密歇根州历来是美国机动性与交通创新的领军者——从革新汽车制造到推动航空航天与空中机动技术发展。秉承这一传统,密歇根州交通部(MDOT)实施了“无人机系统(UAS)通信网状网络试验性部署”项目,旨在评估短距离无线网状网络能否可靠支撑无人机超视距(BVLOS)运行。项目目标包括:评估通信网络性能,测试专用短程通信(DSRC)与蜂窝车联网(C-V2X)技术与无人机及地面车辆的集成效能,验证多种环境条件下网状网络的业务能力,并为未来先进空中交通(AAM)基础设施建设可扩展的通信框架。该项目已获联邦及州级主管部门的必要审批与豁免许可,并在兰辛市密歇根州交通部州办公区与物流设施开展了涉及无人机、直升机及地面车辆的实际演示,同期亦于底特律科尔曼·A·扬国际机场进行了测试。
测试证实,基于DSRC与C-V2X的网状通信网络能够为无人机超视距运行提供可靠通信保障,并支持与现有网联车辆基础设施的多模式协同。实时数据传输及指挥、控制、通信、计算、网络、情报、监视与侦察(C5ISR)功能均成功演示,验证了项目的核心假设。然而,测试亦揭示了关键的部署考量因素:尤为显著的是,受限于无线电信号的有限覆盖范围及对地形、植被、建筑物等物理遮挡的敏感性,通信性能高度依赖于路侧单元(RSU)的战略布设。这些发现凸显了在未来无人机部署规划中,环境感知与基础设施优化的重要性。随着交通运输运营主体日益广泛地部署此类地面车辆通信系统,空地模式共享利用的机遇随之增长,从而全面提升多模式交通网络的协同能力、态势感知水平与运行安全性。
最终,本项目证明,依托共享无线通信基础设施将无人机系统集成至密歇根州智能交通系统(ITS)兼具可行性与广阔前景。研究成果为构建与部署融合空地自主系统的统一、可扩展机动生态系统指明了关键路径。建议持续开展深入研究以拓展本成果,尤其应通过三维无人机集群测试及动态环境下的协同行为建模予以推进。此外,该通信基础设施的应用潜力可延伸至支持未来场景,例如车路间的金融结算业务,其功能特性与全国高速公路专用车道收费系统已有实践相呼应。上述后续举措将有助于密歇根州持续引领多模式交通创新,并为应对未来数十年空地自主载运工具与先进空中交通的预期增长,构建必要的管控体系。