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新的频率划分助力无人机超视距飞行

2015-12-02  来源:人民邮电报-中国信息产业网  作者:马斌

在2015年世界无线电通信大会(WRC-15)上,各国经过讨论,最终通过了允许无人机系统超视距控制和通信链路使用Ku和Ka频段卫星固定业务频率资源的决议。决议规定无人机可使用的频率包括:在Ku频段,下行为10.95GHz~12.75GHz,上行为14GHz~14.47GHz;在Ka频段,下行为19.7GHz~20.2GHz,上行为29.5GHz~30GHz。参加WRC-15的我国专家表示,此项规则调整和频率划分有助于全面提升无人机的超视距远程控制和通信能力,对推动全球无人机产业的发展将产生重要影响。

近年来,随着微电子、信息通信和新材料等技术的不断发展,无人机技术及相关产业日益成熟,在应急救灾、森林防火、环境监测、科研试验和测绘等行业和领域得到广泛应用,市场需求持续增长。在此背景下,为无人机寻求频率成为近几届WRC的热点议题。

随着技术的不断发展,无人机的续航距离越来越远,通过卫星中继实现对无人机的远程控制和通信成为一个重要选项。WRC-12大会曾决定分别将5030MHz~5091MHz和5000MHz~5150MHz频段用于无人机视距和超视距(即通过卫星中继)测控链路。由于5000MHz~5150MHz频段短期内没有可用的卫星资源,为解决无人机超视距链路迫切的频率需求,一些国家提出希望将卫星固定业务丰富的频率资源用于无人机超视距链路。为此,WRC-12大会决定开展将非规划的卫星固定业务频段用于非隔离空域无人机超视距测控链路的研究,在WRC-15进行讨论。

然而该研究存在两个问题:一是卫星固定业务是位于固定点地球站间的通信业务,无人机作为移动平台,并不符合该业务属性,如果将卫星固定业务用于移动平台,将改变现有卫星固定业务网络的协调机制和协调关系;二是对于在非隔离空域飞行的无人机而言,其飞行安全至关重要,而卫星固定业务作为非安全业务,能否满足无人机操作所需的安全要求,这是大家担心的问题。

在本届WRC-15上,各国专家围绕无人机的业务属性、无人机的安全需求、无人机与其他卫星网络间的协调关系以及无人机与现有业务间的兼容性等问题进行了深入讨论。经过四周的连续工作和工作组、特设组、非正式小组等各种形式几十轮磋商,在大会行将结束的前一天晚10时,各国终于通过了允许无人机系统超视距控制和通信链路使用Ku和Ka频段卫星固定业务频率资源的决议。为尽可能降低对其他系统的影响,无人机超视距链路可用的总带宽由原7GHz压缩到约2GHz,且要求无人机自身需具备承受干扰的能力,其操作不得对其他卫星网络和地面业务造成限制。此外,决议中的频率资源还需国际民航组织和国际电联的相关标准和配套规则建立起来之后才能投入使用。可以说,本届WRC-15形成的决议兼顾了无人机产业、卫星产业、航空管理机构以及相关地面业务部门等多方意见,规定了无人机超视距链路使用卫星固定业务所应遵循的相关要求和限制条件,从而在确保无人机飞行安全的同时,不对同频段其他系统的使用造成影响。

近年来,我国的无人机产业获得了长足发展,应用领域不断拓展。为了统一频率使用,减少无线电干扰,2015年4月,我国无线电主管部门将840.5MHz~845MHz、1430MHz~1444MHz、2408MHz~2440MHz三个频段规划用于无人机系统视距控制链路,并确定了相关信道配置、设备发射功率等技术指标。然而对于超视距控制链路,我国尚未出台相应规划。WRC-15有关无人机相关决议的出台,对于促进我国无人机产业发展,规范我国无人机控制链路频率使用,解决未来无人机在更广阔的非隔离空域飞行的难题将发挥很好的借鉴作用。

关键词:无人机技术 无人机系统 超视距 频率资源 固定业务