機圖傳的WiFi信號要比普通的WiFi設備的信號強呢?
1、無人機圖傳WiFi模塊(SKW77)發射功率:
2、普通WiFi模塊發射功率(以MTK WiFi模塊為例,其他基本也差不多):
無人機圖傳WiFi模塊的發射功率最大達到了28dBm(約640mW),而普通WiFi模塊的發射功率最高一般是20dBm,100mW(圖例中是18dBm),兩者相差非常大。
這就是無人機圖傳WiFi信號比普通WiFi模塊強的原因。
眾所周知,無人機肯定是在室外使用的,而普通WiFi設備,像手機,AP等,一般在室內使用。使用場景的不同,所採用的頻率和功率就不同,這就是兩者最大的區別。
無人機在室外使用,要求傳輸距離遠,對避障、穿透等也有需求,所以一般是採用2.4GHz頻段的,因為5.8GHz頻段由於頻率較高,穿透能力比較差。而且功率也會比室內WiFi模塊來的高。室外WiFi模塊最大傳輸距離能達到多少呢?
我們來看一下室外網橋產品排名數一數二的UBNT的網橋產品的數據。UBNT的網橋,採用基於WiFi協議的TDMA技術,加上大的發射功率以及專用的天線,有效傳輸距離能達到15公里。
而對於普通室內使用的WiFi設備來說,設備之間的距離比較近,一般距離就幾百米。而且考慮到對人體的輻射,一般無線AP/路由器的最大功率為20dBm(100mW)。有些無線路由器有增強功能,實際增大的就是發射功率。
也就是說不是WiFi信號一直比較弱,而是會根據使用場景、距離要求等採用不同的信號強度。
圖傳本質上是 剛WiFi一樣的TDD的一個 信息分發和傳輸系統。
在攝影拍攝類的無人機的應用中,圖傳主要用於將攝像頭採集的實時數據,向下發送至用戶的終端。
圖傳可以工作在400M、800M,當然絕大數多數的民用無人機工作在2.4G的工科醫頻段。 在2400到2083.5MHz頻段,無人機的飛控用與WiFi 類似的跳頻信號,這個跳頻信號將射頻能量分散,然後增加了抗干擾的能力,帶寬大約為18M。圖傳系統大概佔十兆帶寬左右,如果想要高速穩定的傳輸高質量的圖像,那圖像的採集、編碼、壓縮就需要非常大的技術實力了。目前大疆的飛控和圖傳都自己做,實力都是相當不錯。
因為無人機也是一個質量受限、功率受限、空間面積受限的一個綜合系統。 圖傳的功率一定是受到限制的。
你說的WiFi的功率不如無人機的圖傳系統功率大。這應該是個假象,因為咱們國家工信部規定在2.4GHz的工科醫頻段,基本上最大的發射功率只能到0.5瓦。
之所以有你說的現象,大致是因為,WiFi傳輸內容的密度比不上無人機圖傳系統的傳輸密度。
這個問題比較泛,無法回答准確。
因為這樣的問題無法用幾句話說明白,但也不是回答越多或者就某個技術細節回答的越多就能說明白。
因為實現技術方式方法多樣,技術非常有深度,也不是幾本書就是能研究明白。所以回答不準確的話怕誤人子弟,僅就個人實際使用經驗作答。
首先無人機搭載的圖傳分玩具級別,航模級別,工業級別。不同級別用的技術也是天差地別。
在此僅對工業級無人機的常用圖傳技術做簡單說說。
無人機圖傳用的技術很多,常用的cofdm技術,也就是碼分正交頻分復用,公開的技術。
WIFI本來就是短距通信,遠了沒信號,由應用場景和技術標准決定。
其實說白了無線電傳輸就是電磁波,都知道波長越長越不容易被干擾,選對頻道就行,而且主要是飛得人少,干擾源少,你讓10個人拿著同頻段的無人機飛試試穩不穩定。