課題編號(hào)：2023-01-C-0055G-A通感一體應(yīng)用場(chǎng)景研究5G-AIntegratedSensingandApplicationScenariosResearch2024年05月5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-0055G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-005研究報(bào)告要點(diǎn)5G-A（5GAdvanced）通感一體化技術(shù)在不同應(yīng)用場(chǎng)5G-A通感5G-A5G-A8大潛在應(yīng)5G-A通感一體技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)行了展望。研究單位：中國(guó)信息通信研究院、華為技術(shù)有限公司、中興通訊股份有限公司、中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)有限公司、中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司、中國(guó)電信集團(tuán)有限公司研究人員：王琦、姚家偉、李寧、杜加懂、夏仕達(dá)、韓志強(qiáng)、汪競(jìng)飛、趙孝武、楊琭、田明明、陳丹、邱學(xué)、任勇強(qiáng)、吳愛軍、李巖、曾凱越、張儷、包宸曦、呂濤、王忠新完成日期：2024年5月目錄5G-A通感一體發(fā)展背景綜述 1傳統(tǒng)感知技術(shù)發(fā)展的發(fā)展趨勢(shì) 2傳感知術(shù)介紹 2傳感知術(shù)的展趨勢(shì) 45G-A通感一體技術(shù)特性解析與優(yōu)勢(shì) 65G-A通一體術(shù)介紹 65G-A通一體與傳感知術(shù)對(duì)分析 5G-A通感一體潛在應(yīng)用場(chǎng)景及需求 低經(jīng)濟(jì)用場(chǎng)及業(yè)需求 12水入侵測(cè)應(yīng)場(chǎng)景業(yè)務(wù)求 14智交通用場(chǎng)及業(yè)需求 16建微變監(jiān)測(cè)用場(chǎng)及業(yè)需求 18氣服務(wù)用場(chǎng)及業(yè)需求 19健檢測(cè)用場(chǎng)及業(yè)需求 20園監(jiān)測(cè)用場(chǎng)及業(yè)需求 21礦邊坡測(cè)應(yīng)場(chǎng)景業(yè)務(wù)求 225G通感一體應(yīng)用場(chǎng)景可行性分析 235G-A通一體用場(chǎng)路徑析 235G-A通一體點(diǎn)應(yīng)場(chǎng)景析 25總結(jié)與展望 305G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-0055G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-005115G-A通感一體應(yīng)用場(chǎng)景研究5G-A通感一體發(fā)展背景綜述91156”總體方案，提出29個(gè)省或直轄市發(fā)布了低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)劃，其中低空通信和感知能力已成為低空經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)。距離、速度、方位、高度等信息。5G將同時(shí)具備通信及探測(cè)感知的能力。5G-A通信感知融合基于軟硬件資源以及頻譜資源共存/5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-0055G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-00522升，基于對(duì)無線通信信道環(huán)境的感知、識(shí)別與預(yù)測(cè)，進(jìn)一步創(chuàng)新無線通信資源管理，提升無線通信系統(tǒng)的性能和效率。5G-A通感一體化技術(shù)開展了一系列的研究及3GPPRel-19SI（StudyItem，技術(shù)可行性研究階段準(zhǔn)化和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方面開展了相關(guān)工作，發(fā)布了《5G-Advanced5G-Advanced通感融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究報(bào)告》和《5G-Advanced通傳統(tǒng)感知技術(shù)發(fā)展的發(fā)展趨勢(shì)本章主要介紹傳統(tǒng)的三種感知技術(shù)原理與發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)感知技術(shù)介紹雷達(dá)感知探測(cè)幾種典型雷達(dá)的技術(shù)對(duì)比如下表所示。1典型雷達(dá)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比參數(shù)毫米波雷達(dá)激光雷達(dá)超聲波雷達(dá)距離(m)100030015速度(m/s)>1000>300≤100徑向運(yùn)動(dòng)好好好切向運(yùn)動(dòng)差差差靜止測(cè)距復(fù)雜簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單角度測(cè)量較好很好好環(huán)境限制雨天風(fēng)沙塵等5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-0055G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-005PAGEPAGE3成本中高低穿透性好較差較差優(yōu)點(diǎn)不受天氣情況和夜價(jià)格低，處理簡(jiǎn)單，體積小缺點(diǎn)成本很高，不能全天候工易受天氣和溫度光電感知探測(cè)光電探測(cè)是利用傳感器能把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。光電式傳感器的工作原理是：首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化（當(dāng)被測(cè)物理量本身是光輻射時(shí)，無需專門的轉(zhuǎn)換），然后通過光電轉(zhuǎn)換元件變換成電信號(hào)。光電傳感器的工作基礎(chǔ)是光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)。光電探測(cè)系統(tǒng)由光源、光路（及光學(xué)器件）、光電換能器、電路組成。光電探測(cè)系統(tǒng)具有以下7個(gè)方面特點(diǎn)：檢測(cè)距離長(zhǎng)：在對(duì)射型系統(tǒng)中保留10m以上的檢測(cè)距離；所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間非常短；精度的位置檢測(cè)；傳感器造成損傷。因此，傳感器能長(zhǎng)期使用；的顏色進(jìn)行檢測(cè)；測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。TDOA探測(cè)TDOA（timedifferenceofarrival）是通過檢測(cè)信號(hào)到達(dá)兩個(gè)基站的時(shí)間差來確定移動(dòng)目標(biāo)的位置，只需要基站之間進(jìn)行時(shí)間同步，而沒有目標(biāo)和基站之間的時(shí)間同步要求。如圖1所示，根據(jù)到各個(gè)基站的測(cè)距信息，以基站為中心畫圓，就可以得到一個(gè)交點(diǎn)，交點(diǎn)就是標(biāo)簽的位置。圖1TDOA原理圖傳統(tǒng)感知技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)感知系統(tǒng)的發(fā)展歷程傳統(tǒng)的感知技術(shù)當(dāng)前主要應(yīng)用于軍事、航空、航天和氣象等領(lǐng)域，其發(fā)展歷程主要經(jīng)歷三個(gè)階段：早期階段：早期雷達(dá)感知技術(shù)（20世紀(jì)初~1945年）中期階段：雷達(dá)感知技術(shù)成熟階段（1945年~20世紀(jì)末）二戰(zhàn)后，雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅速，雷達(dá)系統(tǒng)的探測(cè)距離和分辨率得到了顯著提高。領(lǐng)域。當(dāng)前階段：感知技術(shù)的數(shù)字化和高性能化（20世紀(jì)末至今）顯著提升。感知系統(tǒng)的未來趨勢(shì)4大趨勢(shì)。趨勢(shì)1：通信感知融合像和通信功能一體化。趨勢(shì)2：感知系統(tǒng)網(wǎng)格化體性能和覆蓋。趨勢(shì)3：雷達(dá)走向更高頻的毫米波度要求將從米級(jí)邁向毫米級(jí)，毫米波技術(shù)將會(huì)被廣泛應(yīng)用。趨勢(shì)4：人工智能更緊密結(jié)合算法，感知系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的判斷目標(biāo)的特征和行為。13電磁波段都向毫米波波段演進(jìn)。5G-A45G通信技術(shù)上的感知一體化技術(shù)。5G-A通感一體技術(shù)特性解析與優(yōu)勢(shì)5G-A通感一體技術(shù)介紹通感一體空口關(guān)鍵技術(shù)5G-Advanced形設(shè)計(jì)、一體化感知信號(hào)設(shè)計(jì)等。感知工作模式：根據(jù)參與感知的設(shè)備的不同（可以是基站或終端）以及（基站A發(fā)B收）感知和UE發(fā)基站收感知。/衍射信號(hào)而且感知結(jié)果可以由該單基站節(jié)點(diǎn)清楚地解析，而不需要外部設(shè)備的協(xié)助。AB收求是同步的。3：UE發(fā)基站收感知：UEUE發(fā)射器發(fā)送的上UE發(fā)基站收感知中，接收器完全了解系統(tǒng)協(xié)議、信號(hào)一體化波形：設(shè)計(jì)適合的波形是保障通信感知一體化在通信和感知方面的方式實(shí)現(xiàn)通信和感知波形的分集發(fā)送。通信感知一體化波形的設(shè)計(jì)理念主要分為基于雷達(dá)的線性調(diào)頻波形和脈沖波形（PW），5GOFDM波形。不同波形的優(yōu)缺點(diǎn)2所示。2不同感知波形優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比波形優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1)峰均比低（2.658），感知1)承載數(shù)據(jù)的能力差距離遠(yuǎn)2)采用線性調(diào)頻波形時(shí),需要增加處2)自發(fā)自收硬件難度低理線性調(diào)頻波的硬件鏈路LFM連3)對(duì)多普勒擴(kuò)展不敏感,在高續(xù)波速目標(biāo)測(cè)量上,實(shí)現(xiàn)更好的性能4)模糊函數(shù)具有“山脊”形狀，測(cè)距和測(cè)速分辨性能好LFM脈沖波1)可以提高雷達(dá)的分辨率和靈敏度1)其隨機(jī)性降低了通信感知的精度和可靠性，且影響通信感知的實(shí)時(shí)5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-0055G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-005PAGEPAGE10波可以適應(yīng)多種目標(biāo)和環(huán)境性和靈敏度2)其脈沖數(shù)量和持續(xù)時(shí)間受到硬件限制，不能無限增加，這會(huì)限制通信感知的覆蓋范圍和分辨率OFDM連續(xù)波性高模糊函數(shù)具有“圖釘”形峰均比高（ofdm-zcofdm-gold11.87），離受限戰(zhàn)大根據(jù)對(duì)不同感知波形的優(yōu)缺點(diǎn)分析，LFM波形的模糊函數(shù)存在較高的旁瓣（LFM的旁瓣水平為-42.64）ofdm-gold波形的旁瓣水平相當(dāng)，這會(huì)導(dǎo)致距OFDM標(biāo)。此外，OFDM5G通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的硬件更加友好，無LFM波形的硬件電路。因此從一體化的角度，在通信感知系統(tǒng)中，OFDM抵抗頻率選擇性衰落和符號(hào)間干擾，提高通信的可靠性和頻譜利用率。一體化感知參考信號(hào)：5GGold序ZCAB5G3GoldZC序列的旁瓣水平、PAPR4GoldZC序列用于感知信號(hào)時(shí)對(duì)感知性能的影響。表3Gold序列和ZC序列的旁瓣水平、PAPR和互相關(guān)結(jié)果波形+序列旁瓣水平旁瓣水平PAPR互相關(guān)hamming窗PSLhamming窗ISLofdm-zc-42.75-30.042.946~1/N (不同根值)ofdm-gold-42.75-30.0411.87~1/N表4Gold序列和ZC序列的對(duì)比情況分析對(duì)比項(xiàng)對(duì)比結(jié)果5G系統(tǒng)復(fù)用度Gold序列>ZC序列自相關(guān)性（測(cè)距測(cè)速能力）Gold序列≈ZC序列互相關(guān)性（測(cè)距測(cè)速能力）Gold序列≤(略優(yōu))ZC序列（采用不同的根序列）復(fù)用能力（組網(wǎng)能力）Gold序列>ZC序列PAPR（感知覆蓋能力）Gold序列≤ZC序列GoldZCZCGold5G5GGoldGoldPAPRPAPR的增強(qiáng)技術(shù)。通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通感一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將感知能力的接口和處理放在接入網(wǎng)側(cè)的BBU側(cè)，業(yè)務(wù)側(cè)通過感知網(wǎng)元SF獲取收集到的最終感知結(jié)果，并對(duì)接到用戶的數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)，提供數(shù)據(jù)信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值的兌現(xiàn)，整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。圖2通感一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)ASSFBBU終端等核心網(wǎng)元，各網(wǎng)元的功能如下。AS：對(duì)接數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)（SILAS系統(tǒng)/空管部門/海洋監(jiān)管等提供數(shù)據(jù)信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值兌現(xiàn)；SF：感知獨(dú)立網(wǎng)元，提供傳輸網(wǎng)關(guān)、感知業(yè)務(wù)控制、數(shù)據(jù)匯聚轉(zhuǎn)發(fā)。感知板三大部件?；鶐О澹和ㄐ呕鶐幚怼⑥D(zhuǎn)發(fā)感知數(shù)據(jù)給感知板主控板：傳統(tǒng)小區(qū)管理+感知數(shù)據(jù)傳輸感知板：感知信號(hào)處理（L1）+感知數(shù)據(jù)處理（L2），輸出結(jié)構(gòu)化的感知目標(biāo)結(jié)果通感基站：負(fù)責(zé)通信和感知信號(hào)的發(fā)送和接收，并設(shè)置通感波形、幀結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)配置。終端：包含感知需求的無人機(jī)、車輛，以及通信需求的通信模組、終端。5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-0055G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣研究報(bào)告2023-01-C-005PAGEPAGE205G-A通感一體化與傳統(tǒng)感知技術(shù)對(duì)比分析5G-A通感一體化技術(shù)同時(shí)具備了感知/探測(cè)目標(biāo)的功能與高可靠通信功能，5表55G-A通感一體化與傳統(tǒng)感知技術(shù)對(duì)比5G-A低空探測(cè)雷達(dá)TDOA探測(cè)光電感知探測(cè)多個(gè)地面接收原理利用電磁波反射探測(cè)移動(dòng)目標(biāo)利用電磁波反射探測(cè)移動(dòng)目標(biāo)站檢測(cè)目標(biāo)發(fā)時(shí)間差定位位利用光電設(shè)備探測(cè)目標(biāo)位置置1、可連續(xù)組網(wǎng)，感知盲區(qū)少2、位置精度高、虛優(yōu)勢(shì)警漏檢率低37*24單站探測(cè)距離遠(yuǎn)（3~5km），技術(shù)成熟設(shè)備成本略低、依賴目標(biāo)設(shè)備發(fā)送的電磁信號(hào)設(shè)備成本低，不發(fā)射信號(hào)，無電磁輻射4、與運(yùn)營(yíng)商共站、共硬件、共頻部署，整體建設(shè)成本低限制運(yùn)營(yíng)商通信頻譜尚11002使用時(shí)間地點(diǎn)有限7*243、僅支持單點(diǎn)部署4、虛警率高不支持無線電受光線影響較大，在陰雨、夜晚識(shí)別精度差5G-A通感一體潛在應(yīng)用場(chǎng)景及需求R195G-A63GPP5G-A檢測(cè)、建筑微變形監(jiān)測(cè)、氣象服務(wù)、健康檢測(cè)。本章節(jié)重點(diǎn)分析5G-A通感一體六大潛在應(yīng)用場(chǎng)景及其需求，為5G-A通感一體化設(shè)備的設(shè)計(jì)和研發(fā)提供參考。低空經(jīng)濟(jì)應(yīng)用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)需求應(yīng)用場(chǎng)景和大帶寬的可靠網(wǎng)絡(luò)。6表6智慧低空感知業(yè)務(wù)場(chǎng)景序號(hào)領(lǐng)域應(yīng)用感知場(chǎng)景1風(fēng)力發(fā)電檢測(cè)無人機(jī)用于風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的巡檢和故障診斷，提高了檢測(cè)效率和安全性。例如，中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)使用無人機(jī)對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的葉片和機(jī)艙進(jìn)行定期檢查。①③2農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)噴灑農(nóng)藥和施肥，提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率。例如，中Ehang無人機(jī)。①3環(huán)境監(jiān)測(cè)利用無人機(jī)進(jìn)行空氣質(zhì)量、水質(zhì)和土壤質(zhì)量等環(huán)境監(jiān)測(cè)。例如，中國(guó)南京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)使用無人機(jī)對(duì)大氣細(xì)顆粒物進(jìn)行監(jiān)測(cè)和采樣。①4地質(zhì)勘探無人機(jī)用于地質(zhì)勘探，包括地形測(cè)量和資源勘查。例如，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司使用無人機(jī)進(jìn)行石油勘探。①5建筑與基礎(chǔ)設(shè)施巡檢無人機(jī)用于建筑物、橋梁和其他基礎(chǔ)設(shè)施的巡檢和檢測(cè)。例①③④6建筑物測(cè)量和建模例如，中國(guó)建筑工程公司中鐵二十一局集團(tuán)使用無人機(jī)進(jìn)行建筑測(cè)量和設(shè)計(jì)。①③④7物流和快遞無人機(jī)用于物流和快遞領(lǐng)域，提供快速、便捷的送貨服務(wù)。例如，中國(guó)的無人機(jī)制造商順豐速運(yùn)使用無人機(jī)進(jìn)行快遞配送。①②③④8搜索和救援無人機(jī)用于搜救行動(dòng)，提供空中搜索和監(jiān)測(cè)功能。例如，中國(guó)的民航局使用無人機(jī)進(jìn)行海上和山區(qū)的搜救任務(wù)。①②9建筑物清潔和維護(hù)無人機(jī)用于高層建筑物的清潔和維護(hù)，提高工作效率和安全性。例如，中國(guó)的清潔服務(wù)公司海鷗無人機(jī)使用無人機(jī)進(jìn)行高層建筑的外墻清洗。①③④10電力巡線無人機(jī)用于電力線路的巡線和故障檢測(cè)。例如，中國(guó)電力公司使用無人機(jī)進(jìn)行電力線路的巡檢和維護(hù)。①③11環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)無人機(jī)用于自然保護(hù)區(qū)、濕地和海洋等環(huán)境的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。例如，中國(guó)的自然保護(hù)區(qū)管理部門使用無人機(jī)進(jìn)行野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)和研究。①12景區(qū)拍攝和推廣中國(guó)的旅游景區(qū)張家界使用無人機(jī)進(jìn)行風(fēng)景拍攝和推廣。①13媒體報(bào)道和新聞采訪無人機(jī)用于新聞報(bào)道和采訪，提供獨(dú)特的視角和影像素材。例如，中國(guó)的新聞機(jī)構(gòu)使用無人機(jī)進(jìn)行新聞現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道。①14地理測(cè)繪和制圖無人機(jī)用于地理測(cè)繪和制圖，生成高精度的地圖和地理信息數(shù)據(jù)。例如，中國(guó)的測(cè)繪局使用無人機(jī)進(jìn)行地理測(cè)繪工作。①15電視和電影制作無人機(jī)用于電視和電影制作，提供精彩的航拍鏡頭。例如，中國(guó)的電影制片公司使用無人機(jī)進(jìn)行電影拍攝。①16旅游和觀光中國(guó)的旅游景區(qū)杭州西湖使用無人機(jī)進(jìn)行空中觀光服務(wù)。①②17森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)無人機(jī)用于森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。例如，中國(guó)的森林防火部門使用無人機(jī)進(jìn)行火情監(jiān)測(cè)和煙霧探測(cè)。①18城市規(guī)劃和交通管理無人機(jī)用于城市規(guī)劃和交通管理，提供城市數(shù)據(jù)和交通流量監(jiān)測(cè)。例如，中國(guó)的城市規(guī)劃部門使用無人機(jī)進(jìn)行城市規(guī)劃和交通研究。①②③④19無線信號(hào)覆蓋測(cè)試無人機(jī)用于無線信號(hào)的覆蓋測(cè)試和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。例如，中國(guó)的電信運(yùn)營(yíng)商使用無人機(jī)進(jìn)行移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋測(cè)試。①②③④20大型活動(dòng)安保無人機(jī)用于大型活動(dòng)的安保監(jiān)測(cè)和應(yīng)急響應(yīng)。例如，中國(guó)的警察部門使用無人機(jī)進(jìn)行大型活動(dòng)的安保監(jiān)控。②③④業(yè)務(wù)需求基于低空感知的四類感知場(chǎng)景，本報(bào)告定義了三檔無人機(jī)探測(cè)感知級(jí)別的需求，總結(jié)如表7所示。7低空經(jīng)濟(jì)應(yīng)用場(chǎng)景通感業(yè)務(wù)需求指標(biāo)關(guān)鍵動(dòng)作目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤感知級(jí)別Level130~100米級(jí)Level210Level3米級(jí)感知服務(wù)區(qū)域①日常低空監(jiān)管②非法無人機(jī)/非法無人機(jī)入侵探測(cè)①商用航路及所屬空間路線防護(hù)②非法入侵探測(cè)//（xx1.6米x1.5米x0.7米/置信度[%]959595位置精度基于置信度水平[m]≤100≤10≤1垂直[m]≤30≤5N/A速度精度基于置信度水平l[m/s]N/AN/A1垂直[m/s]N/AN/AN/A感知分辨率位置分辨率[m]1010為了檢測(cè)無人機(jī)的單體存在≤1①無人機(jī)的KPI[25[40];1（水平/垂直）[m/sxm/s]1010m/s101x1最大業(yè)務(wù)時(shí)延[ms]≤500≤500≤500刷新率[s]≤1≤1≤1漏檢率[%]≤5≤5≤2虛警率[%]≤2≤5≤2通信時(shí)延[ms]不涉及不涉及20通信帶寬[Mbps]不涉及不涉及5感知場(chǎng)景無人機(jī)入侵檢測(cè)無人機(jī)飛行路線入侵檢測(cè)①無人機(jī)飛行軌跡跟蹤②無人機(jī)防碰撞水域入侵檢測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)需求應(yīng)用場(chǎng)景砂治理四個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景。撈治理是軌跡跟蹤類應(yīng)用、水產(chǎn)養(yǎng)殖是電子圍欄類應(yīng)用。安防緝私業(yè)務(wù)歸屬公安局，管理區(qū)域?yàn)閮?nèi)河與海洋。安防緝私包括安防和緝私兩個(gè)子類業(yè)務(wù)。安防是電子圍欄類應(yīng)用，緝私是軌跡跟蹤類應(yīng)用。非法采砂治理業(yè)務(wù)也歸屬公安局，管理區(qū)域主要為內(nèi)河。該業(yè)務(wù)主要是針對(duì)非法采砂船的巡查和執(zhí)法監(jiān)管，主要應(yīng)用為電子圍欄類應(yīng)用和軌跡跟蹤類應(yīng)用。感知技術(shù)在水域的應(yīng)用不僅是在入侵檢測(cè)方面，感知基站能夠提供主動(dòng)感知VTSAISCCTV組成航行安全感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下特性：全天候。不受雨雪霧的影響，實(shí)現(xiàn)船只的識(shí)別和跟蹤；自動(dòng)報(bào)警。船舶的軌跡異?；蜻M(jìn)入預(yù)設(shè)禁航區(qū)域可自動(dòng)報(bào)警；路線時(shí)間自動(dòng)依次調(diào)取巡航路線上的攝像機(jī)畫面，記錄巡航內(nèi)容；聯(lián)合感知。感知基站、AIS、CCTV視頻、光電擾動(dòng)、警示標(biāo)志等多種VHF按需提供給航行船只保障航行安全。圖3航行安全業(yè)務(wù)場(chǎng)景業(yè)務(wù)需求江河湖海等水域入侵檢測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景的感知對(duì)象主要是各類船舶，相關(guān)的通感業(yè)務(wù)需求指標(biāo)如下：表8水域入侵檢測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景通感業(yè)務(wù)需求指標(biāo)置信度[%]95位置精度基于置信度水平[m]≤20垂直[m]NA速度精度基于置信度水平[m/s]≤2垂直[m/s]NA感知分辨率位置分辨率[m]40速度分辨率（水平/垂直）[m/sxm/s]1最大業(yè)務(wù)時(shí)延[ms]≤1000刷新率[s]≤1漏檢率[%]≤5虛警率[%]≤5通信時(shí)延[ms]100通信帶寬[Mbps]5智慧交通應(yīng)用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)需求應(yīng)用場(chǎng)景通感一體技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為使用5G網(wǎng)絡(luò)作為通信基礎(chǔ)，并與V2X車聯(lián)網(wǎng)、D2D等技術(shù)相結(jié)合，提升車、路、行人以及交通設(shè)施之間的通信效率，同時(shí)擴(kuò)充交通系統(tǒng)的感知手段，從而實(shí)現(xiàn)更安全、有效的智能交通管理和控制。5G-A通感一體技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中具有廣闊的應(yīng)用空間，在道路監(jiān)管、車路協(xié)同等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。道路監(jiān)管——車輛信息統(tǒng)計(jì)服務(wù)質(zhì)量的作用。道路監(jiān)管——入侵檢測(cè)5G-A通感一體技術(shù)在高速公路或高鐵入侵檢測(cè)場(chǎng)景的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路或鐵路軌道周邊環(huán)境的全天候?qū)崟r(shí)感知，定位并跟蹤高速或軌道入侵的行人、動(dòng)物、拋灑物等異物，實(shí)現(xiàn)全天候的入侵檢測(cè)。同時(shí)，還可以第一時(shí)間通知交管單位進(jìn)行執(zhí)法，保障高速公路和高鐵的安全行駛環(huán)境，提升高速公路和鐵路軌道的安全管理。車路協(xié)同5G-A通感一體技術(shù)在車路協(xié)同場(chǎng)景的應(yīng)用可有效解決路側(cè)感知設(shè)備性能受5G網(wǎng)絡(luò)將人、車、路、云連接起來，形成一張可融合通信、實(shí)時(shí)計(jì)算、及時(shí)業(yè)務(wù)需求智慧交通場(chǎng)景的感知對(duì)象主要是車、路、行人，涉及到的通感業(yè)務(wù)需求如下。表9智慧交通場(chǎng)景通感業(yè)務(wù)需求指標(biāo)置信度[%]95位置精度基于置信度水平[m]≤4垂直[m]≤4速度精度基于置信度水平l[m/s]≤2垂直[m/s]≤2感知分辨率位置分辨率[m]44m速度分辨率（水平/垂直）[m/sxm/s]2最大業(yè)務(wù)時(shí)延[ms]≤1000刷新率[s]≤1漏檢率[%]≤5虛警率[%]≤5通信時(shí)延[ms]20通信帶寬[Mbps]20建筑微變形監(jiān)測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)需求應(yīng)用場(chǎng)景202273977.8因此針對(duì)橋梁的微變形監(jiān)測(cè)是必要的。隨著我國(guó)城市化的高速發(fā)展，以高層建筑迅速發(fā)展，僅200米以上的超高層1472座，建筑使用過程中都會(huì)出現(xiàn)或多或少沉降與變形。在一定限安全，因此在建筑物施工和使用過程中的微變形監(jiān)測(cè)是必要的。5G-A通感一體化基站利用分米波、毫米波感知技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)橋梁、城市建筑的毫米級(jí)監(jiān)測(cè)感知，并通過5G網(wǎng)絡(luò)將感知測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞至云側(cè)的建筑結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)感知實(shí)時(shí)化、在線預(yù)警及時(shí)化、結(jié)構(gòu)評(píng)估高效化。業(yè)務(wù)需求建筑微變形檢測(cè)場(chǎng)景的感知對(duì)象主要是各類橋梁、城市建筑，相關(guān)的通感業(yè)務(wù)指標(biāo)如下：表10建筑微變形檢測(cè)場(chǎng)景通感業(yè)務(wù)需求指標(biāo)置信度[%]95位置精度基于置信度水平[m]≤0.002垂直[m]≤0.002速度精度基于置信度水平l[m/s]NA垂直[m/s]NA感知分辨率位置分辨率[m]0.002速度分辨率（水平/垂直）[m/sxm/s]NA最大業(yè)務(wù)時(shí)延[ms]≤1000刷新率[s]≤1漏檢率[%]≤5虛警率[%]≤5通信時(shí)延[ms]不涉及通信帶寬[Mbps]不涉及氣象服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)需求應(yīng)用場(chǎng)景5G-A感知一體化技術(shù)利用通信基站的成片組網(wǎng)及雷達(dá)感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)天氣的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)和短期預(yù)測(cè)。業(yè)務(wù)需求氣象服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景的感知對(duì)象主要是云層、雨滴等氣象目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，相關(guān)的通感業(yè)務(wù)指標(biāo)如下：表11氣象服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景通感業(yè)務(wù)需求指標(biāo)置信度[%]90%位置精度基于置信度水平[m]≤0.003垂直[m]≤0.003速度精度基于置信度水平l[m/s]NA垂直[m/s]NA感知分辨率位置分辨率[m]0.003速度分辨率（水平/垂直）[m/sxm/s]NA最大業(yè)務(wù)時(shí)延[ms]≤1000刷新率[s]≤1漏檢率[%]≤10虛警率[%]≤10通信時(shí)延[ms]200通信帶寬[Mbps]2健康檢測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)需求應(yīng)用場(chǎng)景80注的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的體育鍛煉和健康監(jiān)測(cè)依賴各類接觸式的可穿戴設(shè)備采集用戶手部的確程度。5G-A通感一體化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)非接觸的毫米波感知，可精確收集到用戶的呼R-R供了健康全方位的監(jiān)測(cè)功能。業(yè)務(wù)需求健康監(jiān)測(cè)場(chǎng)景的感知對(duì)象主要是人體的肢體動(dòng)作、呼吸動(dòng)作的微變形，相關(guān)的通感業(yè)務(wù)指標(biāo)如下：12健康監(jiān)測(cè)場(chǎng)景通感業(yè)務(wù)需求指標(biāo)置信度[%]90%位置精度基于置信度水平[m]≤0.003垂直[m]≤0.003速度精度基于置信度水平l[m/s]NA垂直[m/s]NA感知分辨率位置分辨率[m]0.003速度分辨率（水平/垂直）[m/sxm/s]NA最大業(yè)務(wù)時(shí)延[ms]≤1000刷新率[s]≤1漏檢率[%]≤10虛警率[%]≤10通信時(shí)延[ms]不涉及通信帶寬[Mbps]不涉及園區(qū)監(jiān)測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)需求應(yīng)用場(chǎng)景隨著國(guó)內(nèi)智慧園區(qū)建設(shè)步伐加快以及企業(yè)對(duì)自身智能化管理需求的提升，需要更加泛在、智能、精準(zhǔn)的園區(qū)感知監(jiān)測(cè)管理手段。以進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和管理。5G-A5G-A各類物體的入侵事件、進(jìn)行定位監(jiān)測(cè)、軌跡跟蹤，并可進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)基站服務(wù)范圍內(nèi)的物體數(shù)量、分布，監(jiān)測(cè)異常事件等。被測(cè)量目標(biāo)無感知，也不必連接網(wǎng)絡(luò)，無需終端設(shè)備配合，且可利舊現(xiàn)有5G基站，無需重復(fù)投資部署，為園區(qū)提供全天候、全覆蓋、高精度的智能監(jiān)測(cè)管理能力。業(yè)務(wù)需求園區(qū)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景的感知對(duì)象主要是園區(qū)內(nèi)的人員、車輛、無人機(jī)，相關(guān)的通感業(yè)務(wù)指標(biāo)如下：13園區(qū)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景通感業(yè)務(wù)需求指標(biāo)業(yè)務(wù)指標(biāo)人員車輛無人機(jī)置信度[%]95%95%95%位置精度基于置信度水平[m]≤0.5≤4≤100垂直[m]≤0.5≤4≤30速度精度基于置信度水平l[m/s]≤2≤210垂直[m/s]≤2≤210感知分辨率位置分辨率[m]0.54區(qū)分車道，車道寬度按照4m計(jì)算10為了檢測(cè)無人機(jī)單體的存在（水平/xm/s]2210為10m/s最大業(yè)務(wù)時(shí)延[ms]≤1000≤1000≤1000刷新率[s]≤1≤1≤1漏檢率[%]≤5≤5≤5虛警率[%]≤5≤5≤5通信時(shí)延[ms]不涉及不涉及不涉及通信帶寬[Mbps]不涉及不涉及不涉及礦山邊坡監(jiān)測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)需求應(yīng)用場(chǎng)景露天礦山邊坡穩(wěn)定性一直是影響其安全生產(chǎn)的最重要因素，隨著開采深度的增加，其邊坡高度也在加大，滑坡等失穩(wěn)現(xiàn)象逐年增多，邊坡失穩(wěn)造成的災(zāi)害風(fēng)15%~20%安全具有重要意義。等問題，極大地制約了邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警的實(shí)時(shí)性和科學(xué)性。5G-A通感一體技術(shù)可以有效解決礦山行業(yè)大范圍面狀全覆蓋監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)監(jiān)測(cè)及滑坡預(yù)警，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)邊坡智能監(jiān)測(cè)、安全管控與應(yīng)急通信的無縫集成。業(yè)務(wù)需求礦山邊坡監(jiān)測(cè)場(chǎng)景的感知對(duì)象主要是邊坡表面形變，相關(guān)的通感業(yè)務(wù)指標(biāo)如下：14礦山邊坡監(jiān)測(cè)場(chǎng)景通感業(yè)務(wù)需求指標(biāo)置信度[%]95位置精度基于置信度水平[m]≤0.15垂直[m]≤0.15速度精度基于置信度水平l[m/s]NA垂直[m/s]NA感知分辨率位置分辨率[m]0.15速度分辨率（水平/垂直）[m/sxm/s]NA最大業(yè)務(wù)時(shí)延[ms]≤1000刷新率[s]≤1漏檢率[%]≤5虛警率[%]≤5通信時(shí)延[ms]不涉及通信帶寬[Mbps]不涉及5G通感一體應(yīng)用場(chǎng)景可行性分析5G-A通感一體應(yīng)用場(chǎng)景路徑分析3GGP5GC-band備不同的性能和特性。表155G頻譜C-band和毫米波頻段5G頻段頻段類別上行頻段下行頻段制式N77C-Band3300MHz~4200MHz3300MHz~4200MHzTDDN783300MHz~3800MHz3300MHz~3800MHzTDDN794400MHz~5000MHz4400MHz~5000MHzTDDN257毫米波26500MHz~29500MHz26500MHz~29500MHzTDDN25824250MHz~27500MHz24250MHz~27500MHzTDDN26037000MHz~40000MHz37000MHz~40000MHzTDDN26127500MHz~28350MHz27500MHz~28350MHzTDDC-band表165GC-band和毫米波頻段優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比和典型適用場(chǎng)景5G波段優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)典型適用場(chǎng)景C-band1、遠(yuǎn)程性能較優(yōu)，1KM以上2、較不容易受到雨雜波影響1率在cm/m級(jí)1、低空經(jīng)濟(jì)2、水域入侵3、智慧交通4、園區(qū)監(jiān)測(cè)毫米波1mm性能更優(yōu)11km2干擾1、氣象服務(wù)2、健康檢測(cè)3、建筑物微變形監(jiān)測(cè)4、礦山邊坡監(jiān)測(cè)5G-AC-Bandmm8C-BandC-Band5G基站的部署節(jié)奏C-BandC-band5G-AC-band5G的通信，基站的覆蓋率已經(jīng)較好，技術(shù)較為成熟，所以階段一的低空經(jīng)濟(jì)、化技術(shù)重點(diǎn)使能的場(chǎng)景，本文下述將重點(diǎn)描述。5G-A通感一體重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景分析低空經(jīng)濟(jì)2023531行條例》（202411日起施行），標(biāo)志著無人機(jī)管理進(jìn)入元年，是低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要里程碑。202311月初，國(guó)家空中交通管理委員會(huì)辦公室通過中國(guó)民用航空局，先后發(fā)布了《中華人民共和國(guó)空域管理?xiàng)l例（征求意見稿）》（無人駕駛航空器飛行管理暫行條例空中交通管理有關(guān)事項(xiàng)的通（征求意見稿在應(yīng)202387個(gè)商圈，1718.4202311月發(fā)布的《IDEA低2.020221.51170953.86億次，累計(jì)飛行時(shí)長(zhǎng)約為1668.9萬小時(shí)。預(yù)計(jì)到2024年，無人機(jī)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1600億元，其中快遞物流方面的無人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約300億元。建立民用無人機(jī)公共安全監(jiān)管系統(tǒng)。5G-A發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。5G-A通感一體化基站發(fā)揮通信基站的廣覆蓋的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)低空感知網(wǎng)絡(luò)的快速、低成本部署，同步將數(shù)據(jù)傳送至無人機(jī)管理平臺(tái)，總結(jié)來看，在低空經(jīng)濟(jì)行業(yè)，5G-A通感一體化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)在于盡快落管理平臺(tái)的對(duì)接，支撐低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。智慧交通202112“十四五”“完”5G-A通感一體能夠?yàn)橹悄芙煌ǖ耐ㄐ藕透兄到y(tǒng)提供必要的支撐和補(bǔ)充。-車-路-現(xiàn)多個(gè)終端的數(shù)據(jù)協(xié)同，高效感知人、車、路的實(shí)時(shí)狀態(tài)。5G-A通感一體技術(shù)有廣闊的應(yīng)用空間，將在道路監(jiān)管、車路協(xié)同等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。5G-A通感5G通信網(wǎng)絡(luò)能力，其中感知基站可5G通信網(wǎng)ETC中心。總結(jié)來看，在智慧交通行業(yè)，為積極落實(shí)智