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文檔簡介
11.0D數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、覆蓋及關(guān)鍵技術(shù)白皮書目 錄數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢與標準進展 1數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)范疇 1數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢與競爭格局 4典型場景分析 6數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求分析 7數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)覆蓋相關(guān)標準進展 9數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)特征、覆蓋及基本架構(gòu) 10數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)特征與覆蓋能力 10數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu) 13數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)通感算融合架構(gòu) 17低空安全管控技術(shù)體系架構(gòu) 18數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)覆蓋與相關(guān)系統(tǒng)的關(guān)系 19通信關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用 20需求及挑戰(zhàn) 20關(guān)鍵技術(shù) 22立體覆蓋 22干擾控制 27可靠保障 29安全可控 30應(yīng)用案例 34感知關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用 38需求及挑戰(zhàn) 38關(guān)鍵技術(shù) 39空地協(xié)同頻譜感知 39空地協(xié)同頻譜態(tài)勢構(gòu)建 41空地協(xié)同無人機探測 45應(yīng)用案例 49算力關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用 53需求及挑戰(zhàn) 53關(guān)鍵技術(shù) 56協(xié)同計算技術(shù) 56自適應(yīng)通算一體技術(shù) 59應(yīng)用案例 63管控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用 65需求及挑戰(zhàn) 65關(guān)鍵技術(shù) 66可信身份鑒權(quán)授權(quán) 67認證與適航準入管控技術(shù) 69應(yīng)用案例 76參考文獻 78縮略語 79致謝 81數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢與標準進展數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)范疇0-300數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)與國家當前規(guī)劃的三大信息網(wǎng)絡(luò)(6G)在戰(zhàn)算力網(wǎng)的分布式計算資源與實時數(shù)據(jù)處理能力,大幅提升網(wǎng)絡(luò)的智能化水平。此外,隨著6G數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)對新質(zhì)生產(chǎn)力的推動作用體現(xiàn)在多個維度,且其對定位和測速的高精度要求進一步增強了其應(yīng)用價值。首先,它通過支持大數(shù)據(jù)和人工智能的實時決策與精準控制,動。1領(lǐng)域數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)的作用新質(zhì)生產(chǎn)力的核心特征體現(xiàn)應(yīng)用場景智能化生產(chǎn)支持實時數(shù)據(jù)處理和分析以數(shù)據(jù)為生產(chǎn)要素智慧農(nóng)業(yè)中的精準種植動態(tài)資源分配實現(xiàn)快速、靈活的資源調(diào)度算法為生產(chǎn)工具災(zāi)害救援中的物資配送供應(yīng)鏈優(yōu)化提供透明、高效的物流管理智能化為生產(chǎn)目標無人機快遞服務(wù)產(chǎn)業(yè)融合升級推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)變電力巡檢與維護區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展彌補信息鴻溝,促進均衡發(fā)展促進區(qū)域間的信息共享偏遠地區(qū)的遠程教育技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動加速新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用多學(xué)科交叉創(chuàng)新無人駕駛飛行器的研發(fā)數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)作為低空通信領(lǐng)域的重要組成部分,與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、算力網(wǎng)、6G(衛(wèi)星(無人機(基站的三層圖1(如大規(guī)模無人機編隊化融合,為智能化應(yīng)用提供堅實保障。6G數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢與競爭格局從消費來看,數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)能助力消費升級和投資增長。近年來,無人機技術(shù)開辟了許多全新的消費場景,例如解決“最后一公里”配送難題、利用“支線級”無人機提升物流效率、開發(fā)景區(qū)“空中游覽”帶來全新旅行體驗,以及推動無人機助力智慧城204020507930%以及亞太地區(qū)市5從要素來看,建立空域使用權(quán)是推動低空空域資源轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵路徑。低空空域作為尚構(gòu)建可計算的空域模型,推動低空空域向可量化、可分層、可利用、可權(quán)益化和可資本化的經(jīng)濟資源轉(zhuǎn)型,并設(shè)立“空域使用權(quán)”新型生產(chǎn)要素,將為低空空域的確權(quán)、開發(fā)、流轉(zhuǎn)與利用提供有力支撐。從標準來看,加快數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)的標準創(chuàng)設(shè)是助力國際競爭的關(guān)鍵舉措。當前國際社會在數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的標準制定仍主要基于對商業(yè)航空和通用航空規(guī)則的延展,缺乏針對低空經(jīng)濟新問題的全面解決方案。在全球低空領(lǐng)域“競標爭先”的背景下,推運行、責(zé)任、權(quán)利、登記、環(huán)境、安保、保險等方面的規(guī)則和標準,有助于掌握行業(yè)發(fā)展和科技競爭的主動權(quán)。202344920157.53001170長三角地區(qū)在數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域展現(xiàn)出優(yōu)越的市場環(huán)境和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。以上海為核心的長三角區(qū)域,形成了技術(shù)創(chuàng)新與市場應(yīng)用的雙重驅(qū)動力。區(qū)域經(jīng)濟體量大、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、20205G20222023EH216-S粵港澳大灣區(qū)位于國內(nèi)和全球數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域頭部梯隊。以深圳、廣州、珠海為核2023170096040足、定位精度偏低以及監(jiān)管能力薄弱等問題,這些技術(shù)短板亟待突破以支撐低空經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。近年來,全球低空數(shù)字網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢,2022350美國低空數(shù)字網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)處于全球領(lǐng)先地位。美國擁有完整的工業(yè)級無人機產(chǎn)業(yè)鏈,其通用航空業(yè)務(wù)涵蓋個人飛行、航空觀察以及航空運輸?shù)阮I(lǐng)域。上游包括無人機初創(chuàng)公司、航eVTOL歐洲初步形成完備的低空數(shù)字網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)鏈。西歐國家作為全球無人機三大主要制造市VerticalTake-OffandLanding,eVTOLLilium、VolocopterVerticalAerospace2004東南亞地區(qū)攜手推動數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)多樣化發(fā)展。日本在空中交通領(lǐng)域布局較早,政策1.2202516.44.1典型場景分析2024320環(huán)PM2.520247數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求分析力與活力。Kbps1080P4K5Mbps25Mbps2表2低空覆蓋飛行高度圖傳上行帶寬需求飛控類數(shù)傳需求外賣配送120m以下5Mbps@1080P時延<100ms,速率百Kbps物流運輸120-300m5Mbps@1080P城市巡檢300m以下25Mbps@4K安防監(jiān)控300m以下25Mbps@4K交通出行300m以上5Mbps@1080P應(yīng)急救援300-600m5Mbps@1080P3是低空空域監(jiān)管的感知指標需求。表3類型感知RCS漏檢率虛警率感知高度感知速度距離分辨率感知精度(水平/垂直)合作類無人機監(jiān)管0.01-2m2≤5%≤5%300m≥10km/h10m≤10m非合作類無人機監(jiān)管0.01-2m2≤5%≤5%300m5-100km/h10m≤20m數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)覆蓋相關(guān)標準進展3GPPRelease17Release19(UnmannedAircraftSystem,UAUnmnnedAeralVehcleUA(UrbnAirMoblit,UAM)的支持逐步加強,在低空網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力、服務(wù)質(zhì)量及可靠性方面取得重要突破,以滿足快速增長的行業(yè)需求和監(jiān)管要求。Release17UASRelease175G0-300(CommandandContral,17引入了無人機遠程身份識別、無人機服務(wù)供應(yīng)方(UASServiceSupplier,USS)認證和授權(quán)、C2Release17UAS(UASApplication(ServiceEnablerArchitectureLayer,SEAL)APIRelease17Release1818(Aircraft-to-Everything,A2X)PC5UuC2(DetectandAvoid,DAA)Release18PC5人機和UAMRelease18引入了無人機交通管理(UnmannedAircraftTrafficManagement,UTM)系統(tǒng)整合,提出基于網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的差異化覆蓋策略,確保無人機在復(fù)雜空域中仍能獲得分級保障的安全操作能力。數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)特征、覆蓋及基本架構(gòu)數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)特征與覆蓋能力圖20-3001055G-A(的覆蓋存4表4網(wǎng)絡(luò)特征數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)空天地一體化網(wǎng)絡(luò)拓撲動態(tài)性高,節(jié)點頻繁移動極高,跨域、跨層級網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍區(qū)域性,通常在幾公里范圍全球或跨區(qū)域通信技術(shù)5G/6G蜂窩網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星鏈路、地面與空中協(xié)同資源管理邊緣計算、局部優(yōu)化全局優(yōu)化、跨層資源調(diào)度(Fully-DecoupledRadioAccessNetwork,6G5表5特性傳統(tǒng)數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)基于全解耦的空天地一體化網(wǎng)絡(luò)鏈路靈活性上下行綁定同一基站,鏈路選擇受限,動態(tài)適應(yīng)性較弱上下行獨立選擇鏈路,支持跨域協(xié)同與多基站動態(tài)選擇資源利用率上下行資源競爭嚴重,頻譜利用率低,干擾難以消除減少干擾抗干擾能力用戶間干擾顯著,多路徑效應(yīng)難以緩解動態(tài)分配資源與鏈路,減少干擾并提升感知與通信可靠性網(wǎng)絡(luò)覆蓋受限于單一基站,低空節(jié)點易出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)動態(tài)適應(yīng)性拓撲變化時難以調(diào)整鏈路,延遲和抖動問題顯著支持動態(tài)拓撲調(diào)整,自適應(yīng)選擇最優(yōu)上下行鏈路,延遲更低(如雷達波形可能干擾自身的接收(如衛(wèi)星或地面基站專注于信號的生成,((號51表6指標傳統(tǒng)數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)上下行解耦通感一體化網(wǎng)絡(luò)定位誤差5-10米1-3(0.5-1)時延抖動20-50毫秒10-15毫秒時間同步誤差50-100納秒30-60納秒目標檢測精度80%-90%90%-98%誤報率5%-10%2%-5%感知誤差-距離0.5-1米0.3-0.5米感知誤差-速度0.2-0.5米/秒0.1-0.3米/秒數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)圖3服務(wù)層:3GPP5GIP子系統(tǒng)IPMutimdiaSubystm,IM服務(wù)。OTTIMS實X資源層:資源層主要包括頻譜資源、計算資源和存儲資源等。在傳統(tǒng)的頻譜資源基礎(chǔ)上,OTT5G4提供公網(wǎng)和AMF、UPF、SMF、PCF監(jiān)管服務(wù)運營平機進行控制,確保飛行安全和合規(guī)性。5RANUE數(shù)據(jù)功能:RANUE感知功能近零功包括對外AI)時,用于控制和管理移動網(wǎng)安全功能智能化功能(對內(nèi):AIAI新消息傳遞框架:5GSBA圖6面向數(shù)字低空的關(guān)鍵應(yīng)用場景,通信感知融合進一步細分為對外感知服務(wù)和感知輔助網(wǎng)數(shù)據(jù)源:UE感知功能:作為數(shù)據(jù)消費者,響應(yīng)目標檢測、環(huán)境監(jiān)測等用例請求,獲取所需感知測量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)隱私與安全功能:支持認證、授權(quán)、訪問控制等隱私與安全機制。數(shù)據(jù)控制功能:協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)收集、服務(wù)配置、UEUE-RAN、RAN-CNUE-CN數(shù)據(jù)處理功能數(shù)據(jù)圖7(如存儲設(shè)備)算力網(wǎng)絡(luò)編排和管理層(OperationAdministrationandMaintenance,OAM)等功能。數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)面臨多重安全威脅交織疊加的挑戰(zhàn),需要安全防護技術(shù)確保典型場景的安全高效運行。低空安全管控技術(shù)體系架構(gòu)圖8終端層安全網(wǎng)絡(luò)層安全政策法律法規(guī)安全運營監(jiān)管安全感知、威脅監(jiān)測與響應(yīng)、安全風(fēng)險評估、智能安全決策、暴露面管理和安全策略管理。數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)覆蓋與相關(guān)系統(tǒng)的關(guān)系數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有移動通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)系:5G數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有空管系統(tǒng)關(guān)系:針對低空空域飛行活動持續(xù)增長態(tài)勢,低空空域數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有交管系統(tǒng)關(guān)系:數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)建設(shè)依賴地面基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)與低空電磁頻譜之間的關(guān)系:數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)建設(shè)加劇了頻譜資源高效共通信關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用需求及挑戰(zhàn)工信部等十一部門關(guān)于推動新型信息基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展的文件指出新型信息基礎(chǔ)設(shè)施圖99高可靠性:無人機在執(zhí)行邊境巡邏、電力巡檢等任務(wù)時,遇到各種復(fù)雜環(huán)境,如惡劣天氣、電磁干擾等。通信系統(tǒng)則需要在這些環(huán)境下保持穩(wěn)定的工作,確保無人機與地面控制中心之間的可靠連接。廣覆蓋:無人機在執(zhí)行農(nóng)業(yè)監(jiān)測、災(zāi)害救援等任務(wù)時,可能需要覆蓋較大的區(qū)域。因此,通信系統(tǒng)需要具備廣覆蓋能力,以確保無人機在整個任務(wù)區(qū)域內(nèi)都能保持通信。低時延:在無人機飛行過程中,任何控制指令的延遲都可能導(dǎo)致飛行事故。因此,通信系統(tǒng)需要具備極低的時延,以確保無人機能夠及時響應(yīng)指令。安全性保障:為了確保無人機傳輸數(shù)據(jù)的安全性,防止數(shù)據(jù)被非法截獲或篡改,通信系統(tǒng)需要具備加密、身份驗證等安全機制。頻譜資源管理:無人機通信需要占用一定的頻譜資源,這可能會與其他通信業(yè)務(wù)產(chǎn)生沖突。因此,需要有效的頻譜資源管理策略,以提高頻譜利用率?,F(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)主要是面向地面覆蓋設(shè)計的。若需要滿足低空業(yè)務(wù)通信需求,面臨以下挑戰(zhàn):(Line-of-Sight,LOS)為主,干擾強度顯著高于地面手機用戶,導(dǎo)致低空飛行器即便收到地面網(wǎng)絡(luò)的通信信傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)來信用戶之間的干擾管控,對保障地面用戶和低空用戶的通信服務(wù)質(zhì)量,挑戰(zhàn)極大。SDN關(guān)鍵技術(shù)立體覆蓋高精度信道建模與頻譜重構(gòu)傳播特性(雜度較高,信道建模精度依賴于環(huán)境和環(huán)境物體電磁傳播特性的準確刻畫。InformationModel,CIM)完成空域物理環(huán)境的三維重構(gòu),采用統(tǒng)計性信道建模與確定性信道建模相結(jié)合的方法,完成柵格化空間低空環(huán)境的數(shù)字化。具體來說:3D基于大數(shù)據(jù)及深度學(xué)習(xí)的低空信道建模:利用低空飛行器的實采信道數(shù)據(jù),獲取高精度低空頻譜重構(gòu):采用空間柵格化技術(shù),將空間計算轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫的查詢過10圖飛行器直連通信技術(shù)飛行器連接地面基站的覆蓋范圍有限(如海上或高空全球范圍內(nèi)實現(xiàn)通信圖但是飛行器與衛(wèi)星之間的距離較遠,信號的衰減較大,上行鏈路功率不足,為解決這個問題,可以考慮如下方案:與低軌衛(wèi)星(LEO)直連100500多天線技術(shù)(MIMO可以提高飛行器與衛(wèi)星之間的信號接收頻譜資源優(yōu)化:通過載波聚合、頻譜感知技術(shù)等優(yōu)化頻譜資源的使用,提高信號的軟件定義無線電(SDR)和動態(tài)功率控制:采用軟件定義無線電技術(shù),動態(tài)調(diào)整功空地協(xié)同組網(wǎng)圖對于較低高度空域,采用空地共網(wǎng)方案,對地面網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后可進行較低高度低空覆蓋,具有成本低、商用快的優(yōu)勢。表7低空覆蓋低空覆蓋能力端到端時延上行速率地面網(wǎng)低高度以下空域60ms以下約70M-90Mbps低空網(wǎng)中高度以下空域60ms以下約90M-120Mbps衛(wèi)星網(wǎng)空域全域低軌60ms以下,中高軌300-600ms約10Mbps地面基站立體延展覆蓋5G5G5G為改善地面基站對低空的立體延展覆蓋效果,需從以下兩個方面展開深入研究:(1)探索新的適合對空延展覆蓋的結(jié)構(gòu)圖13地面基站協(xié)同分層覆蓋示意圖(2)探索新的適合立體延展覆蓋的波束設(shè)計干擾控制基于站間協(xié)同、新波形及新功控的干擾控制地面鄰區(qū)對無人機的下行干擾和無人機對地面鄰區(qū)的上行干擾較大。干擾管控是確保低空飛行安全、高效運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。LOSLOSLOSNLOSNLOS圖88技術(shù)類別具體技術(shù)應(yīng)用場景通信抗干擾技術(shù)頻段優(yōu)化與分配無人機物流、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、基礎(chǔ)設(shè)施巡檢等跳頻與擴頻技術(shù)在城市或工業(yè)區(qū)等復(fù)雜環(huán)境中飛行多天線技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定通信自動避障城市空中交通、復(fù)雜地形區(qū)域的無人機飛行協(xié)同飛行控制無人機編隊飛行電磁干擾抑制技術(shù)屏蔽與濾波復(fù)雜電磁環(huán)境下的任務(wù)執(zhí)行電磁兼容測試干擾源定位與抑制無人機通信、導(dǎo)航系統(tǒng)的保護高移動場景下時變信道特性,提出適配時頻雙散射信道下的新波形技術(shù),如正交時頻空間OTFAFMIS/II空地一體干擾協(xié)調(diào)機制:構(gòu)建空地干擾模型,利用低空高精度信道建模技術(shù),建立以從而降低地面鄰區(qū)對無人機的下行干擾基于時變信道的新波形:利用時頻信號分析工具,解析高動態(tài)場景下的時頻雙散射特(IS)ICI5dB5dB可靠保障無人機光電混合技術(shù)(Wi-Fi的問題,可考慮無人機光電混合通信方案。光電混合技術(shù)是將自由空間光(FreeSpaceOpticalFSO)RFRF圖15光電混合網(wǎng)絡(luò)示意圖FSO/RF(FSO)光電資源一體化配置:通過將無人機光電集群可信回傳和高效接入進行有機融合,實現(xiàn)光電資源動態(tài)、智能的魯棒配置,增強通信的穩(wěn)定性與可靠性,提升低空網(wǎng)絡(luò)的彈性組網(wǎng)能力。智能主動傳輸優(yōu)化低空網(wǎng)絡(luò)的可靠傳輸面臨三大核心挑戰(zhàn):動態(tài)拓撲重構(gòu)、復(fù)雜電磁干擾與多業(yè)務(wù)并發(fā)。QoS為解決上述問題,需構(gòu)建預(yù)測/AI動適應(yīng)”到“主動調(diào)整”的跨越,保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒎€(wěn)定性與高效性。例如,利用AI段、業(yè)務(wù)類型偏好、QoS需求分級等;進一步,基于預(yù)測結(jié)果,提前進行時頻資源分配和AI/安全可控低空自組網(wǎng)飛行安全技術(shù)隨著低空經(jīng)濟的大規(guī)模發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,低空環(huán)境的飛行安全問題日益嚴峻。在圖A2A(Aircraft-to-Aircraft)直連通信允許無人機在小區(qū)域內(nèi)通過直接的無線A2A障礙物感知與預(yù)警:飛行區(qū)域內(nèi)的障礙物并進行實時預(yù)警。自動避讓決策支持:當多個無人機同時檢測到潛在碰撞時,通過交換信息,系統(tǒng)能夠做出協(xié)調(diào)決策,自動分配避讓策略,減少人為操作的延遲和誤判。多跳組網(wǎng)通信通過允許無人機之間通過多個中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),顯著擴大了通信(3)地面設(shè)施輔助空地通信系統(tǒng)通過在地面站與飛行器之間建立穩(wěn)定的A2I(Aircraft-to-Infrastructure)數(shù)據(jù)鏈路,為多區(qū)域飛行器的全局飛行安全提供了堅實低空自組網(wǎng)協(xié)議安全技術(shù)輕量級密碼安全協(xié)議技術(shù)MAVLinkMAVLink(MicroAirVehicleLink)LorenzMeier2009(包括無人機內(nèi)部組件)之間的通信。MAVLink(例如任務(wù)協(xié)議或參數(shù)協(xié)議WiFi(或串口遙測433MHz868MHzMAVLinkMAVLink還設(shè)定了心跳包機制,用于檢測無人機設(shè)備與地面站之間的連通性。AODVAODV(Ad-hocOn-demandDistanceVector)AODV路由請求RREQRREP;如果不是,則繼續(xù)查找路由表中的路徑或轉(zhuǎn)發(fā)RREQAODV低空自組網(wǎng)防護技術(shù)主動防護與被動防護多鏈路信息高效可靠防護技術(shù)MAC智能對抗技術(shù)應(yīng)用案例應(yīng)用案例1:深圳美團無人機配送在深圳,中國移動和美團合作,將網(wǎng)聯(lián)通信技術(shù)應(yīng)用于美團無人機配送系統(tǒng)中。采用3.2.1.35G1080P的視頻回傳等業(yè)務(wù),地面系統(tǒng)通過上述信息,可監(jiān)測無人機的飛行狀態(tài)及周邊環(huán)境等情況。圖2:江蘇涿州應(yīng)急通信保障圖應(yīng)用案例3:上海GA巡檢GA3.2.1.34.9GHz5G4K的高精視頻到地面監(jiān)視系統(tǒng),對重大活動情況進行遠程監(jiān)控。圖19基于網(wǎng)聯(lián)通信的重大活動的無人機巡檢應(yīng)用案例4:上海到舟山百公里級跨海航線物流5G-A圖應(yīng)用案例5:無人機光電寬窄鏈混合傳輸南京航空航天大學(xué)電磁頻譜研究院、南京大學(xué)聯(lián)合完成。圖21無人機光電混合傳輸原型樣機應(yīng)用案例6:無人機空-空激光通信武漢六博光電成功研制出商業(yè)級無人機激光通信設(shè)備,并成功進行了雙向空-空無人機圖22無人機激光通信設(shè)備試驗場景應(yīng)用案例7:SpaceX星鏈SpaceX9000圖感知關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用需求及挑戰(zhàn)隨著低空空域成為國家戰(zhàn)略資源,低空經(jīng)濟必將成為經(jīng)濟社會發(fā)展的新引擎,融合網(wǎng)圖24空地協(xié)同頻譜態(tài)勢感知架構(gòu)圖空地協(xié)同頻譜態(tài)勢感知是突破此困境的有效手段。首先,頻譜態(tài)勢感知有助于頻譜分綜上,亟需開展空地協(xié)同頻譜態(tài)勢感知研究,為低空飛行提供全面、精準、及時且高挑戰(zhàn):一是廣域立體空間頻譜態(tài)勢精確感知難。在低空經(jīng)濟的發(fā)展中,需要對廣域立體空間二是復(fù)雜動態(tài)空地異常用頻快速發(fā)現(xiàn)難。大量無人機和其他低空飛行器的頻繁使用,(的快速發(fā)現(xiàn)和處理關(guān)鍵技術(shù)空地協(xié)同頻譜感知頻譜感知技術(shù)不同于傳統(tǒng)地面頻譜感知場景,低空飛行器移動范圍由二維平面拓展為三維立體空間,圖為解決空地頻譜管理中立體空間頻譜感知難以兼顧快速與準確性的問題,可考慮如下方案:基于空間信息輔助的三維頻譜感知首先對相同俯仰角的多個水平位置進行數(shù)據(jù)采樣,并基于軟合并方基于感知和測向一體的空地協(xié)同頻譜感知:首先從頻譜數(shù)據(jù)的高效采集和處理出頻譜認知技術(shù)
圖多維電磁特征獲?。好嫦驈?fù)雜電磁環(huán)境,從雷達輻射源、通信輻射源等多種輻射頻譜深度分析:針對電磁頻譜空間高度復(fù)雜、快速變化導(dǎo)致的信號樣本無法滿足空地協(xié)同頻譜態(tài)勢構(gòu)建頻譜態(tài)勢構(gòu)建技術(shù)(50-200米高度飛行時,直射5GHz以上頻段的路徑損圖27廣域立體空間信號傳播示意圖為解決廣域立體空間頻譜態(tài)勢難以精確構(gòu)建的問題,可考慮如下方案:(及(如物流無人機集散中心動態(tài)調(diào)整監(jiān)測節(jié)“隨需而動”將二進制障礙物地圖和二進制采樣位置地圖作為語基于時空關(guān)聯(lián)的頻譜態(tài)勢預(yù)測圖圖29數(shù)據(jù)語義雙驅(qū)動構(gòu)建誤差對比異常輻射源定位技術(shù)圖為解決空地頻譜管理中異常輻射源快速定位難的問題,可考慮如下方案:基于態(tài)勢的異常輻射源定位:構(gòu)建目標區(qū)域的頻譜態(tài)勢圖,結(jié)合實時頻譜數(shù)據(jù)與多源數(shù)據(jù)融合定位:整合來自地面基站、無人機以及其他專業(yè)監(jiān)測設(shè)備的多維度動態(tài)輻射源追蹤:整合運動軌跡采集設(shè)備、信號特征監(jiān)測儀器以及強化學(xué)習(xí)算法圖空地協(xié)同無人機探測單模態(tài)無人機探測技術(shù)視覺探測技術(shù)((((YOLOv7EfficientDet)可實現(xiàn)像92%。針對動態(tài)目標追蹤,引入光流法與多5%GPS失效場景中,IMU雷達探測技術(shù)雷達探測技術(shù)通過主動發(fā)射電磁波并接收目標反射信號,結(jié)合回波的時間延遲、多普勒頻移及目標散射特性,實現(xiàn)對無人機目標的超視距探測與高精度定位。該技術(shù)具備全天候、3000米。調(diào)頻連續(xù)0.15500米內(nèi)的高精度探測場景,例如機場跑道監(jiān)測;通過步進頻率92%。針對城市樓宇間或植被密集區(qū)域的隱蔽目標追蹤需求,多輸入多輸出成像雷達通過多發(fā)射/接收天150200WRCS0.03㎡的“低慢小”(低空、慢速、小目標)0.5m/s50萬元,適合重點區(qū)域布防。逆合成85%,適用于邊境線等開闊地帶的長時間監(jiān)測。射頻探測技術(shù)射頻(RadioFrequency,RF)探測技術(shù)通過截獲無人機與遙控器間的通信信號(包括AneofArrvalAOAeDifferenceofArrival,TDOA)及信號強度(ReceivedSignalStrength,RSS)等多參數(shù)融合5000米范圍的遠距離無人機監(jiān)測與定位。相較于雷達技術(shù),射頻探測無AOA的探測方法通過定12.6±501DOA誤差≤1ns±2040%。RSS探測通過多接500米內(nèi)粗粒結(jié)(別85%。ADS-B探測技術(shù)通過廣播式自動相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)(AutomaticDependentSurveillance-Broadcast,ADS-B)DF17GPS(Real-Time400米環(huán)形跑道實測中,RTK增強模式下水平探測誤差≤0.1米,較單系統(tǒng)探測15倍以上,可滿足無人機在機場近場、城市密集區(qū)等場景的精準監(jiān)管需求。針對1090MHz4GPT050X機載設(shè)備實10.3%120092%。為應(yīng)對城市峽谷多徑干擾,創(chuàng)新40%,并結(jié)合強化36.25米。圖多模態(tài)融合無人機探測技術(shù)()ADS-B等多重數(shù)據(jù)源的優(yōu)點,能夠在更廣體系架構(gòu)ADS-B機載設(shè)備,從不同角度和距離采5G/6G蜂窩網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)以及低空自組網(wǎng),為多源數(shù)據(jù)融合算法多模態(tài)融合算法是整個探測體系的核心,旨在對來自視覺、雷達、射頻、ADS-B等多(“低慢小”目標等Transformer等結(jié)構(gòu),可將圖像幀、雷達回波特征、“串軌”圖4.3應(yīng)用案例應(yīng)用案例1:浙江低空安防(~1平方公里)5平方公里實現(xiàn)了無人機的感知安防和黑飛入侵及時RCS0.01300米以下的精準探測。圖應(yīng)用案例2:云南機場低空安防中國移動聯(lián)合保山機場,在云南省保山市開展機場低空安防的應(yīng)用,以機場為中心規(guī)圖應(yīng)用案例3:無人機飛行軌跡跟蹤通感任務(wù)組在北京懷柔進行了通感一體網(wǎng)絡(luò)對無人機的遠距離探測和精準跟1200米,且相對于無圖應(yīng)用案例4:無人機入侵監(jiān)測5G-A對無人機入侵監(jiān)測能力的測試,成功GPSI/IMSI號碼。這為無人機入侵檢測提供了強有力的支持。通過實時監(jiān)測無人10米內(nèi)飛行(UTM)UTM等部門可以根據(jù)移動網(wǎng)絡(luò)傳感信息的分析結(jié)果向無人機控制員發(fā)送警告消息來驅(qū)趕入侵的無人機。圖5:長江低空智聯(lián)網(wǎng)輻射源搜尋定位2019年,浦口與南航、聯(lián)通共同打造全國首個5G網(wǎng)聯(lián)無人機試飛基地——江蘇001號南京無人機基地;2020年,依托001號基地,南京獲批全國首批、全省唯一的民用無人駕駛航空試驗區(qū)。當下,基于全國首個5G低空智聯(lián)網(wǎng)的智慧立體巡航體系在長江南京段建成。巡天F1非法輻射源定位系統(tǒng)沿著長江低空搜尋干擾源,不斷測得目標頻點的方向并給出干擾源位置。無人機飛全程并畫出方向場圖,得到干擾源位置信息,并將告警記錄存證。圖應(yīng)用案例6:太倉頻譜測繪100圖算力關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用需求及挑戰(zhàn)圖(GPS等100ms,其中包括通信時延和計算時延,算力需求/計算時延取決于所用算法的復(fù)雜度。通信數(shù)據(jù)處理用于通信協(xié)議和傳輸模式的優(yōu)化。以下表9是低空通信典型應(yīng)用場景及算力需求。表9典型場景算力類型時延需求算力需求感知數(shù)據(jù)處理通用算力、智能算力//圖像數(shù)據(jù)處理智能算力端到端時延100ms1路視頻識別為例,1080P、25FPS檢測數(shù)>55.5TFLOPS飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)通用算力、智能算力端到端時100ms通信數(shù)據(jù)處理定制化算力//性和可訪問性。以下表10是低空場景下各端算力的常用場景。表低空算力架構(gòu)算力應(yīng)用場景端實時通信、電子對抗、自適應(yīng)操控邊數(shù)據(jù)封裝、邏輯服務(wù)、同步協(xié)同、集中調(diào)控、數(shù)據(jù)分析、端到端通信云飛行態(tài)勢管理、大規(guī)模數(shù)據(jù)分析、無人機集群調(diào)控、大模型運算、智能算法優(yōu)化在數(shù)字化經(jīng)濟時代,算力已成為一種重要的生產(chǎn)力,包括網(wǎng)絡(luò)、計算和存儲等多維度資求。以下表11是計算服務(wù)的性能指標。表11計算服務(wù)的性能指標計算服務(wù)的性能指標定義系統(tǒng)性能指標算力密度移動通信網(wǎng)絡(luò)單位覆蓋面積能提供的算力計算連接密度移動通信網(wǎng)絡(luò)單位覆蓋面積能提供的計算服務(wù)連接數(shù)量用戶性能指標峰值算力單用戶可獲得的峰值計算性能計算時延從用戶發(fā)起計算服務(wù)請求到接收到計算響應(yīng)的整體的時延。針對目前的應(yīng)用場景,現(xiàn)有的低空算力仍面臨著以下挑戰(zhàn):硬件資源受限二:服務(wù)于低空的邊緣端實際算力部署有所欠缺。在基于移動通信系統(tǒng)連接的數(shù)字化XR3D虛擬數(shù)字人、協(xié)作機器人、分布式計算和資源調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同計算技術(shù)服務(wù)于低空的端邊云協(xié)同計算12表類目移動邊緣計算移動云計算計算模型分布式集中式服務(wù)器硬件小型,中等性能大型,高性能與用戶距離近遠連接方式無線連接專線連接隱私保護高低時延低高核心思想邊緣化中心化計算資源有限豐富存儲容量有限豐富應(yīng)用延遲敏感型計算敏感型AI13是各端常用的硬件介紹。表低空算力架構(gòu)常用算力硬件端嵌入式AI硬件NVIDIAJetsonNX、IntelMovidiusMyriad、Atlas200IA2MCUSTM32、NXPi.MX、RaspberryPi邊AI專用加速硬件NVIDIAJetsonAGXXavier、Atlas500A2、IntelNUC、GoogleEdgeTPUCPUIntelXeon、AMDEPYC、ARMCortex-AGPUNVIDIAA2、AMDRadeonGPU云AI加速器NVIDIADGXA100、Atlas800、IBMPowerSystemsCPUIntelXeon、AMDEPYCGPUNVIDIAA100、AMDInstinct、IntelDataCenterGPU智能動態(tài)任務(wù)調(diào)度機制:建立智能任務(wù)調(diào)度機制,實時監(jiān)測邊緣端和云端的算力負智能數(shù)據(jù)緩存策略:在邊緣端和無人機端設(shè)置智能數(shù)據(jù)緩存機制,根據(jù)數(shù)據(jù)的使用數(shù)據(jù)的準確性和有效性,提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問效率,減輕云邊端的數(shù)據(jù)傳輸壓力。智能分配任務(wù)需求:根據(jù)無人機采集數(shù)據(jù)的類型、大小、實時性要求以及任務(wù)的復(fù)飛行(用邊規(guī)模歷輸?shù)皆贫耍迷贫藦姶蟮乃懔Y源進行深度分析。端計算卸載及邊計算遷移技術(shù)低空無人機可能需要同時承擔(dān)多項復(fù)雜計算任務(wù),面向原子任務(wù)(不可切分)的計算5G14在數(shù)字低空網(wǎng)絡(luò)場景下,計算卸載與資源分配問題的目標是無人機在其性能(尺寸、41圖在實際情況下,復(fù)雜任務(wù)的處理過程包括任務(wù)上傳、任務(wù)劃分及任務(wù)空中通信和計算、3針對無人機高速移動場景下的復(fù)雜任務(wù)卸載問題,邊緣服務(wù)的計算遷移(Computing圖服務(wù)遷移中服務(wù)的類型可以分為有狀態(tài)和無狀態(tài)兩種類型:有狀態(tài)的遷移過程需要將應(yīng)用程序的運行狀態(tài)遷移到目標邊緣節(jié)點中,而無狀態(tài)的服務(wù)不需要。遷移的方式主要分為冷遷移和實時遷移:冷遷移是先在源節(jié)點中停止服務(wù),再將服無人機網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)遷移中更多考慮實時遷移技術(shù)。多種應(yīng)用程序托管技術(shù)為服務(wù)遷移自適應(yīng)通算一體技術(shù)機載感知數(shù)據(jù)輕量化智能壓縮常用的視頻和圖像數(shù)據(jù),通過將無人機捕獲后的數(shù)據(jù)進行壓縮處理來提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?,減少對信道帶寬的負荷是一種有效的方法。JPEG、MPEGAVS。視頻以常用的幀間編碼為例,編碼器由宏塊、運動估計與運動補償、變換量化、環(huán)路濾波、圖針對該領(lǐng)域,目前可考慮以下方案:1)H.24AVCH.24是由ITUT和IS/IEC通過幀MPEG-250%,廣泛應(yīng)用于高清視頻傳輸、視頻會議和監(jiān)控等場景。它具有編碼復(fù)雜度適中、實時性好、兼容性高的特點,但對高分辨率和低帶寬場景的適應(yīng)性有限。2H.6HEVH.65是H.242013IT-T和ISOIEC正式發(fā)布,針對高分辨率(4K、8K)50%。它采用了64x4(33H.265基于深度學(xué)習(xí)的視頻壓縮:為了應(yīng)對視頻質(zhì)量要求的不斷提高,以及多變的低空視頻壓縮技術(shù)則能夠有效利用其傳統(tǒng)方法中沒有使用的大規(guī)模端到端訓(xùn)練和高度非線性變FlowNetMRMRMe-NetMPEGH.264HEVCVVC頻有效提升低空數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)下的視頻傳輸效果。移動算網(wǎng)融合技術(shù)44圖IMS(IP)ECEAUEIMSUE圖這種情況下,采用通算融合的方案可以有效解決問題。通過DNN,動態(tài)調(diào)整計算模型的復(fù)雜度和計算時延,系統(tǒng)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自適應(yīng)調(diào)整資源,從而減少延遲波動。通過通算融合協(xié)同調(diào)度機制,基站能夠獲取通信和計算側(cè)的雙側(cè)數(shù)據(jù),綜合當前和過去的資源信息進行優(yōu)化調(diào)度,提高資源利用效率,并保證多樣性業(yè)務(wù)需求的服務(wù)質(zhì)量。空天地一體化算力網(wǎng)6G6GGEO(non-geostationaryorbit,NGSO)衛(wèi)GEO/MEOLEO6G纖骨干網(wǎng)和高性能可編程交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及具備通信及算力感知和調(diào)度的核心網(wǎng)中心SLAAI應(yīng)用案例應(yīng)用案例1:鵬城實驗室聯(lián)合展示智簡語義通信技術(shù)創(chuàng)新成果圖應(yīng)用案例2:基于算力集群的低空電磁環(huán)境數(shù)字孿生境和電磁傳播環(huán)境的數(shù)字孿生系統(tǒng),實現(xiàn)了低空環(huán)境的數(shù)字化管理。圖47鵬城實驗室開發(fā)的基于算力集群的低空電磁環(huán)境數(shù)字孿生應(yīng)用案例3:中移凌云5G5G+AI”為核心,圖管控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用需求及挑戰(zhàn)無人機身份鑒權(quán)難。無人機的身份認證可能面臨身份偽造的嚴峻挑戰(zhàn)。惡意用戶信息流通與運行效率受限。流通與運行過程中,不同系統(tǒng)之間缺乏有效的系統(tǒng)整缺乏多域監(jiān)測,非法與異常行為難以管控?,F(xiàn)有的管理體系往往缺少全局視野,別與響應(yīng)速度,從而實現(xiàn)更全面的監(jiān)控和管理。頻譜資源共享復(fù)雜。在空地和空空通信場景中,頻譜共享的復(fù)雜性使得合法與非航跡分析缺失,空域管理監(jiān)控不足。當前管控機制常無法有效記錄歷史航跡或?qū)嶊P(guān)鍵技術(shù)49圖可信身份鑒權(quán)授權(quán)無人機匿名遠程識別和跟蹤5G(StandaloneArchitectureSA)架構(gòu),在核心網(wǎng)部署無人機專用網(wǎng)絡(luò)功能(UnmannedAircraftSystemNetworkFunction,UASNF)完善身份管理。在基站覆蓋區(qū),無人機通過用戶通道快速上報自行式運輸航空器(CommonAutonomousAircraft,CAA)級UAVID,通用無人機監(jiān)管服務(wù)平臺(UnmannedAircraftSupervisionServicePlatform,USS)/通用交通管理(UnmannedTrafficManagement,UTM)協(xié)同核心網(wǎng)為其設(shè)置5G網(wǎng)絡(luò)標識,升級的會話管理功能(SessionManagementFunction(GlobalSystemforMobileCommunicationsAssociationGSMA)提出的統(tǒng)一無人機認證授權(quán)服務(wù)管理流程(UnifiedUAVAuthenticationandAuthorizationSessionManagementUUAASM)流程,實現(xiàn)用戶身份識別模塊(SubscriberIdentityModule,SIM)卡與CAAUAVID鑒權(quán)信息安全加密傳輸。在基站覆蓋區(qū)外,依靠第三代合作伙伴計劃(3rdGenerationPartnershipProject3GPP)Release17用戶類型智能識別IntelligentControllerRIC)作為決策中樞,融合來自綜合研發(fā)與制造管控技術(shù)在低空無人機的研發(fā)與制造過程中,面臨著多項技術(shù)挑戰(zhàn)與優(yōu)化目標,如圖50所示:圖設(shè)備標準化:行業(yè)采用3GPPPC5接口/通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UniversalTerrestrialRadioAccessNetworkUTRAN)通用陸地?zé)o線接入(UniversalTerrestrialRadioAccessUTRA)接口雙模通信架構(gòu)和物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThingsIoT)標準數(shù)據(jù)在核心網(wǎng)和接入網(wǎng)兼容互操作,提升設(shè)備開發(fā)生產(chǎn)的規(guī)范性、產(chǎn)品兼容性與生產(chǎn)維護效率,加快行業(yè)標準化進程?!耙粰C一碼”體系IoT絡(luò)開放功能NetorkExpsureFuntio,NEUASNF據(jù)同信度,支撐行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。智能監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析:研發(fā)制造階段部署大量傳感器,經(jīng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)接入核心網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺。核心網(wǎng)中的人工智能(ArtificialIntelligenceAI)和機器學(xué)習(xí)(MachineLearning認證與適航準入管控技術(shù)圖()以實時跟蹤機身結(jié)構(gòu)和動力系統(tǒng)的狀態(tài),確保物理完整性。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行谋O(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時分析和記錄。SonarQube通信監(jiān)測系統(tǒng):構(gòu)建基于人工智能的異常檢測系統(tǒng),監(jiān)控通信頻率和信號強度,過對比歷史數(shù)據(jù)來判斷實時通信的正常與異常。AI(AmazonWebServices,AWS、微軟Azue等,收集無人機的飛行數(shù)據(jù)、故障記錄和維修信息。通過數(shù)據(jù)標簽和清洗,確保數(shù)據(jù)質(zhì)量,為后續(xù)分析提供基礎(chǔ)。關(guān)鍵特征,通過分析歷史數(shù)據(jù)來識別影響認證的關(guān)鍵因素。AI(如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))構(gòu)建智能認證模型,通過對比真實飛行案例與預(yù)測結(jié)果,持續(xù)迭代與優(yōu)化模型。利用交叉驗證等技術(shù)提高模型的魯棒性和準確性。最終,通過應(yīng)用該智能認證模型,能夠大幅縮短新生產(chǎn)無人51AI在各類任務(wù)場景中的可靠性與穩(wěn)定性。流通與運行管控技術(shù)圖低空綜合信息服務(wù):融合人工智能與大數(shù)據(jù)分析技術(shù),無人機、物流中心及配送動態(tài)權(quán)限管理:采用基于角色的訪問控制(RoleBasedAccessControlRBAC)SDN信息可追蹤性與安全性:利用區(qū)塊鏈技術(shù),無人機關(guān)鍵飛行數(shù)據(jù)在接入網(wǎng)加密、(ProofofStakePoS)鏈協(xié)同效率,降低運營風(fēng)險。非法與異常行為管控技術(shù)圖多域精準監(jiān)測:從空域、頻譜域、數(shù)據(jù)域和網(wǎng)絡(luò)域精準監(jiān)測無人機??沼蛲ㄟ^雷(AutomaticDependentSurveillanceBroadcastADSB)器結(jié)合入侵檢測系統(tǒng)(IntrusionDetectionSystem,IDS)和入侵防御系統(tǒng)(IntrusionPreventionSystemIPS)分析數(shù)據(jù);網(wǎng)絡(luò)域通過網(wǎng)絡(luò)探針檢查連接和流量。各域數(shù)據(jù)在核四位一體管理體系:IDIDID監(jiān)管準確性與時效性:面對未來在異構(gòu)設(shè)備、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)及復(fù)雜的空中、電磁、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對無人機的實時定位與追蹤,從而提高監(jiān)管的準確性和時效性。頻譜資源管控技術(shù)圖如圖53所示,頻譜資源管控技術(shù)旨在解決低空飛行器在通信和導(dǎo)航中的頻譜共享問題,圖任務(wù)驅(qū)動的集群頻譜協(xié)同:針對多飛行器臨機任務(wù),構(gòu)建任務(wù)與通信需求映射模動態(tài)變化的臨機集群干擾協(xié)調(diào):應(yīng)對飛行器集群拓撲及干擾的復(fù)雜時變特性,構(gòu)復(fù)雜電磁環(huán)境智能頻譜決策:針對復(fù)雜電磁環(huán)境,采用多目標強化學(xué)習(xí)方法。結(jié)合深度強化學(xué)習(xí)(DeepReinforcementLearningDRL)與遷移學(xué)習(xí)理論,度量歷史情景相接入與抗干擾能力。能耗管控技術(shù)圖高效能源儲存技術(shù):研發(fā)新型電池技術(shù)如固態(tài)、鋰硫電池,探索超級電容器等替代能源。無人機配備電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystemBMS)監(jiān)測電池參數(shù),經(jīng)邊緣節(jié)點結(jié)合人工智能與邊緣計算動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸。實時監(jiān)測參數(shù),通過強化學(xué)習(xí)選擇最優(yōu)通信條件。核心網(wǎng)提供實時信息,邊緣節(jié)點用DRL圖56增強無人機可持續(xù)發(fā)展能力,實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境效益雙贏??沼蚝桔E規(guī)劃管控技術(shù)58圖智能導(dǎo)航與航跡優(yōu)化:核心網(wǎng)接入和移動性管理功能(AccessandMobilityMangemntFuntio,AMNetorkDaaAnaytisFuntio,NWDF)AI(LongShort-TermMemorynetwork,LSTM)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ConvolutionalNeuralNetwork,CNN)分析歷史飛行數(shù)據(jù)構(gòu)建模型,捕捉時空特(GAN)務(wù)成功率。實時航跡管控機制:針對無人機軌跡異?;蚺c計劃軌跡的偏差,建立實時航跡管(Autoencoder)應(yīng)用案例應(yīng)用案例1:南京智慧航空研究院“低空安全聯(lián)合管控系統(tǒng)”設(shè)理障能力。借助智慧航空研究院研發(fā)的智慧低空空域服務(wù)平臺(智空1.0,實現(xiàn)了政府、運營企控和了結(jié)防火等應(yīng)用場景中發(fā)揮了重要作用,為江蘇省低空經(jīng)濟的發(fā)展提供了強有力的支持。圖圖2022-2023參考文獻224IT23(G6G223IT23(G6G223IT23(G6G223(20)223224IT23(G2232242212024M2024.2024(1.0)[M2024.算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動計劃編寫組.算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動計劃[M2023.(江西J2024(1916-18.[14]蔡曉晴,鄧堯,張亮,等.區(qū)塊鏈原理及其核心技術(shù)[J].計算機學(xué)報,2021,44(1):85-107.郭上銅,王瑞錦,張鳳荔。區(qū)塊鏈技術(shù)原理與應(yīng)用綜述[J2021482372-381.魏松杰,呂偉龍,李莎莎。區(qū)塊鏈公鏈應(yīng)用的典型安全問題綜述[J].軟件學(xué)報,2022,33(1):324-355.J84):340-350.秦超霞,郭兵,沈艷,等。區(qū)塊鏈的安全風(fēng)險評估模型[J2021,491117-124.J14):14-18.J2024573213-221.J175):9-26.縮略語縮略語全稱中文釋義CIMCityInformationModel城市信息模型FSOFreeSpaceOptical自由空間光A2AAircraft-to-Aircraft飛行器到飛行器A2IAircraft-to-Infrastructure飛行器到基礎(chǔ)設(shè)施2B2CToBusinessToConsumer面向企業(yè),面向個人TFLOPSTeraFloating-pointOperationsPerSecond每秒萬億次浮點運算XRExtendedReality擴展現(xiàn)實3DThree-dimensional三維AIArtificialIntelligence人工智能MCUMicroControllerUnit單片微型計算機CPUCentralProcessingUnit中央處理器GPUGraphicsProcessingUnit圖形處理器FPSFramePerSecond畫面每秒傳輸幀數(shù)UASNFUnmannedAircraftSystemNetworkFun
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