自主无人机现实中解密炒作

崇高的期望占主导地位

像亚马逊这样的公司将无人机带入了众人瞩目的焦点，该概念是自动无人机交付的创新概念。图1说明了亚马逊为无人机操作提出的概念框架。在其中，亚马逊建议将高达200英尺的空域用于本地交通，并在200-400英尺之间用于高速运输无人机。此外，亚马逊已为浮动的基于飞艇的仓库在商业空间上方运行的高度超过45,000英尺，并得到自动无人机的支持。

图1：亚马逊关于无人机空域协调的提议资料来源：亚马逊，2016年亚马逊自动无人机概念

无人机解决方案由其约束定义

今天不可能通过亚马逊等公司提出的自动无人机的创新，因为有必要保守的技术和法规。尤其是：

• 无人机在可以飞行的地方受到严重限制。在大多数情况下，需要无人机操作员在飞机的任何时间保持视觉线，具有高度限制，通常不允许在限制空域中飞行。除少数国家外，所有人都无法在非参与方或非参与人员的私人财产上飞行。
• 大多数无人机只能在需要电池充电之前飞出20-30分钟，这限制了实际应用的范围。需要改进电池技术和平台能源效率，以延长无人机的飞行时间。
• 无人机制造商包括DJI，Aerovironment，3D机器人技术和PrecisionHawk在传感器技术和板载智能方面取得了巨大进展，以避免碰撞和无人机稳定性等。但是，许多公司都需要完全自动操作，例如，许多公司都提出了所有使用案例。亚马逊。这需要进一步的发展，以提高传感器处理和位置检测的保真度，以及计算机视觉和机器智能技术的进步。
• 未经许可的频谱技术通常用于无线连接无人机与其遥控单元。尽管这些技术足以在其操作员视觉线路内进行基本无人机操作，但它们缺乏覆盖范围，无法有效地支持VLOS（BVLOS）操作。此外，对于支持BVLOS操作的第一人称视图技术，带宽通常不足。
• 许多无人机设计缺乏足够的安全保障。安全研究人员证明了各种潜在的攻击向量，包括洪水攻击，无人机劫持和模仿攻击。

使用ADS-B提出了用于自动无人机操作的LTE蜂窝技术

像亚马逊，AT＆T，BSNL，CNN，NASA，诺基亚，PrecisionHawk和Qualcomm等行业参与者以及FAA等监管机构正在进行技术试验，目的是解决监管限制并提高无人机技术功能。这些努力与UAS交通管理（UTM）倡议那是由美国国家航空航天局（NASA）带头的。参与UTM的参与者认识到，需要有效的无人机身份和指挥和控制功能来安全地解决监管限制。许多UTM建议和技术试验都使用LTE移动蜂窝技术来进行无人机指挥和控制，以便无人机可以在活动和城市环境中安全地操作BVLOS以及人群。

其他技术（例如ADS-B）也已被用作对UTM应用的LTE的补充。ADS-B被广泛用作空中交通管制的雷达的替代方法，并已使用Uavionix技术在无人机中实施了无人机。尽管ADS-B启用了基本的无人机接近信息，但它缺乏LTE提供的多功能性，这是许多建议的无人机用例所需的。

LTE技术无人机试验已由诺基亚和高通等各种公司进行。高通证明，尽管LTE网络能够支持无人机高度达到400英尺，但可能需要专门的优化工作来解决移交边界的变化以及相对于陆地操作增加干扰的潜力。这将为移动运营商创造一种操作头痛，其网络已针对陆地进行了优化，而不是空降运营。一些运营商，包括美国的AT＆T，正在积极为支持LTE的无人机寻求市场机会。尽管如此，我们认为，由于优化挑战和可能的网络流量需求，最初应针对启用LTE的无人机的实际用例，以朝向孤立的实施，而网络绩效不征税（例如，在Urban Centers以外）。随着技术成熟和法规的发展，这些孤立的实施将在未来五年内发展为大规模的部署。此外，我们预计无人机解决方案将利用自动驾驶汽车技术的进步，以及用5G的超低延迟和超宽带功能。

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