定义
UAV(Unmanned Aerial Vehicle,无人驾驶航空器)即无人机,通过遥控或自主飞行执行巡检、测绘、物流、农业、安防等任务。UAV 包括多旋翼、固定翼、垂直起降(VTOL)等类型,可搭载摄像头、激光雷达、多光谱、载荷等。按重量分为微型、轻型、小型、中型、大型等,不同级别适用不同空域与审批要求。
UAV 通过 4G/5G 物联网卡实现实时图传、遥控、位置上报、飞行数据回传、云平台对接等。物联网卡为 UAV 提供广覆盖、低时延的空中连接,支撑 BVLOS 超视距飞行、长距离巡检、无人机物流等应用。
技术特点
UAV 配备飞控、GNSS、避障、图传等模块。蜂窝通信可作为主链路(BVLOS)或备份链路,与图传、数传形成冗余。无人机云平台要求 UAV 实时上报位置、高度、速度等,物联网卡需保障连接稳定。低空覆盖、移动场景对网络质量要求高。
应用场景
UAV 应用于电力巡检、油气管道巡检、测绘、农业植保、物流配送、安防监控、应急指挥、人工影响天气等。典型场景包括:无人机巡检、实时图传、超视距飞行、无人机物流等。达希物联为 UAV 提供物联网卡、专用 APN、流量套餐及无人机解决方案。
机载模组上报的是航空器状态
无人驾驶航空器在这里指的是飞行的那一台设备:机体、飞控、导航、避障、载荷和通信模组。物联网卡若装在机体上,上行数据应当描述这架航空器,而不是地面箱里的路由器。最小状态集包括位置、高度、地速、航向、飞行模式和定位质量,并带上机体编号与时间。多旋翼、固定翼和垂直起降在失速、悬停和巡航上的合理速度范围不同,用同一套阈值判断“数据异常”,会把固定翼的正常巡航标成飞丢,或把多旋翼的悬停标成故障。
载荷数据要和机体状态分开。相机、多光谱和激光雷达的文件很大,可以晚传;高度和模式属于即时量,晚传就失去指挥意义。模组休眠、附着和业务上报是三件事。只看到模组注册成功,不代表飞控串口里的状态已经发出。天线安装要考虑机体遮挡和云台运动,朝向机体正下方的天线在大仰角盘旋时可能仍可用,贴在电池舱内侧则经常只有起飞场附近有吞吐。
重量等级、航线与卡的开通范围
按重量划分的航空器等级对应不同的空域和运行要求,卡的开通范围要跟着航线走,而不是跟着采购地走。只在起降场开通本地使用、航线后半段需要漫游或跨区时,飞到边界就会断指令,返航逻辑若依赖当时的链路,会停在覆盖空洞里。低空基站切换比地面道路更密,模组应允许在移动中重选,并把切换期间的状态先记在机上,回到覆盖后再按时间补报。
使用条件还包括:本次飞行的空域和高度上限已经明确,失联后的动作已经装订,遥控链路和蜂窝链路谁为主谁为备已经写进任务单。蜂窝不适合作为没有失联策略的唯一手段。与UAS相比,这里关心的是机体侧模组和它发出的状态;地面站软件、空域申报流程放在系统层解决。物流投放类任务还要在状态里区分“航路飞行”和“投放动作”,投放点的位置来自当时的定位,不能用落地后的补点改写。
天线朝向、高度字段与半程记录
高度字段混用是巡检里常见的错。飞控输出相对起飞点的高度,平台按海拔去卡空域上限,飞机会在数字上“超高”或“永远不超高”。报文里应标明高度基准。气压高度在强天气里会漂,和卫星高度差一截时要同时保留两路,供事后判断是传感器还是链路的问题。定位质量变差时仍向外发一个平滑后的假位置,会使航迹看起来连续,实际已经丢星。
卡未覆盖航线后段时,记录停在中途,平台若把最后一点当成降落点,会把仍在空中的飞机标成任务结束。BVLOS飞行更要区分“链路中断”和“任务正常结束”。视频和状态走同一张卡时,先保证状态的周期,再传图像;图像占满之后状态也停了,地面看到的是冻结画面加冻结位置,容易误判飞机悬停。机卡绑定若按地面测试时的设备号写入,更换机载模组后不更新绑定,新模组附着成功却发不出业务数据。
更换桨叶或电池之后,重心变化不会出现在报文里,飞控的振动和姿态却会变。若只按链路中断次数判断机体是否正常,机械问题会被记成通信问题。巡检反复经过铁塔时,塔上的发射可能让定位短时跳点。跳点应保留原值并标上质量变差,把跳点平滑拉直后,导线净空会看起来始终合格。照片上的时间和状态报文的时间要能对齐,差一个时区时,缺陷会被标到下一基杆塔。降落之后再补传的位置,不能改写已经记录的投放或拍照坐标。