????????警用裝備網(wǎng)訊：?7月底以來，臺風“杜蘇芮”在我國多地引發(fā)嚴重洪澇災害。中國聯(lián)通迅速出動網(wǎng)聯(lián)無人機應急通信系統(tǒng)開展應急通信救援行動，無人機、4G/5G空中基站、衛(wèi)星回傳鏈路等科技創(chuàng)新成果切實保障了防汛工作順利進行。

　　在救援過程中，中國聯(lián)通自主研發(fā)的無人機應急通信系統(tǒng)提供穩(wěn)定通信保障的“亮眼”表現(xiàn)，引起了業(yè)界、媒體的廣泛關(guān)注。中國聯(lián)通網(wǎng)聯(lián)無人機以及基于無人機的應急通信系統(tǒng)之所以能夠得到長足發(fā)展，背后是其網(wǎng)聯(lián)無人機體系化科研創(chuàng)新的結(jié)果。

　　早在2017年，中國聯(lián)通就開始布局推進網(wǎng)聯(lián)無人機產(chǎn)業(yè)的體系化創(chuàng)新工作，依托長期在網(wǎng)絡、終端及平臺的研發(fā)積累，率先在行業(yè)內(nèi)提出“端、網(wǎng)、業(yè)、管”四位一體網(wǎng)聯(lián)無人機發(fā)展思路及解決方案。目前，中國聯(lián)通網(wǎng)聯(lián)無人機除應用于應急通信保障之外，還在河道巡檢、空中喊話、物資拋投、視頻回傳以及三維建模等場景中得到了常態(tài)化應用。

　　自中國聯(lián)通新戰(zhàn)略實施以來，為更好地迎接泛在低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為行業(yè)提供極限場景下的通信保障，中國聯(lián)通研究院與河南聯(lián)通、北京聯(lián)通等緊密合作，瞄準數(shù)字技術(shù)融合創(chuàng)新，在集團公司創(chuàng)新體系和核心技術(shù)攻關(guān)體系雙重保障下，基于“端、網(wǎng)、業(yè)、管”四位一體體系整體布局，目前已經(jīng)形成業(yè)界領(lǐng)先的八大創(chuàng)新突破，并持續(xù)推進無人機產(chǎn)業(yè)向網(wǎng)聯(lián)化、智能化方向發(fā)展。

　　端側(cè)兩大突破

　　確定性連接5G網(wǎng)聯(lián)模組。中國聯(lián)通自主研發(fā)了業(yè)內(nèi)首個適用于無人機網(wǎng)聯(lián)的確定性連接5G模組，該模組提供5G雙卡雙鏈路保障，可對雙鏈路的應用性能指標（時延、丟包率）及網(wǎng)絡性能指標（信號強度、信噪比）進行秒級持續(xù)監(jiān)控，可根據(jù)雙閾值完成不同運營商網(wǎng)絡的毫秒級鏈路智能切換。與通用模組相比，確定性連接專用5G模組可將有效連接時長提高9.7％，為行業(yè)用戶提供持續(xù)、穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接服務，能有效解決網(wǎng)絡覆蓋不連續(xù)、斷網(wǎng)后重連速度慢的痛點問題，對于連接可靠性、穩(wěn)定性高需求的場景具有極強的適應性。

　　通用型輕量化機載終端。中國聯(lián)通自主研發(fā)極致輕小、超低功耗、接口精簡的通用型機載終端，該終端重量僅120克，運行時功耗低至5W，可通過手機APP快速配置，使用便捷；支持包括大疆全部行業(yè)級無人機在內(nèi)的行業(yè)主流無人機，全面拓展網(wǎng)聯(lián)無人機應用范圍，將極大促進無人機產(chǎn)業(yè)快速向網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展。

　　網(wǎng)側(cè)兩大突破

　　形成基于現(xiàn)網(wǎng)的低空網(wǎng)絡最佳參考配置方案。依托中國聯(lián)通5G精品網(wǎng)，通過現(xiàn)網(wǎng)基站天線俯仰角的調(diào)整，實現(xiàn)了現(xiàn)網(wǎng)對地面與300米低空的同時覆蓋；優(yōu)化空地頻率分配策略，有效降低地面網(wǎng)絡與低空網(wǎng)絡的干擾；在網(wǎng)絡側(cè)為無人機業(yè)務配置不同的QoS策略保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級。通過上述多種技術(shù)手段組合，有效解決低空網(wǎng)絡優(yōu)化難題，取得了傳輸干擾少、切換快、業(yè)務持續(xù)的效果。優(yōu)化后，低空5G網(wǎng)絡覆蓋比例達到99％，減少小區(qū)切換次數(shù)30％以上，無人機全航程傳輸速率滿足1080P視頻傳輸需求，依托地基網(wǎng)絡覆蓋能力，以參數(shù)工程化優(yōu)化形成最佳參考配置方案，為泛低空可靠網(wǎng)絡連接提供了業(yè)界網(wǎng)絡配置參考標準。

　　無人機5G低空專網(wǎng)。依托5G泛在低空測試基地，中國聯(lián)通建成全國覆蓋面積最大（1200平方公里）的立體無縫覆蓋網(wǎng)絡，并通過上百次調(diào)試優(yōu)化，形成可支撐水利巡檢、石油管線及天然氣管線巡察、支線物流、森林防火等典型無人機應用場景的5G低空專網(wǎng)。依托優(yōu)質(zhì)的測試驗證環(huán)境，網(wǎng)聯(lián)無人機產(chǎn)業(yè)形成了良好的孵化效應。通過同步建成的無人機產(chǎn)業(yè)孵化器，吸引20多家國內(nèi)外無人機企業(yè)入駐，涉及飛控研發(fā)、整機制造、飛行服務、人員培訓等產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)集聚態(tài)勢初步形成。有了上述基礎(chǔ)，該基地于2020年正式申請并成為首批13個國家級民用無人駕駛航空試驗區(qū)之一，支撐商飛、水利局、管網(wǎng)公司等合作伙伴面向巡檢、巡察、物流等場景開展網(wǎng)聯(lián)無人機業(yè)務驗證及示范。

　　業(yè)側(cè)三大突破

　　網(wǎng)聯(lián)無人機應急保障系統(tǒng)。網(wǎng)聯(lián)無人機應急保障系統(tǒng)由垂起固定翼無人機、空中4G/5G通信基站、衛(wèi)星回傳鏈路組成。整體系統(tǒng)兼容全構(gòu)型行業(yè)無人機的小型化通信基站及衛(wèi)通設(shè)備，通過運動傳感及慣導反饋技術(shù)解決了衛(wèi)通天線穩(wěn)定性問題，同時應用波束賦形及位置隨動組合策略消除飛行氣動特性對移動信號傳輸?shù)挠绊懀瑢崿F(xiàn)基站回傳信號在100平方公里范圍內(nèi)穩(wěn)定傳輸，保障1000名用戶同時在線通信。在衛(wèi)星回傳方面，采用高軌地球同步衛(wèi)星，支持低通量通信業(yè)務，解決災情中斷路、斷網(wǎng)、斷電的應急通信難題。

　　無人機行業(yè)應用通用能力突破。視頻業(yè)務是無人機行業(yè)應用的主要內(nèi)容，可分為兩類情況：一是視頻實時回傳及云側(cè)常態(tài)處理，二是端側(cè)實時處理。針對上述情況，根據(jù)端云算力分布和網(wǎng)絡質(zhì)量，進行端云協(xié)同式技術(shù)攻關(guān)。在第一類情況中，構(gòu)建“端-云”間輕量化、低時延通信機制（以定制化LWM2M和MQTT協(xié)議為基礎(chǔ)），融合視頻實時優(yōu)化的多種策略（CBR/VBR/CVBR動態(tài)切換、碼率與GOP動態(tài)協(xié)同調(diào)整等），實現(xiàn)視頻回傳時延低于500ms，保障視頻回傳質(zhì)量損耗低于10％。同時，云側(cè)對實時視頻進行圖像拼接、同步對比和清晰度調(diào)優(yōu)，使其具備行業(yè)應用價值。在第二類情況中，憑借自研算力終端的16路視頻并發(fā)識別和15TOPS算力，在端側(cè)實時進行圖像處理，僅將關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)云側(cè)進行呈現(xiàn)，滿足網(wǎng)絡質(zhì)量較差時行業(yè)應用對數(shù)據(jù)結(jié)果的時效性需求。

　　靈活的二次集成與融合能力?；谖⒎占軜?gòu)，通過開放平臺級API接口，快速實現(xiàn)與第三方平臺的系統(tǒng)融合，形成包含網(wǎng)聯(lián)無人機的綜合業(yè)務平臺（如智慧城市、數(shù)字政府等）。在系統(tǒng)融合的基礎(chǔ)上，推進大數(shù)據(jù)一點式集中，實現(xiàn)低空產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)與千行百業(yè)數(shù)據(jù)融合，滿足多元行業(yè)場景和不同類型客戶對差異化數(shù)據(jù)的剛性需求，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)融合的應用價值。

　　管側(cè)一大突破

　　全流程泛在低空管控能力。以通用聯(lián)通云具備的靈活部署和開放服務為基礎(chǔ)，將低空行業(yè)應用功能組件化、模塊化，重構(gòu)無人機整體系統(tǒng)架構(gòu)，支持輕量化SaaS/PaaS等多種方式進行落地服務，具備遠程、實時的端到端全流程泛在低空管控能力，符合國家最新發(fā)布的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》監(jiān)管要求。目前已完成20余款行業(yè)主流無人機產(chǎn)品的適配對接，累計用戶數(shù)量超過500人，存儲數(shù)據(jù)超過50TB。

　　上述創(chuàng)新成果，離不開中國聯(lián)通6年多來的無人機網(wǎng)聯(lián)科研努力。目前，中國聯(lián)通已形成以地理測繪、電力巡檢、應急通信、環(huán)境保護、管線巡檢、區(qū)域安防等典型場景的行業(yè)應用創(chuàng)新。作為無人機網(wǎng)聯(lián)化的“開局者”，中國聯(lián)通將持續(xù)推進無人機網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展，不斷擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，打造穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟高效、技術(shù)領(lǐng)先、場景豐富的網(wǎng)聯(lián)無人機產(chǎn)品體系和常態(tài)化應用場景，把科技創(chuàng)新“關(guān)鍵變量”轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量發(fā)展的“最大增量”，切實踐行“數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施運營服務國家隊、網(wǎng)絡強國數(shù)字中國智慧社會建設(shè)主力軍、數(shù)字技術(shù)融合創(chuàng)新排頭兵”的使命擔當。

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