通感一体化技术和低空经济的关系

  通感一体化技术低空经济之间有着密切的关系。通感一体化技术,即通信感知一体化技术,能够解决低空飞行中建筑密集、卫星导航信号稳定性差、雷达密集部署经济性差等问题。这种技术通过整合通信和感知系统,提升感知的准确性和通信的可靠性,从而为低空经济的发展提供强有力的技术支撑。

  低空经济是以各种航空器的低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态,涉及无人机、eVTOL(电动垂直起降飞行器)、直升飞机等产品,涵盖居民消费和工业应用两大场景。通感一体化技术作为低空经济的核心基础设施,能够支持多目标探测和跨区域完整航迹的连续跟踪与上报,推动低空经济规模化演进。

  此外,通感一体化技术还被视作低空经济信息化的核心,将作为关键基建率先落地。它不仅能够提升低空经济的监管、运行和发展能力,还能通过整合来自不同设备和系统的数据,提升整体效率和安全性。例如,在智慧机场建设中,5G-A通感一体化技术及AI能力的应用,标志着低空经济正式进入了一个全新的发展阶段。

  通感一体化技术在低空经济中的应用,不仅解决了现有技术的瓶颈问题,还为低空经济的未来发展提供了坚实的技术基础和广阔的前景。

  一、 通感一体化技术在低空经济中的具体应用

  通感一体化技术在低空经济中的具体应用案例包括以下几个方面:

  •   无人机物流配送:中国移动结合5G-A通感一体技术,围绕低空经济需求,在试点航线核心区完成了全球首个5G-A通感一体收发融合的基站低空外场连片部署。这一技术应用于无人机物流配送,提升了物流效率和安全性。
  •   外卖送餐:同样利用5G-A通感一体技术,无人机被用于外卖送餐服务,通过实时感知飞行轨迹和及时预警系统,确保送餐过程的安全性。
  •   飞行表演:在福建厦门马拉松赛道沿线区域,福建移动携手华为采用5G-A通感一体技术,实现了对城市低空120米以下多无人驾驶飞行器的探测与及时预警,为飞行表演提供了安全保障。
  •   机场直升机试飞感知验证:浙江移动联合中兴通讯在杭州建德的航空小镇完成了5G-A通感一体基站建设,并完成了国内外首个机场直升机试飞感知验证。通过部署5G-A通感一体基站,实现了对低空无人机和直升机的轨迹实时感知和指定区域电子围栏告警等功能。
  •   无人机航迹精准追踪与非法入侵探测:在深圳华为坂田5.5G Park,基于5G-A通感一体网络的无人机感知技术成功实现了无人机航迹精准追踪、非法入侵探测和电子围栏等多场景验证,目标识别率达到100%。

  二、 如何解决通感一体化技术在低空飞行中遇到的信号干扰

  解决通感一体化技术在低空飞行中遇到的信号干扰和数据处理难题,可以采取以下几种方法:

  •   干扰消除技术:通感一体化系统需要搭载阵列天线来持续接收感知回波信号,并通过波束成形技术消除感知回波信号和通信信号之间的干扰。此外,还可以采用空域自干扰消除、射频域自干扰消除、中频域自干扰对消和数字域自干扰消除等先进技术解决方案。
  •   实时数据处理与共享:通过高质量的通信技术,实现飞行器信息的实时传输和共享,提升低空通信的效率和可靠性。例如,复亚智能的算法实现了飞行过程中的实时识别、预警,并进行目标跟踪、喊话等操作响应,提升了低空数据处理的效率和实时性。
  •   联合处理机制:在接收端,通过对干扰特征挖掘、干扰识别与干扰分离机制与通-感信号进行联合处理,实现干扰抑制增强的无线定位感知、数据传输与数据检测方法。
  •   高阶通信技术的应用:利用5G-A和未来的6G通信技术,进一步提升通信质量和数据处理能力。这些高阶通信技术能够更好地满足低空飞行器对高质量通信的需求,确保飞行器信息的实时传输和共享。

  三、 低空经济中,通感一体化技术如何促进无人机等航空器的发展?

  在低空经济中,通感一体化技术通过5G-A基站的内生感知和算力功能,实现了对无人机、eVTOL(电动垂直起降飞行器)和直升飞机等航空器的实时监测和数据反馈,从而促进了这些航空器的融合发展。

  通感一体化技术能够实时感知无人机的飞行轨迹,并提供方位、距离、速度和经纬度等飞行数据,确保飞行的安全性和准确性。例如,在江苏移动联合中兴通讯和中国移动(成都)产业研究院在常州开通的5G-A通感一体化基站上,成功验证了复杂城区环境下无人机的一体化监管方案。

  通感一体化技术在机场直升机试飞中也发挥了重要作用。浙江移动联合中兴通讯在杭州建德的航空小镇完成了5G-A通感一体基站建设,并完成了国内外首个机场直升机试飞感知验证。通过部署5G-A通感一体基站,实现了对低空无人机和直升机的全天候监测,能够实时感知其轨迹并进行指定区域电子围栏告警。

  此外,通感一体化技术还为eVTOL等低空飞行器提供了实时宽带通信和感知数据计算能力,助力低空经济的高质量发展。例如,华为在北京怀柔外场完成的5G-Advanced无人机通信感知一体技术测试验证,表明该技术可以满足物流无人机管控和园区低空安全探测的需求。

  四、 通感一体化技术如何提升低空经济监管和运行效率

  通感一体化技术在提升低空经济监管和运行效率方面的作用主要体现在以下几个方面:

  •   5G-A通感融合技术的应用:5G-A通感一体化技术不仅可以为低空经济的发展注入强劲动力,还可以运用于港口船舶监测、车辆管理等领域,提升监测能力及管理效率。例如,在物流仓储方面,5G-A可以为相关企业的仓储监管、物资盘点等提供智慧化解决方案。
  •   标准化和基础设施建设:随着5G频谱从传统的Sub6G向毫米波拓展,波长的减少让感知的能力不断提升,通感一体化被纳入了标准化的范畴。此外,低空经济信息化的核心为“通感一体”,将作为关键基建率先落地。
  •   多场景应用和试验验证:中国移动持续攻关重点关键技术并开展网络化通感一体原型验证,完成感知场景化可行性验证。目前,已自研搭建毫米波通感原型样机,并协同产业研发4.9GHz通感原型预商用产品,开展低空、海洋和航道等场景多省市外场试验。
  •   政策规范和技术创新:随着低空经济进入深水区,亟需完善政策规范、攻克核心技术和扩大产业应用。坚持产学研用结合,构建数智网低空经济技术创新生态,研制满足低空经济服务的新感知、新通信、新控制、新测评装备等,构建具备通感导监一体化能力的数智网。

  五、 在智慧机场建设中5G-A通感一体化技术的应用

  在智慧机场建设中,5G-A通感一体化技术及AI能力的应用效果显著。全球首个5G-A智慧机场通感一体基站近日在云南保山云瑞机场建成开通,这是5G-A通感一体技术及人工智能首次应用在智慧机场建设中。

  5G-A作为5G向6G发展的演进技术,相比5G拥有更出色的网络性能,其理论峰值速率能达到10Gbps,具有毫秒级时延和厘米级的定位精度。这些特性使得5G-A在智慧机场中的应用能够实现高效的数据传输和精确的定位。

  具体来说,5G-A通感一体化技术在智慧机场中的应用主要体现在以下几个方面:

  •   实时感知与跟踪:在低空区域,5G-A通感一体化技术可以实时感知并跟踪机场范围内的无人机、飞鸟等的活动,在陆地区域则可以感知人员、车辆等的活动,提供实时交通信息和安全保障。
  •   跑道侵入防范:传统机场跑道入侵防范采用人工排查和雷达结合的方式,存在监控盲点及设备掉电等问题。通过5G-A基站配套对接,可以构建主动实时的交互式感知安全监测能力,自动识别潜在的安全威胁,从而有效防范跑道侵入事件。
  •   预警系统:5G-A通感一体化技术能够提前预警无人机偏航、碰撞等潜在风险,确保机场运行的安全性。

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