无人机“飞多远”“飞更远”的原理问题

飞多高？飞多远？多少钱？这曾经是一些无人机展会上，观展人员最关心的问题。今天，通过这篇文章，小编尝试回答一下无人机“飞多远”“飞更远”的问题。

无人机的任务信息传输，一般是指通过下行的无线数据传输通道。由无人机向地面控制站传送无人机的工作状态信息，由机载任务载荷所获取的视频、图像等信息。将无人机上的任务信息通过数据传输通道传递到地面控制站，是无人机完成任务的关键。   数据传输通道质量的好坏，直接关系到无人机系统完成任务的能力。常见的工业无人机链路系统使用的是微波通信的无线电通信技术，利用微波无线电波建立空地双向数据传输通道，传输无人机系统的信息。微波无线电的传播性能稳定、传输带宽宽，在地面的传播距离常在几十公里左右。

微波无线电一般以视距直线的形式传播 微波通信无线电主要是以视距直线的形式传播，易受地球曲率、地物遮挡以及雨衰、雪衰、雾衰等环境因素影响工作距离。一旦无人机的信号被遮挡，无人机和地面指控站将无法建立通视条件，操作人员失去对无人机的超视距控制能力，也失去对任务目标的观察能力。   为应对无人机执行超视距飞行任务时地球曲率、地物遮挡以及环境等因素的影响，延伸数据链路的作用距离，中继通信成为一种普遍选择的系统方案。      

典型的中继通信方案

无人机系统常见的通信中继技术方案为空中飞行平台中继和地面基站组网中继。随着ICT技术和其他通信技术的发展，蜂窝移动无线组网中继和卫星通信系统中继也逐渐成为主流应用方案。   01  

空中飞行平台中继通信

空中平台中继通信是解决应急通信和特殊地形通信的重要手段。利用空中平台搭载通信设备升空可以很好地解决复杂地形条件下微波无线电覆盖不足问题。  

无人机空中中继示意图 结合无人机轻量、便携、可快速部署的特性。该平台可以快速在空中展开，为地面建立一套临时的宽带中继通信系统。空中飞行平台中继通信，已在我国的应急救援通信中扮演着重要的角色。   CW-40无人机中继平台搭载定制化中继通信设备，架设空中通信桥梁，能有效延伸通信距离、提高无线信号覆盖半径，为小规模无线专网在应急场景下的应用增加了更多场景选择。特别适用于某些特殊环境或应急通信中，如发生地震、水灾后的营救等应用场景，同时也可为已有的无线、有线网络提供通信的多跳扩展。  

纵横大鹏CW-40无人机搭载定制化中继通信设备 02  

地面基站组网中继通信

依托于当地的运营商，自建无人机地面通信基站，多个地面基站联网组成一个对空的低空ATG（Air to Ground）网络。无人机系统通过和地面基站一对多的方式，结合后台飞行管理和飞线漫游切换，扩大无人机系统的工作范围。

地面基站组网中继通信示意图 2020年，纵横股份承担了“安徽省淮河河道管理系统建设水利专网与视频监视项目”，为全国水利领域首例空地一体实时流域管理系统，成为长距离大面积固定部署常态化监管的有利探索。该系统建成了无人机移动视频与固定视频相结合的视频监视系统，为河道和堤防工程强监管提供信息支撑，提高工程管理智能化水平。

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蜂窝移动无线组网中继通信

无人机在机载上部署机载移动蜂窝网接入终端系统，通过接入网络运营在地面部署的4G/5G基站，形成低空蜂窝移动网络，实现多场景应用。   随着全球4G和5G蜂窝移动网络覆盖率的增加，无人机结合蜂窝网络能够在低空环境以低成本、高移动性、多场景的方式支持多无人机的同时在线工作，也为建立新的无人机专用地面业务网络提供了可能性。     纵横大鹏5G网联无人机解决方案，在“云-网-端”协同机制下，通过 5G 网络实时将飞控数据和图像数据与云平台进行交互，实现飞行数据和图像数据的上传及飞行任务下发。  

云-网-端 04  

卫星通信

卫星通信的特点是，通信范围大且不易受地形环境影响。在通信卫星发射的电波所覆盖的范围内，从地球上的任何点都可与卫星进行通信，进而获取移动互联网服务或专网服务，不易受地球曲率和地形遮挡的影响。   卫星通信系统由无人机卫星通信终端、通信卫星和地球站三部分组成。无人机的机载卫星通信终端使用通信卫星作为传输的中继节点，向地球站进行无人机数据的传输。卫星通信系统作为重要的中继通信，实现了无人机任务载荷采集视频的传回，保障了用户通过卫星通信系统对无人机和任务设备远距离操作等功能。

无人机机载卫星通信 纵横大鹏CW-100二代无人机具有先进的融合通信能力，可搭载高通量相控阵卫星通信终端系统，Mesh无线自组网通信系统，LTE通信基站系统，北斗短报文通信系统，5G网联通信系统，100~200km微波通信系统等多种通信数据链。其强大的融合通信能力，能在复杂环境下为用户提供多种通信方式，高效、精准地完成预定任务。     所以，在不考虑无人机动力（电量/燃油）的情况下，通信距离有多远，无人机就能飞多远。梦想无边界，我们一起前往星辰大海！   编辑：黄飞