无人机系统理论基础 课件 . 第二十四课时 无人机通信的分类-2

第二十四课时无人机通信的分类（二）BU

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AVIATION目录/CONTENTS§2根据信号参量取值方式划分§4按传输媒介划分§3按消息的物理特征划分§1根据通信距离划分§55G无人机§1根据通信距离划分根据通信距离划分按无人机活动半径分类：超近程无人机、近程无人机、短程无人机、中程无人机、远程无人机通信距离分类：超近程通信、近程通信、短程通信、中程通信、远程通信远程通信根据通信距离划分超近程通信活动半径＜15km采用微波频段进行通信优点：体积小、质量轻、可搭载多种载荷、执行多种任务彩虹802无人机根据通信距离划分近程通信活动半径：15~50km采用微波频段进行通信或无线电指令通控优点：结构简单、尺寸小、质量轻、飞行速度低、携带方便多采用电动方式，伞降回收根据通信距离划分短程通信活动半径：50~200km采用微波频段通信，有时需借助通信中继站或采用蜂窝移动通信特点：比近程无人机稍大、携带比较方便、可搭载侦察设备、可采用无线电遥控、自主飞行或两者结合的控制方式根据通信距离划分短程通信采用降落伞回收、滑跑回收或拦截网回收范围超过100km或地理环境复杂时，信号质量下降、误码率升高根据通信距离划分中程通信活动半径：200~8000km采用卫星通信频段或短波频段进行通信根据通信距离划分中程通信特点：①可以多次使用②采用自主飞行模式辅以无线电遥控飞行、③发射方式：空中投放、地面发射④回收方式：降落伞回收、地面回收、大型飞机空中回收优点：通信距离远、飞行高度高、续航时间长根据通信距离划分远程通信活动半径＞800km采用卫星通信频段进行卫星中继通信BZK-005远程侦察机§2根据信号参量取值方式划分根据信号参量取值方式划分模拟通信定义：利用模拟信号进行信息传输的通信方式模拟信号的基本形式：连续电信号的振幅、频率、相位随输入的非电信号参数变化根据信号参量取值方式划分模拟通信优点：信号直观、占用频带窄、设备简单且容易实现缺点：①保密性差、抗干扰能力弱②设备不易大规模集成化③不适用于飞速发展的计算机信息处理要求根据信号参量取值方式划分数字通信定义：利用数字信号传输信息的通信方式数字信号：离散时间信号的数字化表示数字信号的最小计量单位：码元宽度可规定多个不同取值的信号电平，对应信号或信息的变化根据信号参量取值方式划分数字通信优点：抗干扰能力强、易于远距离传输容易实现加密处理，保密性能良好便于采用大规模集成电路，易于集成且集成度高更加适用于计算机处理、管理及信息化业务根据信号参量取值方式划分数字通信缺点：需要较大的传输带宽通信设备复杂§3按消息的物理特征划分按消息的物理特征划分数据通信定义：传输数据信息的通信特点：数据量较小、实时性要求较低按消息的物理特征划分图像通信定义：传输图像信号或图像信息的通信优点：直观、形象、易懂缺点：信息量大按消息的物理特征划分视频通信定义：传送视频信号或视频信息的通信特点：传输信息量极大，不要求实时传输时需配备较大容量的实时存储设备§4按传输媒介划分按传输媒介划分传输媒介定义：信息传输所经由的空间或实体作用：通过传输媒介或其内部物质的变化、移动、波动等完成信息传输传输媒介：导向传输媒介、非导向传输媒介按传输媒介划分电媒介通信原理：电信号携带消息，经过电媒介信道进行传输作用：使消息在任意的通信距离上实现迅速而又准确的传递按电媒介通信中的传输媒介分类：无线（电）通信、有线通信按传输媒介划分电媒介通信无线电通信原理：在无线电波上调制待传递信息的电信号，利用电磁波在空间或地球表面传输给收信方优点：不需架设导线，仅需发射天线与接收天线及发收设备无人机的无线电通信按传输媒介划分电媒介通信无线电通信优点：不需架设传输线路、不受通信距离的限制、机动性好、建立迅速缺点：质量不稳定、信号易受千扰或被截获、保密性差、易受自然因素的影响按传输媒介划分电媒介通信有线通信定义：利用导线作为传输媒介来传输信息的通信方式优点：相对简单、成本较低原理：1.地面站通过电缆将控制信号传输给无人机，操纵其飞行和工作2.无人机通过电缆将侦测到的信息送回地面站按传输媒介划分电媒介通信缺点：受电缆长度、重量的限制，飞行器的机动性差航程和升限不能太大活动区域和观察范围较小按传输媒介划分光媒介通信以光波为载波的通信方式，一种广义的电媒介通信优点：容量大、衰减小、体积小、质量轻、抗干扰性能好、成本低利用光的电磁波特性，以光波为媒介进行信息传输无人机的激光通信按传输媒介划分声媒介通信定义：利用声音波形进行信息传递与交流的方式应用：通过声波在水下收发信息§55G无人机5G无人机

5G无人机的应用VR直播上行单用户体验速率大于100Mbps，空口时延10ms原理：通过挂载在无人机机体上的360度全景相机进行视频拍摄全景相机通过连入5G网络的CPE，将4K全景视频通过上行链路传输到流媒体服务器中用户通过VR眼镜、PC从服务器观看5G无人机5G无人机的应用城市、园区安防通过VR眼镜的4K高清视频实时观看，与地面安防设备同步联动通过VR眼镜、PAD等地面控制终端，经5G网络远程控制机载摄像头的转向、飞行状态及路线，追踪锁定目标自动跟踪：预判突发安防场景问题、自动识别目标5G无人机5G无人机的应用高清直播采用专业级航拍无人机，支持实时回传1080P30帧高清视频利用5GTUE，将高清视频信号通过5G网络传输，参观者观赏5G无人机5G无人机的应用电力巡检作用：避免安全风险，提高巡视质量优点：实时视频更流畅、更清晰、巡查效果更优，避免建模失败，节约成本，提升作业效率5G无人机5G无人机的应用电力巡检原理：多旋翼无人机搭载多种传感器传感器连入5G网络的CPE将视频流传输到流媒体服务器中用户通过PC从服务器拉流观看巡查5G无人机5G无人机的应用基站巡检作用：降低人工登塔作业安全风险、提高巡检效率、节省时间成本原理：网联无人机采集、拍摄基站数据并传回主服务器，人工处理数据并生成报告5G无人机5G无人机的应用无人机水务应用：水质监测、日常巡查、水文数据获取、防汛抗洪原理：①荷载多光谱相机进行水体地物光谱采集②对多光谱遥感影像数据进行影像聚类分析，得出水质状况定性结论5G无人机5G无人机的应用基站巡检优点：覆盖面积广、成本更低、效率更高实现全流域的实时动态水质监测拥有强大的水文水质数据获取能力5G无人机5G无人机的应用无人机物流配送作用：实时监控、远程调度与控制物流无人机状态实时回传机载摄像头拍摄的视频，地面人员了解无人机的工作状态地面人员可远程控制无人机的飞行路线无人机根据飞行任务计划及实时感知的周边环境，自动规划飞行路线5G无人机5G无人机的应用无人机应急通信及救援原理：搭载通信基站的无人机基于规划的路线飞行触发受灾被困人员手机接入机载基站网络，实现主动定位，确认被困人员的位置及身份信息5G无人机5G无人机的应用无人机应急通信及救援原理：③通过机载摄像头实时拍摄并回传高清视频画面，实现人员识别及周边环境分析，便于针对性地营救优点：降低搜寻时间、最大程度减少人员伤亡5G无人机5G无人机的应用野外科学观测定义：在野外条件下通过对生态环境、动植物的指标要素进行长期采集、数据积累和测定，确定其变化趋势优点：实现广覆盖、低成本的视频数据和遥感数据的采集增加监测数据和遥感数据的上行传输速率，降低空口时延，提高效率5G无人机5G无人机的应用野外科学观测实现科学观测系统原始数据、视频数据的实时观测边缘计