客观日本

NICT利用多架无人机中继无线电波,成功实现无人机的远距离飞行

2024年04月04日 信息通信

日本信息通信研究机构(NICT)研发出了一项通过放飞多架无人机,实现单架无人机无法到达的遥远距离的技术。即使在山谷等无法直接接收无线电波的地方,也能通过让无人机充当中继机来控制其他飞行器。该技术有望在水库、桥梁等基础设施检查,以及人员难以进入的受灾现场的搜救等用途发挥作用。

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通过无人机中继,与其他飞行器进行通信(摄于2023年11月,山形县庄内町)

2023年11月,NICT在山形县庄内町的山区进行了实证实验。该实验假设利用无人机对山谷中河流上建设的拦沙坝进行检查。实验的目的是操纵无人机飞往被山体遮挡、无法直接到达观察的地方,并在拍摄照片的同时确认无人机状态。

河流的转弯流动,从下游眺望上游时,它会被中途的山体遮挡而无法直接观察到。在尝试操纵无人机沿着河道飞行时,通信会被障碍物切断,导致无法正常控制无人机。

为此,在实验中,研究人员利用了具有转播无线电波功能的中继无人机。研究人员将该无人机从起降点无法看到的约1.5公里之外的河流处,并悬停在空中。然后以该机为媒介,将检查用无人机在保持通信的状态下飞到了3.9公里外的目的地。

此次飞行的成功要归功于通信频段。NICT利用了日本总务省为无人机设立的169兆赫频段。该频段与一般常用的2.4千兆赫兹频段相比,虽然信息传输速度较慢,但更易于远距离传播。因为低频无线电波具有更容易绕过障碍物并传播的特性。

未来,无人机的飞行距离将会成为一个挑战。NICT的主任研究员松田隆志指出:“无线电波本身可以传播得更远。将无人机飞到5公里至10公里等更远处也是有可能的。”未来甚至有望将无人机飞到远离日本本土的无人岛。

该项技术的实际应用前景十分广阔。可以预见日本的社会基础设施会快速老化。据日本国土交通省估计,到2040年度,约40%的大坝和水闸等河流设施的建筑年龄将超过50年。在预测劳动力不足的情况下,如何有效地进行基础设施维护就显得尤为重要。从减少在山区深处事故和受灾风险等角度而言,以无人机取代人力的做法颇受关注。

日文:前田悠太、《日经产业新闻》、2024/3/29
中文:JST客观日本编辑部