5G網聯無人機系統原理與應用
蘇郁 等
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商品描述
傳統無人機自建數據鏈路存在控制和傳輸距離有限的難題。目前，無人機行業面臨的技術瓶頸是每個無人機生產廠商都使用自己私有的自建通信與控制鏈路來控制無人機飛行，這導致無人機控制距離有限、飛不遠，且無法滿足大帶寬、低時延的應用場景。
本書聚焦於上述客觀問題，首先闡述了5G的發展歷程與關鍵技術，並分析了5G高速率、大容量、低時延及高可靠特性帶來的巨大影響；然後詳細講述了5G網聯無人機系統雲、網、端關鍵技術體系，即5G網聯無人機系統利用5G移動通信網絡代替無人機生產廠商自建的私有通信與數據鏈路，無人機通過機載專用智能通信終端接入5G移動通信網絡，最終由無人機管理運營雲平臺實現對無人機的遠程超視距飛行控制和高清數據視頻的實時回傳和處理。此外，本書也對5G網聯無人機系統的眾多行業應用與相關技術進行了詳細介紹，同時展開對5G網聯無人機商業生態的全面討論，最後提出對5G網聯無人機系統廣闊未來的展望。
本書適合政府、企業、科研機構工作人員，以及對5G網聯無人機感興趣的人員閱讀，也可作為高等院校通信及無人機專業的參考用書。
作者簡介
蘇郁
畢業於西安交通大學，後獲得西北工業大學信息與通信工程專業博士學位，現任中國移動（成都）產業研究院副院長，教授級高級工程師，中國通信學會會士，GSMA無人機工作組（DIG）主席；
曾獲全國“五一勞動獎章”，享受國務院政府特殊津貼，榮獲“四川省最美科技工作者”稱號；
先後榮獲國家技術發明獎二等獎、中國通信學會科學技術獎一等獎等十余項國家及省部級科技成果獎，以第一作者身份發表SCI、EI論文二十余篇（含獨著）；
作為中國移動5G網聯無人機系統總設計師，主持研制出我國首個基於5G的“雲—網—端”一體化網聯無人機系統，相關產品和技術已在我國及希臘等國家實現產業化應用。
目錄大綱
第 1章 5G的發展歷程與關鍵技術001
1.1 移動通信系統概述003
1.1.1 移動通信系統的發展歷程003
1.1.2 移動通信技術的變革009
1.2 5G的概念與內涵010
1.2.1 5G的基本概念010
1.2.2 5G新架構011
1.2.3 5G新技術014
1.2.4 5G標準化發展的特點016
1.2.5 5G的頻譜資源018
1.3 5G的應用場景019
第２章 5G網聯無人機系統概述021
2.1 5G賦能網聯無人機023
2.1.1 傳統無人機數據鏈的發展瓶頸023
2.1.2 5G賦能無人機024
2.1.3 5G網聯無人機系統的定義024
2.2 5G網聯無人機系統的技術特點及工作原理025
2.2.1 雲、網、端核心技術體系的構成025
2.2.2 雲、網、端核心技術體系的特點及工作原理026
2.3 5G網聯無人機系統的應用029
第3章 5G網聯無人機系統管理運營雲平臺035
3.1 5G網聯無人機系統管理運營雲平臺的概念及架構037
3.1.1 雲計算與雲平臺的概念037
3.1.2 國內外5G網聯無人機系統管理運營雲平臺的發展現狀039
3.1.3 中移淩雲的概念及架構040
3.2 中移淩雲平臺的核心技術043
3.2.1 智能飛行控制中心043
3.2.2 智能低時延通信051
3.2.3 實時數據采集及智能分析057
3.2.4 雲系統安全068
3.3 中移淩雲平臺的核心功能070
3.3.1 通用業務功能070
3.3.2 行業應用功能074
第4章 5G低空網絡覆蓋077
4.1 5G低空網絡的現狀及問題079
4.1.1 5G網絡架構簡介079
4.1.2 5G網絡關鍵技術081
4.1.3 5G低空網絡覆蓋的技術難題088
4.2 5G低空網絡覆蓋的設計方案092
4.2.1 5G低空網絡分層架構092
4.2.2 5G低空網絡組網及覆蓋方案093
4.2.3 5G低空網絡安全策略106
4.3 無人機空天應急通信109
4.3.1 空天應急通信總體架構109
4.3.2 空天應急通信網絡能力及參數要求111
4.3.3 空天應急通信空地傳播模型113
4.3.4 空天應急通信組網方案設計115
4.4 5G-A通感一體組網119
4.5 5G低空網絡的發展趨勢121
第5章 5G網聯無人機系統機載專用智能終端125
5.1 5G網聯無人機系統機載專用智能終端簡介127
5.2 5G網聯無人機系統機載專用智能終端設計原理128
5.2.1 5G網聯無人機系統機載專用智能終端設計128
5.2.2 5G網聯無人機系統機載專用智能終端性能指標134
5.2.3 5G網聯無人機系統機載專用智能終端與雲系統通信協議141
5.3 端側AI輔助143
5.4 核心技術145
5.4.1 多傳感器融合145
5.4.2 實時定位與地圖構建157
5.4.3 局部航路規劃166
5.5 哈勃一號及其主要功能169
第6章 5G網聯無人機系統在城市管理中的應用177
6.1 傳統無人機在城市管理中面臨的挑戰179
6.1.1 監管措施不足179
6.1.2 通信鏈路有限179
6.1.3 數據處理能力不足180
6.1.4 操作技能要求高181
6.2 5G網聯無人機系統在城市管理領域的優勢181
6.2.1 高效數據傳輸與實時反饋182
6.2.2 廣泛覆蓋與遠程控制183
6.2.3 多機協同與集群作業184
6.3 5G網聯無人機系統的城市管理能力185
6.3.1 高精度的城市地理信息采集186
6.3.2 動態交通監控與管理187
6.3.3 環境監測與災害預警188
6.4 5G網聯無人機系統在城市管理中的應用案例189
6.4.1 低空監管190
6.4.2 警用安防193
6.4.3 交通管理196
6.4.4 生態環保198
6.4.5 城市規劃建設202
6.5 5G網聯無人機系統在城市管理中的發展演進205
第7章 5G網聯無人機系統在應急場景中的應用207
7.1 傳統網聯無人機在應急場景應用中面臨的挑戰209
7.1.1 應急領域挑戰艱巨209
7.1.2 應急裝備發展欠缺210
7.2 5G網聯無人機系統在應急處置領域的優勢212
7.2.1 提升通信鏈路可靠性212
7.2.2 增強情報數據有效性213
7.2.3 解決現場調度難問題215
7.3 5G網聯無人機系統的應急通信能力216
7.3.1 無人機應急通信保障系統框架216
7.3.2 高空域大型無人機平臺219
7.3.3 中空域中型無人機平臺220
7.3.4 低空域系留無人機平臺221
7.4 無人機應急偵察測繪222
7.5 5G網聯無人機系統應急保障案例223
7.5.1 應急通信223
7.5.2 應急巡檢226
7.5.3 應急救援227
7.6 5G網聯無人機系統應急處置發展演進229
第8章 產業生態與未來展望231
8.1 網聯無人機產業生態系統233
8.1.1 生態與生態系統233
8.1.2 產業生態系統及其特點235
8.1.3 5G網聯無人機系統產業生態237
8.2 未來展望252
8.2.1 5G的發展與展望252
8.2.2 低空經濟的發展與展望254
8.2.3 5G網聯無人機系統的廣闊未來257
