领航未来!探索开源无人机与5G组网的前沿技术

小禹宇鱼

近年来无人机行业高速发展，无人机被广泛应用于航拍、农业、电力、消防、科研等领域。随着无人机市场不断增长，其对实时超高清图传、远程低时延控制、海量数据处理等需求也在不断扩张，这无疑给通信链路带来了巨大的挑战。

为应对未来的需求变化，阿木实验室成功开展5G组网无人机项目，利用5G通信网络替代无人机自建的通信链路。搭载5G通信模块的无人机和地面端电脑通过5G蜂窝网利用基站接入运营商服务器，最终实现无人机远程控制。具体实现原理如下图：

此次项目用到的设备

P600进阶版开源无人机（即将上架）：基于PX4开源飞控，可搭配高精度RTK定位模块、高效数传链路和多类型机载电脑的专业科研无人机开发平台。机载系统基于Prometheus自主无人机软件平台，提供了控制、通信等代码框架和相应接口。整机软硬兼修、可拓展性强。

Allspark机载电脑：接口丰富、功能强大、预装Prometheus软件系统，支持二次开发。

Q10F光电吊舱：400万有效像素，支持10倍光学自动对焦功能，高清1080P录像。

SLK-R620 5G通信模块：在无人机上作为图数传链路，让地面端电脑连接无人机机载电脑。

笔记本电脑：地面站监测无人机状态以及交互功能。

首先，我们用P600进阶版无人机搭载机载电脑通过网口与5G模块通信接入公网，地面电脑通过手机热点接入公网。为了能让机载电脑和地面电脑相互访问，我们还需要进行异地局域网组网操作，这里我们使用的是ZeroTier软件组网，将机载电脑的IP和地面电脑的IP设置在同一个网关下，从而达到通信目的。



当组网完成后，我们再通过Prometheus地面站成功连接到机载电脑，并拉流获取吊舱视频画面。至此无人机在5G下通信控制已完成，后续即可通过地面站控制无人机飞行，并复现圆叉降落功能和目标框选跟踪功能。

效果展示



圆叉降落



目标框选跟踪

本次项目验证了网联无人机的可行性。通过5G组网的无人机将不再受到距离的限制，只要在基站覆盖范围内，地面端都能对其进行远程操控。5G所具备的高带宽、低延时、高精度、宽空域、高安全等优势能够支撑无人机在更多的场景下应用，例如物流运输、交通管理、农业植保、安防巡检、地理测绘、应急救援、编队飞行等。
目前5G网联无人机还是处于初期探索阶段，未来5G在无人机领域的应用将会促进无人机在众多应用场景下的智能化建设，提高无人机普及率，为无人机行业发展提供新的动力。

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