表2 5G网络对无人机应用通信需求满足度(4) 时延。无人机的指挥与控制数据业务需要较低时延，同时高清视频的回传也需要尽可能的减少传输时延。对于无人机传输时延，可以通过高效的时、频、空、码域等维度的资源调度来提高传输链路的质量，减少重传次数；5G新空口可以根据不同的业务时延需求调度不同子载波间隔和时隙符号数目的BWP，结合前置导频、迷你时隙、灵活帧结构、上行免调度设计实现低时延传输。针对C&C数据业务，可以使用自包含子帧结构，传输和反馈可以在一个时隙内完成，大大减少反馈和重传时间。(5) 可靠性。无人机高可靠通信需求可通过几个途径实现：1)通过时、频、码、空域等多维度资源的协调调度，减少链路干扰，提高链路可靠性；2)通过分集的方式，如时域、频域重复多次传输；3)通过多小区协作，多个小区或者发射节点联合传输；4)控制信道高聚合等级、时隙聚合、Polor码提升控制信道可靠性。(6) 小区连接数。随着未来5G网络的逐渐普及，地面终端和无人机终端的接入需求都将日益增大，可以通过多用户调度，如多用户多天线来实现资源的高效利用，提高小区连接数，也可以通过多种正交和非正交多址接入方式提高小区容量。(7) 地面与低空定位。5G基站具有大规模的天线阵列，尤其是在垂直方向的天线数目增多，垂直方向的定位能力大大增强。无人机与基站之间主要以LOS信道为主，可以采用单站或者多站协同的方式来进行定位，因此蜂窝网络的3D定位精度将大大提高。相较于4G网络，5G网络能力满足了绝大部分无人机的应用场景的通信需求，无人机的联网，已经先在4G网络中实现的部分应用，用5G能够做得更好、更完善，网联无人机将驱动多类场景应用升级。

图3 网联无人机终端通信能力

表3 三类机载终端主要功能规格

图4 5G无人机在安防和应急领域的应用场景

未来网联无人机终端通信能力及应用潜力

未来网联无人机包括六大部分：飞控系统、通信系统、导航系统、机载计算机系统、任务载荷系统以及安全飞行管理系统。如图3所示。未来的机载终端归纳为ABC三类，以满足不同行业应用场景下需求：A类：保障安全飞行；B类：无人机远程超视距实时控制+保障安全飞行；C类：超大带宽，智能化分析。无人机在5G加持的情况下，具备上述能力后，在以下领域必将发挥更大价值：(1)直播(1)(2)城市、园区安防(3)电力巡检(4) 基站巡检(5)无人机水务(6)无人机物流配送(7)无人机应急通信(8)无人机应急救援(9)野外科学考察采用5G加持后，网联无人机对比传统无人机将在应用中具有明显优势：(1) 网联无人机可以采用自主驾驶和远程人员操控相结合的控制方式，及实现“人在环”的控制回路，可穿越丛林、楼宇、房屋等复杂的环境，可以在无法事先了解的环境下精准作业。目前市面上的基于“自动驾驶仪”的自动飞行无人机需要提前获取地理信息，全手动控制的无人机又无法“盲飞”或远程操控。(2) 可以装备更多功能的传感器，且对多传感器信息进行数据融合并实时传输，依赖5G通信网络的低延时和高带宽特性，及时传输至地面。(3) 实时进行图像处理及路径规划，快速提取目标重要特征、自动识别关键特征并采取自主决策机制，实现智能化精细化作业。

(4) 可以采用多机协同作业的模式工作，例如采用通信中继无人机携带5G通信模块，解决复杂的实时通信问题。

未来展望

当前，无人机与无线通信跨界融合的需求与趋势已经有目共睹，无人机5G应用的产业生态，在无人机应用场景和通信需求、终端通信能力、无线技术等方面也初步成熟。通过将5G与无人机相结合，通过应用创新，构成一个全新的、丰富多彩的“网联天空”，将大幅度提升无人机在各行业的应用体验，创造更大的价值。未来，无人机应用必将向网联化、实时化、智能化等方向快速发展。

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