说到无人机，大家一定都非常熟悉。凭借酷炫的外型，还有实用的功能，无人机这几年得到了快速的发展，受到了人们的欢迎。

　　事实上，进入 5G 时代之后，无人机技术又将会有一次跨越式的发展。在 5G 的加持下，无人机的性能和应用场景也将得到大幅升级。

　　今天的文章，小枣君就和大家聊一聊，5G 究竟会给无人机领域带来哪些变化。未来的无人机，又会朝怎样的方向发展。

　　无人机，其实就是无人驾驶飞行器（UAV，Unmanned Aerial Vehicle）的简称。更准确来说，无人机就是一种利用无线遥控或程序控制来执行特定航空任务的飞行器。它和常规飞机最大的区别，当然就是飞行器上面是否搭载了人员。

　　无人机这个东东的历史其实并不算短。早在 100 年前的一战时期，世界上第一架无人机就已经出现了。

　　在这之后的漫长岁月里，无人机一直都是用于军事用途，例如作为靶机、侦察机等。

　　进入 21 世纪，军用无人机发展到惊人的程度，成为战场的主角，也成为大众的焦点。

　　随着无人机技术的不断成熟，它开始向民用领域发展，衍生出各种各样的民用机型和应用。

　　按飞行平台构型，可以分为固定翼无人机、旋翼无人机、扑翼无人机、伞翼无人机、无人飞艇。

　　这类无人机，目前被广泛用于各个社会领域，例如无人机播撒农药、无人机物流、无人机拍摄电影、无人机灯光秀，等等。

　　民用旋翼无人机的机身，通常由以下几个部分组成：机架、动力系统、飞控系统、挂载系统。

　　这种操控方式，属于点对点通信。遥控器和无人机之间的数据传输，是采用Wi-Fi 或蓝牙的方式。

　　正如大家所知道的，Wi-Fi 或蓝牙的通讯距离非常有限。以 Wi-Fi 为例，通常只能控制在300~500 米的视距范围以内（特定条件限制下，可以达到 1 公里以上）。蓝牙就更不用说了。

　　作为无人机的操控者（通常称为“飞手”），一般是不敢让无人机飞得太远的。如果飞远了，可能会导致无人机和飞手之间的通讯中断，甚至“炸鸡（坠毁）”。

　　网联无人机，其实就是利用蜂窝通信网络，连接和控制无人机。更简单来说，就是利用基站来联网无人机。

　　相对于 Wi-Fi，蜂窝基站拥有更广阔的覆盖范围，将使无人机的通讯更加灵活、可靠。

　　“图传”，就是传输图像，将无人机吊舱相机拍摄的视频或图像画面，传回到地面上。

　　“数传”，就是传输数据。无人机上面有很多传感器数据和飞行数据，将这些数据传回到地面，就是数传。

　　如果我们使用 Wi-Fi 点对点通信，通信距离一般不超过 500 米 *，图传能力可以达到 1080p（分辨率 1920×1080，属于超清），每秒 30 帧左右。

　　* 像大疆这样的厂家，自己搞了一个 OcuSync 图传（类似 Wi-Fi，也用 2.4GHz 频段）的技术，号称图传距离可以达到 7 公里（1080p）。

　　如果用网联无人机，4G LTE 蜂窝通信技术，当网络基站覆盖到位的话，理论上可以说是不受距离限制。图传能力的线）左右。

　　如果是无人机航拍，因为距离较远，720p 或 1080p 的分辨率并不算清晰，一些特定场景下（例如查看设备指示灯、参数和人脸识别等），还是不能满足用户的需求。

　　在定位方面，现有 4G 网络在空域定位精度约为几十米（如果采用 GPS 定位，精度大约在米级），在一些需要更高定位精度的应用方面（例如园区物流配送、复杂地形导航等），必须考虑增加基准站提供辅助，才能实现。

　　在覆盖空域方面，4G 网络只能覆盖空域120 米以下的范围应用。在 120 米以上（一些高空需求，例如高空测绘、干线物流等），无人机容易出现失联状况。

　　总而言之，目前 4G 网络和 Wi-Fi 网络下的无人机，应用场景限制太多，用户受众规模太小，导致它在消费市场难以得到普及，也制约它的长远发展和价值发挥。

　　正因为 4G 和 Wi-Fi 的不给力，于是乎，我们需要更牛逼的蜂窝通信技术，那就是 5G。

　　5G 的理论带宽可以达到 20Gbps 以上。目前已建设的实验网络中，也普遍达到了 1Gbps 的速率，这个速度是 4G LTE 的十倍以上。

　　在这个速率的支持下，别说 720p 和 1080P，就连 4K 甚至 8K 的超高清视频都能完美支持。

　　相比于地面传统摄像头静态、低纬度的视角，无人机搭配 5G，将实现动态、高纬度的超高清广角俯视效果，也就是超高清的“上帝视角”。

　　更厉害的是，相比于传统无人机只能用单镜头相机拍摄，在 5G 的加持下，无人机可以吊装 360° 全景相机，进行多维度拍摄。

　　5G 网络还具有超低时延的特性，能够提供毫秒级的传输时延（低于 20ms，甚至达到 1ms，4G LTE 是 50ms 以上）。这将使无人机响应地面命令更快，地面飞手对无人机的操控更加精确。

　　5G 还可以提供的厘米级定位精度，远超 LTE 的十米级和 GPS 的米级。如此一来，完全可以满足城区这样复杂地形环境的飞行需求。

　　5G 所采用的Massive MIMO 大规模天线阵列，以及波束赋形技术，可以灵活自动地调节各个天线发射信号的相位，不仅是水平方向，还包括垂直方向。

　　这样的话，有利于一定高度目标的信号覆盖，满足国家对 500 米以内低空空域监管要求，和未来城市多高楼环境下无人机 120 米以上的飞行需求。

　　在无人机的飞行数据安全保障方面，相比 4G 或 Wi-Fi，5G 也有明显的优势。5G 的数据传输过程更加安全可靠，无线信道不容易扰或入侵。

　　5G 除了解决无人机和基站之间通信能力的问题之外，在无人机系统支撑平台上，还有很大的改进提升。

　　结合云计算，网联无人机的地面平台可以提供更大容量的数据存储，更彪悍的计算能力，为异地的更多地面人员提供服务（例如视频观看）。

　　凭借 5G 的海量连接特性，5G 网络可以接入的无人机数量，也几乎是无限的（每平方公里可以接入 100 万个终端）。

　　5G 的边缘计算能力也有用武之地。可以在 5G 基站附近设置边缘计算中心，无人机相关的数据，可以在边缘计算中心完成计算，而不用送往更远的云计算中心，从而保证了低时延（未来服务于无人机的自动驾驶）。

　　甚至，5G 所提供 D2D（Device to Device）通信能力，可以让无人机与无人机之间实现直接通信，更好地服务于自动驾驶和机群协同。

　　总而言之，5G 所赋予的高带宽、低延时、高精度、宽空域、高安全，可以帮助无人机补足短板，解锁更多的应用场景，满足更多的用户需求。

　　现在我们国家的电网输电线路设备，还有运营商的宏站设备，经常位于野外荒无人烟的地区，甚至是崇山峻岭地区。对这些设备进行运营状况检查，以往只能采用人工巡检的方式，成本高，风险大，时间久，效率低。

　　采用无人机进行巡检，可以对设备进行 360 度全方位高清视频检查，4K 甚至 8K 的清晰度，足以查看设备的各项细节（甚至仪表参数和指示灯），也能够完成数据采集和存档。

　　而且，无人机可以根据需要选择不同的相机吊舱，例如高清变焦相机、红外相机、夜视相机、激光雷达等，获得更为准确和详实的影像信息。

　　5G 无人机还可以搭载特殊吊舱，在低时延精准操作下，进行一些特殊的处置：

　　对于我们通信行业来说，除了可以使用无人机巡检基站之外，还可以使用无人机进行网优路测。

　　相比于传统道路监控，5G 无人机的机动能力更强，灵活性更高，可以在第一时间到达现场。

　　5G 无人机回传的全景广角高清图像和视频，便于交管部门及时查看道路拥堵情况和交通事故情况。

　　5G 无人机还可以在巡线过程中，及时发现道路违法情况，对违法停车、违法占用应急车道、违法变道等行为进行4K超高清拍照取证。5G 无人机还集成了远程喊话的功能，可以对现场车辆进行疏导和警告。这无疑将大幅节省警力，缩短出警时间，高效完成交通管理工作。

　　当发生灾害（例如地震、泥石流、洪水）的时候，传统通信基站往往会发生损毁，无法正常工作。

　　这个时候，就可以采用无人机，搭载通信基站，为灾区提供临时的通信信号覆盖服务。

　　一方面，可以保障灾区的通讯正常。另一方面，可以对被困人员提供定位服务，确认被困人员的位置。此外，5G 无人机还可以实时拍摄并回传灾区现场的超高清视频画面，帮助政府救灾人员更有效地组织救灾。

　　5G 无人机所能发挥作用的地方远不止上述这些。包括无人机物流、无人机消防、无人机边境巡逻等等，各行各业都能够找到和 5G 无人机的交集。

　　大家都知道，目前困扰无人机发展的最大问题，就是电池的续航问题。目前的民用旋翼无人机，续航时间基本在 20-30 分钟之间，这个显然制约了无人机的使用和普及。

　　以后，对无人机进行充电，不再需要安排人工去更换电池，而是直接让无人机停在充电平台，即可进行快速充电。

　　无人充电平台，可以设置在高楼的楼顶，占地面积并不大。在电池技术还没有得到突破的情况下，这是最为合理的解决方案。

　　黑飞，是指一些没有取得私人飞行驾照或者飞机没有取得合法身份的飞行，也就是未经登记的飞行。这种飞行有很大危险性，会对公共安全造成威胁。

　　首先，你如果是未登记注册的 5G 无人机，根本就入不了网，也就联不上网，根本飞不起来。。。

　　其次，当无人机在空中飞行时，从一个基站小区飞到另一个基站小区（发生小区切换），基站侧可以通过多普勒频移、飞行轨迹等特征，判断出它是不是无人机，通报网络侧的管理平台，把它管得死死的，不让它乱飞。

　　地面平台对飞行信息（位置、高度、速度、方向、电量）的掌握更加准确，设置电子围栏和禁飞区会非常方便和灵活。

　　总而言之，网联 5G 无人机时代，黑飞现象将得到有效遏制，安全系数将大大提升。

　　在 5G、云计算、大数据和 AI 人工智能的支持下，无人机未来一定会朝智能化的方面发展。

　　以无人机的飞行控制为例，以前的无人机是远程遥控飞行。后面就有了传感器辅助，能够更好地控制飞行姿态。再后来，就是现在，无人机可以实现初步的自动飞行和避障。将来，无人机将全面实现自主飞行。

　　也就是说，它的飞行轨迹和过程，完全将由无人机系统自己来设定。这个就有点像车联网里面的完全自动驾驶。

　　无人机想要实现安全自动驾驶，肯定离不开飞行平台的支持，包括传感信息共享、飞行线路共享、飞行环境感知、智能避障，等等，都是基于平台实现的。

　　5G 还可以帮助无人机更好地实现集群协同作业。让很多无人机可以一起完成某项工作，减少人为的干预。

　　根据专业机构预测，2020 年，全球的消费无人机数量将达到 1600 万台，整个无人机行业的产值将达到 1273 亿美元。如果 5G 起步顺利，无疑将进一步刺激这些数字的增长。

　　5G 和无人机之间的跨界融合，实际上也是全行业数字化转型的一种创新，也许能够给我们 5G 在工业物联网等领域落地，带来更多的启示。