20245G网联无人机白皮书.docx

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1、背景概述311彳31.2无人机产业发展前景313传统无人机行业应用限制因素51.4发展5G网联无人机的必要性65G网联无人机典型应用791其太山田垂至72.2 农业植保112.3 环保监察1221325152.7 公共安防182.8 应急通信192.9 娱乐直播21中国5G233.1 整体体系邮233.2 商用产品与服务233.3 结语27背景概述1.1 低空经济发展趋势1.1.l低空经济现状2016年由国务院下发关于促进通用航空业发展的指导意见中明确指出，真实高度-以下简称“真高”，在3000米以下的空域定义为低空空域。低空经济是以低空空域为依托,以无人机和通用航空产业为主导，涵盖低空作业、

2、低空遥感、航空旅游、支线运输、通航服务、科研教育等众多行业的经济概念，是辐射带动效应强，产业链较长的综合型经济形态。近年，我国十分重视低空空域管理工作，并相继出台了一系列政策法规，积极推动低空空域集约化管理，使空域资源利用率得到显著提高，我国低空经济发展迎来重大机遇期。2021年2月份，中共中央、国务院印发国家综合立体交通网规划纲要，纲要提出“发展交通运输平台经济、枢纽经济、通道经济、低空经济”，其中“低空经济”概念首次写入国家规划，具有标志性意义。1.1.2低空智联网发展机遇低空智联网是在低空空域融合运用网络化、数字化和智能化技术构建的数字服务体系，是发展低空飞行器行业应用最重要的基础设施，

3、对打造低空数字经济新兴产业意义重大，在其有效串联下，低空经济将有望为我国经济社会转型发展提供新动能。无人机作为未来低空经济的引领力量，近年来在技术创新和产业发展方面势头迅猛。无人机行业应用已逐渐成为低空数字经济的重要组成，需要低空智联网来承载和管理。因此，构建5G低空网络飞行产业链既是贯彻新基建战略部署的具体举措，也是培育新兴产业的重要突破口。作为低空物联产业链的重要新形态，基于5G网络的飞行控制和通信将是未来民用无人机的主要通信服务方式，通信运营商应持续发力布局网联无人机的数字服务体系以及垂直行业应用等方面，特别是在垂直行业应用领域积极推动大带宽、低时延、高可靠的5G网络应用于民用无人机，稳

4、步促进网联无人机业务发展。1.2 无人机产业发展前景12.1无人机定义与分类无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为Ww,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由地面链路计算机完全地或间歇地自主地操作。当前国内外无人机相关技术飞速发展，无人机系统种类繁多、用途广特点鲜明致使其在尺寸、质量、航程、航时、飞行高度、飞行速度，任务等多方面都有较大差异。由于无人机的多样性，出于不同的考量会有不同的分类方法：按飞行平台构型分类，无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。按用途分类，无人机可分为军用无人机和民用无人机。军用无人机可分为侦察无人机、诱饵无

5、人机、电子对抗无人机、通信中继无人机、无人战斗机以及靶机等：民用无人机可分为巡查/监视无人机、农用无人机、气象无人机、勘探无人机以及测绘无人机等。按民航法规规定的尺度分类，无人机可分为微型无人机、轻型无人机、小型无人机以及大型无人机。各机型规定的空机质量范围如下表：机型空机质量微型无人机7kg轻型无人机7kg一-116kg小型无人机5700kg大型无人机5700kg按活动半径分类，无人机可分为超近程无人机、近程无人机、短程无人机、中程无人机和远程无人机。各机型所要求的活动半径范围如下表：机型活动半径超近程无人机15km以内近程无人机1550km短程无人机50200km中程无人机200800km

6、远程无人机大于800km按任务高度分类，无人机可以分为超低空无人机、低空无人机、中空无人机、高空无人机和超高空无人机。各机型执行的任务高度如下表：机型任务高度超低空无人机OmOOm低空无人机100rn100Oni中空无人机100om7000m高空无人机7000m-18000m超高空无人机大于18000m数据来源：AOPA；122民用无人机发展现状根据民航局发布的2019年民航行业发展统计公报显示，截至2019年底，全行业无人机拥有者注册用户达37.1万个，其法人单位用户4.7万个。全行业注册无人机共39.2万架。2015-2019年，我国民用无人机市场整体规模从24亿元迅速增长到359亿元。随

7、着集成制造的普及，无人机基础零部件生产开始迈向小型化、低成木、低能耗方向发展，无人机制造成本不断走低，同时伴随着人工智能、5G通信等新技术的逐步完善应用，民用无人机行业在良好的发展环境中迅速增长，行业规模不断扩大。5G与无人机的结合不仅包括新一代网络的接入，还有边缘计算技术等方面的提高，技术的提升将催化下游产业更新发展，使得“5G+无人机”在VR直播、城市安防、高清直播、设施巡检、物流运输、野外科学勘测等行业领域快速拓展、完善、升级。据IDC数据预测，预计到2023年，国内民用无人机市场规模将达到976.9亿元，年复合增长率59%。123无人机产业链无人机行业是指从事无人机研发、生产、销售及售

8、后服务等众多企业的集成组合。无人机产业链具体可分为上游、中游、下游。无人机产业链上游是指无人机硬件和软件生产，主要包括电子元器件行业、电池、飞控系统开发、原材料等关键零部件生产，其中关键原材料有金属材料和复合材料两大类，包括钛合金、铝合金、陶瓷基等特殊材料。无人机产业链中游主要是工业无人机生产与制造厂商，整机制造包括飞行系统、地面系统、任务载荷系统三个方面，是无人机制造的核心部分。无人机产业链下游聚焦行业应用场景，主要应用于航空拍摄、灯光表演、农林植保、灾难救援、物流运输、电力巡检、公共安防、环境保护等领域。目前，中国的无人机企业大多集中在产业链中上游，未来随着竞争的进一步加剧，无人机整机制造

9、的毛利率将不断下滑；与此同时，在应用领域多元化的背景下，未来会有大量的企业进入无人机下游应用服务环节,向市场提供特定化场景的专业服务。1.3传统无人机行业应用限制因素13.1顶层设计不足我国低空经济的发展已经起步，但存在主体责任不清晰、重视程度不够、统筹低空经济发展的规划尚未形成、低空空域管理改革的总体需求不明确等问题，制约着低空经济的进一步发展。整体而言，无人机产业还处在起步阶段，特别是行业级无人机。无人机产业呼唤一个新型低空物联网的出现，并且要从系统容量、覆盖范围、智能控制、安全管理、业务类型等方面全面创新。此外，飞行保险、操作手培训、应用服务等配套政策法规尚不清晰，下游产业发展亟待发力。

10、132新型数字技术应用不足目前，我国正在积极推进低空监管与服务改革，低空集约化管理与使用取得重要进展,但低空信息化治理体系尚未建成，5G网络、低轨卫星网、大数据、网络安全等前沿技术在空域治理的应用创新还需加强，对低小慢目标的监管与反制措施还存在短板。一是点对点无线测控接力方面，测控站多、选址困难，频率和传输资源浪费，造价和后期维护成本高。二是卫星通信测控方面，对飞机本身要求较高，专用机载天线使用不便，黑飞、乱飞现象时有发生，民航安全、重大活动安全、重要目标防护、生活安全和隐私保护等方面仍存在风险，急需创建“既保畅飞又防黑飞”的空域管理和服务模式。13.3行业应用受限无人机技术的迅猛发展为行业应

11、用提供了良好的技术基础，在无人机物流运输、遥感探测、农林植保等应用实践中积累了比较丰富的经验，无人机行业应用正蓄势待发。但无人机行业应用的配套政策法规尚未形成体系，发展生态有待构建；无人机产品质量标准体系和市场准入机制还不够完善，全生命周期监管还不能形成闭环，还存在质量参差不齐、安全隐患多、保险机制不配套等问题；城区运营需求高、人口密度大、安全飞行难题不易破解等，都将制约无人机行业应用的发展。1.4发展5G网联无人机的必要性5G网络低延迟、高带宽特性，为民用无人机的大规模网联化监控、任务数据的实时传输、任务协同与集群应用提供技术基础，可使得基于网联无人机的智慧空管规模化运行有实现的可能和长足的

12、发展空间。同时，无人机其他应用场景也将在5G加持下进一步拓展、完善。5G网络为网联无人机赋予实时超高清回传、海量连接数、远程低时延控制等重要能力，同时5G与无人机的结合不仅包括新一代网络的接入，还有边缘计算技术等方面的提高。通过无人机与5G智能网络的连接，全球将形成一个数以千万计的无人机智能网络，7*24小时不间断地提供航拍、送货、勘探等各种各样的个人及行业服务，进而构成一个全新的、丰富多彩的“网联天空”。条例（征求意见稿）对无人机的划分,5G网联无人机典型应用2.1基本应用需求近年来，5G网联无人机应用由于其自主智能化的优势，被越来越多的行业青睐。在此过程中，越来越多的行业应用场景被挖掘出来

13、，针对行业特点而开发出的5G无人机应用也正逐渐完善。依托于前期网联无人机应用发展过程中在各个行业的丰富经验积累，我们总结出，一个完整的5G无人机应用，至少需要在四个方面契合行业场景的需求：性能卓越的无人飞机、稳定可靠的网络传输、细致周密的飞行管控、准确清晰的业务呈现。虽然各个行业应用的场景繁多、需求各异，因此行业客户对无人机性能、业务数据质量的需求有较大的差异，但各个场景均可根据其飞行作业的区域大小和业务数据覆盖的精确程度两个维度，被分割并归纳为4个典型应用场景模块的组合。这4个典型应用场景模块都拥有相匹配相应飞行高度和飞行速度的无人机及对应的网络规划，而这些分布在数十米至数百米空域中的无人机

14、可通过标准的接口接入管理平台统一管理，在被安全管控的基础上向各个业务场景稳定输出应用能力，以满足行业用户在管理和业务上的需求。Z1.l无人机应用性能需求参考无人驾驶航空器飞行管理暂行(120-3000m,0-100kmh)较为灵活机动的无人机的飞行高度大多分布在120米以下，其满足的最大飞行速度为1 OOkmZho因此在划分以飞行高度120米分割无人机高低M高飞行、巡航速度KXWh分割无人机高低速飞行。1.1.1.1 高真高的高速飞行(120-3000m,100kmh-350kmh)作业于高空高速状态的无人机适用于作业区域偏大、业务数据精确度要求较低的应用场景，如干线物流。此场景一是要求无人机进行长途高速飞行以保证快速完成飞行任务，二是保证高空飞行时飞机飞行安全性，三是在固定作业区域内周期性飞行时要确定固定的起降地点，以此不受起降条件(如跑道起降)限制。此场景下一般选用固定翼或者混合翼无人机，以减少