苏郁

　　毕业于西安交通大学，后获得西北工业大学信息与通信工程专业博士学位，现任中国移动（成都）产业研究院副院长，教授级高级工程师，中国通信学会会士，GSMA无人机工作组（DIG）主席；

　　曾获全国“五一劳动奖章”，享受国务院政府特殊津贴，荣获“四川省最美科技工作者”称号；

　　先后荣获国家技术发明奖二等奖、中国通信学会科学技术奖一等奖等十余项国家及省部级科技成果奖，以第一作者身份发表SCI、EI论文二十余篇（含独著）；

　　作为中国移动5G网联无人机系统总设计师，主持研制出我国首个基于5G的“云—网—端”一体化网联无人机系统，相关产品和技术已在我国及希腊等国家实现产业化应用。

　　传统无人机自建数据链路存在控制和传输距离有限的难题。目前，无人机行业面临的技术瓶颈是每个无人机生产厂商都使用自己私有的自建通信与控制链路来控制无人机飞行，这导致无人机控制距离有限、飞不远，且无法满足大带宽、低时延的应用场景。

　　本书聚焦于上述客观问题，首先阐述了5G的发展历程与关键技术，并分析了5G高速率、大容量、低时延及高可靠特性带来的巨大影响；然后详细讲述了5G网联无人机系统云、网、端关键技术体系，即5G网联无人机系统利用5G移动通信网络代替无人机生产厂商自建的私有通信与数据链路，无人机通过机载专用智能通信终端接入5G移动通信网络，最终由无人机管理运营云平台实现对无人机的远程超视距飞行控制和高清数据视频的实时回传和处理。此外，本书也对5G网联无人机系统的众多行业应用与相关技术进行了详细介绍，同时展开对5G网联无人机商业生态的全面讨论，最后提出对5G网联无人机系统广阔未来的展望。

　　本书适合政府、企业、科研机构工作人员，以及对5G网联无人机感兴趣的人员阅读，也可作为高等院校通信及无人机专业的参考用书。

　　本书立足于行业前沿，全面分析了5G网联无人机系统的技术原理与典型应用，内容不仅涵盖基础理论和实际应用等多个方面，还深入探讨了未来的发展与趋势。总之，本书能够为工程师、研究人员及管理人员等行业从业者普及相关领域的专业知识，提升他们的专业技能；助力5G网联无人机系统的应用创新与产业落地，并为行业数字化转型贡献智慧和力量。

——向锦武　中国工程院院士、北京航空航天大学教授

第 1章　5G的发展历程与关键技术001

1.1 移动通信系统概述003

　　1.1.1 移动通信系统的发展历程003

　　1.1.2 移动通信技术的变革009

1.2 5G的概念与内涵010

　　1.2.1 5G的基本概念010

　　1.2.2 5G新架构011

　　1.2.3 5G新技术014

　　1.2.4 5G标准化发展的特点016

　　1.2.5 5G的频谱资源018

1.3 5G的应用场景019

第２章　5G网联无人机系统概述021

2.1 5G赋能网联无人机023

　　2.1.1 传统无人机数据链的发展瓶颈023

　　2.1.2 5G赋能无人机024

　　2.1.3 5G网联无人机系统的定义024

2.2 5G网联无人机系统的技术特点及工作原理025

　　2.2.1 云、网、端核心技术体系的构成025

　　2.2.2 云、网、端核心技术体系的特点及工作原理026

2.3 5G网联无人机系统的应用029

第3章　5G网联无人机系统管理运营云平台035

3.1 5G网联无人机系统管理运营云平台的概念及架构037

　　3.1.1 云计算与云平台的概念037

　　3.1.2 国内外5G网联无人机系统管理运营云平台的发展现状039

　　3.1.3 中移凌云的概念及架构040

3.2 中移凌云平台的核心技术043

　　3.2.1 智能飞行控制中心043

　　3.2.2 智能低时延通信051

　　3.2.3 实时数据采集及智能分析057

　　3.2.4 云系统安全068

3.3 中移凌云平台的核心功能070

　　3.3.1 通用业务功能070

　　3.3.2 行业应用功能074

第4章　5G低空网络覆盖077

4.1 5G低空网络的现状及问题079

　　4.1.1 5G网络架构简介079

　　4.1.2 5G网络关键技术081

　　4.1.3 5G低空网络覆盖的技术难题088

4.2 5G低空网络覆盖的设计方案092

　　4.2.1 5G低空网络分层架构092

　　4.2.2 5G低空网络组网及覆盖方案093

　　4.2.3 5G低空网络安全策略106

4.3 无人机空天应急通信109

　　4.3.1 空天应急通信总体架构109

　　4.3.2 空天应急通信网络能力及参数要求111

　　4.3.3 空天应急通信空地传播模型113

　　4.3.4 空天应急通信组网方案设计115

4.4 5G-A通感一体组网119

4.5 5G低空网络的发展趋势121

第5章　5G网联无人机系统机载专用智能终端125

5.1 5G网联无人机系统机载专用智能终端简介127

5.2 5G网联无人机系统机载专用智能终端设计原理128

　　5.2.1 5G网联无人机系统机载专用智能终端设计128

　　5.2.2 5G网联无人机系统机载专用智能终端性能指标134

　　5.2.3 5G网联无人机系统机载专用智能终端与云系统通信协议141

5.3 端侧AI辅助143

5.4 核心技术145

　　5.4.1 多传感器融合145

　　5.4.2 实时定位与地图构建157

　　5.4.3 局部航路规划166

5.5 哈勃一号及其主要功能169

第6章　5G网联无人机系统在城市管理中的应用177

6.1 传统无人机在城市管理中面临的挑战179

　　6.1.1 监管措施不足179

　　6.1.2 通信链路有限179

　　6.1.3 数据处理能力不足180

　　6.1.4 操作技能要求高181

6.2 5G网联无人机系统在城市管理领域的优势181

　　6.2.1 高效数据传输与实时反馈182

　　6.2.2 广泛覆盖与远程控制183

　　6.2.3 多机协同与集群作业184

6.3 5G网联无人机系统的城市管理能力185

　　6.3.1 高精度的城市地理信息采集186

　　6.3.2 动态交通监控与管理187

　　6.3.3 环境监测与灾害预警188

6.4 5G网联无人机系统在城市管理中的应用案例189

　　6.4.1 低空监管190

　　6.4.2 警用安防193

　　6.4.3 交通管理196

　　6.4.4 生态环保198

　　6.4.5 城市规划建设202

6.5 5G网联无人机系统在城市管理中的发展演进205

第7章　5G网联无人机系统在应急场景中的应用207

7.1 传统网联无人机在应急场景应用中面临的挑战209

　　7.1.1 应急领域挑战艰巨209

　　7.1.2 应急装备发展欠缺210

7.2 5G网联无人机系统在应急处置领域的优势212

　　7.2.1 提升通信链路可靠性212

　　7.2.2 增强情报数据有效性213

　　7.2.3 解决现场调度难问题215

7.3 5G网联无人机系统的应急通信能力216

　　7.3.1 无人机应急通信保障系统框架216

　　7.3.2 高空域大型无人机平台219

　　7.3.3 中空域中型无人机平台220

　　7.3.4 低空域系留无人机平台221

7.4 无人机应急侦察测绘222

7.5 5G网联无人机系统应急保障案例223

　　7.5.1 应急通信223

　　7.5.2 应急巡检226

　　7.5.3 应急救援227

7.6 5G网联无人机系统应急处置发展演进229

第8章　产业生态与未来展望231

8.1 网联无人机产业生态系统233

　　8.1.1 生态与生态系统233

　　8.1.2 产业生态系统及其特点235

　　8.1.3 5G网联无人机系统产业生态237

8.2 未来展望252

　　8.2.1 5G的发展与展望252

　　8.2.2 低空经济的发展与展望254

　　8.2.3 5G网联无人机系统的广阔未来257