5G無人機，是當前最具創(chuàng)新精神的移動通信應用之一。

雖然目前市面上已經(jīng)有很多無人機，但他們基本都是通過WiFi和藍牙連接的，只能滿足人們的一些娛樂體驗。

要想從狹窄的娛樂應用空間邁向更為廣闊的行業(yè)應用市場，無人機離不開通信的支持，而移動5G，將會為無人機應用帶來新機遇。

5G網(wǎng)聯(lián)無人機整體解決方案

下面我們來看看5G無人機的9個應用案例，感受一下即將到來的5G時代，無人機會給我們的生活帶來哪些變化。

1

VR直播

在4G時代，VR行業(yè)一直苦于4G網(wǎng)絡環(huán)境的帶寬限制而無法實現(xiàn)高清的VR視頻直播，導致VR直播應用發(fā)展緩慢。

隨著5G的到來，VR直播有望迎來爆發(fā)。

5G網(wǎng)絡可實現(xiàn)上行單用戶體驗速率100Mbps 以上，空口時延10ms，將使得VR直播更加流暢、更加清晰、用戶體驗更優(yōu)。

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，全景相機通過連入5G網(wǎng)絡的CPE將4K全景視頻通過上行鏈路傳輸?shù)搅髅襟w服務器中，用戶再通過VR眼鏡、PC從該服務器拉流觀看。

基于5G的無人機VR直播組網(wǎng)圖

2

城市、園區(qū)安防

5G網(wǎng)絡的大帶寬、低時延實時視頻流回傳至控制中心，融合AI深度學習能力，快速視頻分析實現(xiàn)多手段的目標鎖定及實時跟蹤監(jiān)控，控制中心能通過5G網(wǎng)絡向無人機飛行控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令，極大地提升傳統(tǒng)無人機用于安防場景的效率。

基于5G的無人機城市安防系統(tǒng)

無人機與５Ｇ結合實現(xiàn)多種功能，達到全方位無死角的安防布控：

1、控制中心人員通過VR眼鏡的4K高清視頻呈現(xiàn)實時觀看和與地面安防設備的同步聯(lián)動， 優(yōu)勢互補，最大化安防場景能力；

2、控制中心人員通過VR眼鏡、PAD等地面 控制終端經(jīng)由5G網(wǎng)絡遠程控制無人機機載攝像頭 的轉向、無人機的飛行狀態(tài)及路線，進一步追蹤鎖定目標；

3、無人機對突發(fā)安防場景問題的預判以及自動識別的目標實現(xiàn)進行自動跟蹤。

通過智能無人機飛行平臺以及5G蜂窩網(wǎng)絡能力的有效引入，促進了傳統(tǒng)安防產(chǎn)業(yè)像天地一體化協(xié)同作戰(zhàn)的方向轉型以及多場景安防能力的智慧升級，必將作為一種新型的安防解決方案模式得到更加廣泛的應用，從而促進傳統(tǒng)安防服務商的智慧升級，從而帶到整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3

高清直播

在我國雄安新區(qū)第一棟地標性建筑“市民中心”的建設過程中，無人機的高清視頻直播提供了從空中俯瞰的實時畫面，為近距離觀察市民中心建設情況提供了極大的便利。

雄安新區(qū)的另外一個重要景觀-白洋淀，無人機的高清直播可以把白洋淀的風景實時傳到20km之外的市民中心臨時指揮部。

視頻直播采用專業(yè)級航拍無人機，支持實時回傳1080P 30幀高清視頻，通過與之相連的 5G TUE，將高清視頻信號通過5G網(wǎng)絡傳輸，供遠在市民中心的參觀者觀賞。

基于5G的無人機高清直播組網(wǎng)圖

基于5G的無人機高清直播示意圖

4

電力巡檢

電力設備中輸電線路一般位于崇山峻嶺、無人區(qū)居多，人工巡視檢查設備缺陷的效率較低， 因蛇、蟲、蟻等小動物咬傷員工的事件也屢見不鮮。

另外，輸電鐵塔、導線、絕緣子等設備位處高空，應用無人機巡查，既能避免高空爬塔作業(yè)的安全風險，亦可以360°全視角查看設備細節(jié)情況，提高巡視質(zhì)量。

當前的4G網(wǎng)絡只能支持1K的圖傳，對于某些細節(jié)檢查，視頻和圖片的清晰度明顯不足，而5G網(wǎng)絡可實現(xiàn)上行單用戶體驗速率100Mbps以上，空口時延10ms，將使得實時視頻更加流暢、更加清晰、巡查效果更優(yōu)。

多旋翼無人機可分別或者組合搭載高清變焦相機、紅外相機、夜視相機、激光雷達等多種傳感器，傳感器通過連入5G網(wǎng)絡的CPE將視頻流通過上行鏈路傳輸?shù)搅髅襟w服務器中，用戶再通過 PC從該服務器拉流觀看巡查，實現(xiàn)電力線巡查高清視頻的即拍即傳。

無人機4K視頻實時回傳， 上行實時30Mbps帶寬；多機協(xié)同360°全景拍攝，數(shù)據(jù)冗余采集，減少由于對巡檢目標對角、光線不一致、圖像漏拍等導致的GIS圖像3D建模失敗，節(jié)約成本 30~90%；地面站與管理中心進行內(nèi)外場協(xié)同作業(yè)， 即時發(fā)現(xiàn)問題并進行圖像復采集，作業(yè)效率提升 40~80%。

無人機電力巡檢示意圖

5

基站巡檢

基站天線工參定期檢測工作是移動通信系統(tǒng)維護工作最基本、最重要的工作之一。

常規(guī)的人工攀爬基站巡檢受到多方面包括天氣、環(huán)境、儀表、人員操作等因素的影響，造成人工巡檢效率較低，無法按時完成任務。

通過5G網(wǎng)聯(lián)無人機基站巡檢方式，在降低了人工勞動強度的同時也降低了人工登塔作業(yè)安全風險，提高了巡檢效率的同時也節(jié)省了時間成本。

網(wǎng)聯(lián)無人機采集、拍攝基站數(shù)據(jù)并回傳數(shù)據(jù)至主服務器， 人工對數(shù)據(jù)進行處理，并編輯生成報告。

無人機基站巡檢示意圖

6

無人機水務

無人機在水務方面的應用越來越廣泛，如水質(zhì)監(jiān)測、日常巡查、水文數(shù)據(jù)獲取、防汛抗洪、 水土保持監(jiān)測等等。網(wǎng)聯(lián)無人機水質(zhì)監(jiān)測是在水務方面的創(chuàng)新性應用。

無人機荷載多光譜相機進行水體地物光譜采集，利用采集的多光譜影像，通過自主研發(fā)的聚類分析算法，對多光譜遙感影像數(shù)據(jù)進行針對水質(zhì)特征的影像聚類分析，得出水質(zhì)狀況定性結論。結合抽樣水樣檢測數(shù)據(jù)獲得定量數(shù)據(jù)，綜合 分析，可總體掌握監(jiān)測水域的水質(zhì)狀況。

相比監(jiān)測站點加人工排查的方案，利用網(wǎng)聯(lián)無人機獲取水文水質(zhì)數(shù)據(jù)，覆蓋面積廣、成本更低、效率更高，能實現(xiàn)全流域的實時動態(tài)水質(zhì)監(jiān)測和強大的水文水質(zhì)數(shù)據(jù)獲取能力，擁有廣闊的市場發(fā)展前景。

無人機水務業(yè)務示意圖

7

無人機物流配送

近年來，國內(nèi)外的主要物流企業(yè)紛紛開始布局無人機配送業(yè)務，以實現(xiàn)節(jié)省人力、降低成本的目的。

通過5G網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)物流無人機狀態(tài)的實時監(jiān)控、遠程調(diào)度與控制。

在無人機工作過程中，借助5G網(wǎng)絡大帶寬傳輸能力，實時回傳機載攝像頭拍攝的視頻，以便地面人員了解無人機的工作狀態(tài)。

同時，地面人員可通過5G網(wǎng)絡低時延的特性，遠程控制無人機的飛行路線。

此外， 結合人工智能技術，無人機可以根據(jù)飛行任務計劃及實時感知的周邊環(huán)境情況，自動規(guī)劃飛行路線。

無人機物流示意圖

8

無人機應急通信及救援

我國幅員遼闊，多樣的環(huán)境和氣候特征使得各種自然災害時有發(fā)生，因此，災后的救援工作尤其重要。

利用無人機靈活性強的特點，當災害發(fā)生時，使用搭載通信基站的無人機，基于規(guī)劃的路線飛行，觸發(fā)受災被困人員手機接入機載基站網(wǎng)絡，實現(xiàn)對被困人員通信設備的主動定位， 確認被困人員的位置及身份信息。

同時利用5G 網(wǎng)絡的大帶寬傳輸能力，通過機載攝像頭實時拍 攝并回傳現(xiàn)場高清視頻畫面，結合邊緣計算能力與AI技術，實現(xiàn)快速的人員識別及周邊環(huán)境分 析，便于救援人員針對性地開展營救工作。

通過該產(chǎn)品與傳統(tǒng)搜救方式的結合，可有效降低搜尋時間，保證被困人員能夠在第一時間得到有效救助，最大程度地減少人員傷亡，具有顯著的社會效益。

無人機應急通信與救援示意圖

9

野外科學觀測

野外科學觀測是指在野外條件下通過對生態(tài)環(huán)境、動植物的指標要素進行長期采集、數(shù)據(jù)積累和測定，確定其變化趨勢，幫助科研人員進行研究，是生態(tài)學、氣象學等領域的基本研究手段。

野外科學觀測地點普遍遠離城市，通過應用多種傳感器、視頻監(jiān)控設備、數(shù)據(jù)采集器、通信網(wǎng)絡等基礎設施，能夠實現(xiàn)科研數(shù)據(jù)的采集、存儲、傳輸，形成信息化的研究環(huán)境。

然而，在廣域的青藏高原冰川、內(nèi)蒙古草原、新疆戈壁等環(huán)境下，建立監(jiān)測系統(tǒng)需要的成本較高。

無人機基于規(guī)劃路線飛行，可實現(xiàn)廣覆蓋、低成本的視頻數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)的采集。

5G網(wǎng)絡增加監(jiān)測視頻數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)的上行傳輸速率， 并降低空口時延，提高野外科學觀測的效率。

結合5G網(wǎng)絡的大帶寬和低延遲高可靠性能，實現(xiàn)科學觀測系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)的實時觀測。

如：氣象領域高頻的原始流數(shù)據(jù)采樣頻率較高（10Hz），基于LTE網(wǎng)絡實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸困難。

另外在觀測系統(tǒng)架構中，通過邊緣計算在本地篩選并計算有效數(shù)據(jù)，剔除重復和無效數(shù)據(jù)， 提高系統(tǒng)工作效率。

5G無人機野外科學觀測系統(tǒng)示意圖

本文由5G產(chǎn)業(yè)圈整理自中國信通院發(fā)布的《5G無人機應用白皮書》，如需轉載，請注明來源！