无人机通信技术的应用

李学智

南京欣网通信科技股份有限公司　江苏　南京 210032

摘要：无线通信领域发展至今已达到第五代，其中天馈系统作为网络覆盖的重要硬件组成部分，而基础信息准确性直接影响着网络优化的效果和4G/5G网络的服务质量。而天馈系统作为影响信号覆盖的关键性设备，其自身的维护和优化显得更为重要。

关键词：无人机、功能、应用。

引言

天馈普查因涉及物业、人力、天气、安全、成本等因素，直接影响了其涉及的基础优化及工程维护验收的实际效果。为此我们可以通过无人机的应用来有效的解决以上问题，将涉及室外施工设备的巡检工作纳入日常维护和优化当中。

随着智能化优化系统的逐步出现，网络优化和维护的重点将会从后台转向前台及基础优化。其中通信基础设备至今已经经过2、3、5、4G四个时代建设，天馈等资源急需核查和维护，这类资源的整合、优化、再利用也许会成为今后站点资源匮乏，物业协调艰难，建站困难的又一解决办法。

无人机（UAV）即无人航空器（Unmanned Aerial Vehicle）的简称，是可以多用途载重，同时能够自主或遥控飞行并一次使用或回收的有动力航空器。其分为固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大类，因通信领域对悬停的要求，普遍建议采用多旋翼无人机。

在通信领域中，无人机通过搭载不同的设备可以对通信网络的信号覆盖情况进行低限制测试、扫频等基础数据收集，同时也可对室外移动基站设备进行检查、验收。目前常见应用有以下几个方面：

站高、经纬度测量

天线方位角、下倾角测量

天线、抱杆、馈线等安装工艺勘察

天线覆盖场景勘察

新建站点规划选点勘察

应用软件(TASR)介绍

该软件基于无人机拍摄平板天线图像的图像处理软件系统，通过对平板天线照片进行批量处理得到相关信息。

常用功能

天线的下倾角，方向角，高度信息测量输出

天线型号，勘测点位置，市场归属，区域归属等有效信息记录（人工）

天馈系统等室外施工验收

输出360度基站覆盖全场景二维图像

协助基站选址

（2）高级功能

与手机客户端APP投诉处理软件结合，实时调用投诉点附近基站对该投诉点方向的覆盖情况，用以判断覆盖的合理性

建立全省各通信铁塔360度覆盖全境图库

建立全省各通信铁塔参数数据库，以方便调用和实时更新

检索功能中用户可选择各类信息进行勘察信息查找

勘察后需要整改的信息录入并推送责任厂家或负责人

软件系统截

无人机操作关键点

天线基站数据收集

各层天线进行360度绕行录像及拍摄，通过多角度进行测量下倾角

垂直塔顶录像及拍摄，通过多角度进行测量方位角以及经纬度

与天线中心平齐进行高度测量

抱杆数据收集

抱杆分根拍摄

天线分根拍摄

固定节点拍摄

天馈走向录像拍摄

应用案例

天馈数据采集实例

天馈全景图
编号	倾斜角处理图	倾斜角	方位角处理图	方位角
1		1.09		45.00

施工工艺勘察实例

抱杆检查：未锈蚀、天线高度过低、固定夹牢固、接地合格、天线未倾斜。

馈线检查：防水处理合格、馈线布线不合理、馈线布线不牢固、馈线有损坏、馈线布线无馈线夹、存在多点复接。

序号	问题描述	现场图片
1	覆盖方向受阻
2	馈线损坏

3、基站选址

基站选址目前采用的方式只有通过较为平面且非实时网络图片进行参考，对于实际无线环境以及配合实际站高下的可能的覆盖情况都无法得知。而我们通过无人机高空俯视拍摄，并结合多角度平视以及不同下倾视角等方法对规划要求的覆盖区域进行信号覆盖模拟，以便给出建议的站高、方位角、下倾角等基础数据信息。

1	400米高空俯视图
2	模拟站高覆盖方向图（东北方向）

4、应用成效

与塔工实地测量结果对比

经纬度相差在10M左右

经纬度相差在10M左右

高度偏差8米左右（无人机计算起点为天线中心位置的高度）

下倾角最大偏差1度以内

（2）与塔工效率对比

若1个塔工勘察1天可完成3个铁塔勘察任务，若5个人完成300个铁塔的勘察任务则需要20个工作日（排除大风、雷电、下雨特殊天气）。同样的要求下，5部无人机1天可完成40个铁塔的勘察，共需要一周即可完成任务，是塔工工作效率的

2.6倍。

基站勘察：天线数据收集、铁塔施工工艺、天馈工艺勘察：塔工每天完成2-3个，无人机每天6-8个。

环境要求：塔工工作在高温，大风、大雨、雷电情况下无法上塔，对环境要求较高。无人机对温度雷雨等环境要求宽松。

作业环境：塔工具备攀登环境。无人机无限制且可远距离操作。

数据收集：塔工需要人工记录。无人机操作可以通过软件整体输出。

结语

通过上文的研究可以发现，无人机技术在当前应用十分普遍，其依托现代通讯技术、数据链技术、网络中心技术，实现整个无人机控制平台的打造。通过为无人机安全传感接受装置、信号传递终端及动作感应装置等，可实现地面与空中控制时效性的增强。借助无人机技术，可实现对地形资源数据的收集，也可实现对目标区域的堪查。希望我国无人机技术能为通信事业发展带来促进作用。

参考文献：

[1] 范承啸，韩俊，熊志军，赵毅。 著. 无人机遥感技术现状与应用.

[2] 王永寿，无人机的通信技术.

[3] 尤肖虎，潘志文，高西奇，曹淑敏，邬贺铨。5G移动通信发展趋势与若干关键技术.