本文发表于 2023年04月05日 编译自www.satellitetoday.com
无人机出租车的3D模型/插图。照片：Tatiana Shepeleva
到2030年，全球商用无人机的使用量预计将增加十倍，市场呈指数级增长，特别是由于地缘政治问题和日益商品化。但随着快速增长，随之而来的是新的监管，这为无人机技术的卫星连接开发商和提供商创造了新的商机。
国际无人机市场可分为两大类：军用无人机和商用无人机，预计这两类无人机将在未来几年内大幅增长。如今，军用无人机市场的年营业额约为120亿美元，预计到2027年将达到170亿美元（复合年增长率为8-10%）。
商业市场将更快地增长——从今天的80亿美元增长到2028年的470亿美元（复合年增长率为28-30%）。即使预测因来源而异，但毫无疑问，全球无人机行业正走向繁荣时期——并非双关语。
先进的无人机技术将以许多新的方式进入我们的日常社会，但前提是它们能够遵守市场监管。而在欧洲，这一障碍越来越高。
欧盟27个国家的无人机使用由“无人机系统交通管理”系统管理，也称为UTM或U-space。这是一套旨在为自动、自主和超视距（BLOS）操作的无人机提供安全、高效和安全的欧洲空域访问的服务。尤其是在人口稠密地区低空飞行时。
UTM*的新规定于今年年初生效，呼吁建立更安全、可靠和有弹性的连接。所有在欧洲空域运行的无人机现在都必须能够通过UTM向传统空中交通管制报告其位置、方向和速度。
这一新需求将对欧洲无人机市场产生相当大的影响。如今，大多数中小型无人机都通过直接的无线电连接与控制站相连。这些系统通常是封闭的系统，与UTM控制中心没有连接或连接有限。正因为如此，他们无法像欧盟现在要求的那样向UTM报告飞行数据，这使得它们的可用性大大降低。除非他们能够连接到卫星并以这种方式报告他们的飞行数据。
另一个重要事实是，由于技术进步，中小型无人机正在扩大其飞行距离。由于无人机终端正在优化，尺寸、重量和功率变得不那么具有挑战性，飞行距离也在增加，卫星连接在较小的无人机领域也变得更有价值。
卫星连接也将提高带宽，因为供应商为特定的无人机终端提供专用的无人机服务。一些应用程序提供商已经接受了带宽挑战，并开发了视频压缩算法，将板载边缘计算和AI/ML相结合，即使是小型无人机也能实现高清全动态视频质量。
全动态视频所需的相对较大的带宽一直是中小型无人机使用卫星连接的一个限制因素，而大型无人机长期以来一直能够容纳适当的卫星连接设备，以获得必要的带宽。很快，中小型无人机将拥有同样的能力，这是卫星通信行业的又一次胜利。
卫星连接可以通过各种技术和网络运营商实现，具体取决于每个用户情况下的需求。如今，一些网络运营商和服务提供商已经优化并专门提供服务，以支持无人机连接，作为优化终端和天线性能的一部分，考虑到特定的无人机操作环境。
新的“多种模式”也在开发中，通过这种模式，卫星和地面连接技术都被内置到同一无人机终端中。这为无人机飞行路径创建了多种连接选项，可以通过地球静止轨道（GEO）、中地轨道（MEO）和近地轨道（LEO）卫星网络或地面4G/5G网络或这些网络的组合在不同技术之间无缝切换来实现。但要做到这一点，需要进行安全和可预测的测试和模拟。
随着先进无人机在军事和商业上的使用势头越来越大，在部署前验证和验证（V&V）卫星连接具有巨大优势。这需要在一个能够在现实、可控和可重复的条件下测试和记录各种技术的专业实验室中进行。例如，测试视频压缩、加密算法、飞行终止系统、自动驾驶仪和第一人称视角都是潜在的应用。
通过使用专业的V&V工具，实验无人机可以在各种模拟场景和飞行条件下“飞行”，而无需离开实验室。无人机的飞行路径可以逼真地模拟，完整的卫星连接覆盖图可以记录在整个飞行过程中确实保持了连接。
一个有能力的V&V实验室还可以测试不同连接技术之间的无缝切换，以确保机动接口的全球覆盖，向UTM和有效载荷报告。应用程序连接也是如此。
换句话说：专业的V&V将确保实验性无人机符合欧盟的新规定，并且一旦首次升空，就不会“迷失在太空中”。
*欧盟2021/664、欧盟2021/665、欧盟2021/666
Søren Rønnest是Gatehouse Satcom的首席技术官
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