【揭秘】借助太陽(yáng)能無(wú)人機(jī) 谷歌要在5G時(shí)代占領(lǐng)天空

　　谷歌公司(Google)正在新墨西哥州的美國(guó)航空港進(jìn)行一項(xiàng)太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)高空傳輸5G網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試，此前該項(xiàng)目一直處于秘密操作的狀態(tài)，不久前才正式公布。

　　該項(xiàng)目名為“SkyBender”，由鮮為人知的Google Access團(tuán)隊(duì)一手操辦，該團(tuán)隊(duì)同時(shí)還負(fù)責(zé)“Loon”項(xiàng)目，這也是一個(gè)致力于實(shí)現(xiàn)高空接傳輸高速網(wǎng)絡(luò)的項(xiàng)目，不同的是通過(guò)無(wú)動(dòng)力氣球來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　據(jù)英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，目前“SkyBender”項(xiàng)目采用的無(wú)人機(jī)主要為“Centaur”可選飛行型號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人飛行，是一款機(jī)翼長(zhǎng)達(dá)50米的高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)。由谷歌在2014年收購(gòu)新墨西哥州的泰坦航空時(shí)形成一個(gè)新部門(mén)，Google Titan設(shè)計(jì)制造。

　　Google Titan的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)

　　據(jù)公開(kāi)資料顯示，2015年夏天，谷歌在未公布的航空基地建造了多個(gè)原型收發(fā)器來(lái)進(jìn)行多種無(wú)人機(jī)測(cè)試。為了儲(chǔ)放該項(xiàng)目的無(wú)人機(jī)和支援機(jī)，谷歌向維珍銀河公司(Virgin Galactic)暫時(shí)租借了1.5萬(wàn)平方英尺(1393.5平方米)的機(jī)庫(kù)空間。在附近的航天操作中心里，谷歌還安裝了獨(dú)立于終端的專(zhuān)用飛行控制中心。

　　從航天飛行控制塔操作中心看無(wú)人機(jī)機(jī)跑道

　　在臨近新墨西哥州一個(gè)名叫“真理或結(jié)果”(原名白蘭鴿溫泉鎮(zhèn))小鎮(zhèn)的地方，“SkyBender”項(xiàng)目使用無(wú)人機(jī)試驗(yàn)毫米波無(wú)線傳輸技術(shù)，這也是下一代5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)技術(shù)之一。理論上來(lái)說(shuō)，高頻毫米波每秒鐘可傳輸數(shù)千兆數(shù)據(jù)，是目前的4G LTE系統(tǒng)(TD-LTE和FDD-LTE等LTE網(wǎng)絡(luò)制式的統(tǒng)稱(chēng))的40倍。谷歌的最終設(shè)想是，成千上萬(wàn)的無(wú)人機(jī)艦隊(duì)在全球高空中傳輸5G網(wǎng)絡(luò)。

　　新墨西哥州的航天港中的飛行控制中心，谷歌就是在這里進(jìn)行太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)測(cè)試

　　“由于目前的手機(jī)頻譜過(guò)于擁擠，能夠捕獲新頻譜成為毫米波的巨大優(yōu)勢(shì)，但其局限為傳輸?shù)姆秶^小。”西雅圖華盛頓大學(xué)的電氣工程教授和毫米波專(zhuān)家Jacques Rudell說(shuō)。

　　毫米波的覆蓋范圍小成為該項(xiàng)目的主要短板。谷歌測(cè)試出這種無(wú)線電工作在28GHz(千兆赫)的頻段，但在傳輸一段距離后就會(huì)逐漸消失，目前還不能達(dá)到手機(jī)信號(hào)的接收范圍。若要讓毫米波能在無(wú)人機(jī)上正常運(yùn)作，谷歌表示需要進(jìn)一步研究“相控陣”集中傳輸技術(shù)。“這技術(shù)很不容易，非常復(fù)雜并且耗能很大。”Rudell表示。

　　去年夏天，谷歌花費(fèi)數(shù)月在美國(guó)航空港的水泥平臺(tái)上建造了兩個(gè)通訊裝置。其中一個(gè)毫米波收發(fā)器臨近航空港的宇航行動(dòng)中心(SOC)，另一個(gè)位于距SOC4英里遠(yuǎn)的垂直發(fā)射區(qū)(VLA)。據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)的一份文件顯示，這兩個(gè)通訊裝置都設(shè)有柜式電腦服務(wù)器和其他高端電子設(shè)備，且直徑將近8英尺的碟形天線需要混凝土平臺(tái)來(lái)支撐。此外，谷歌還建立了一個(gè)中繼器塔，并且為了測(cè)試毫米波的接收情況，在航空港周邊地區(qū)建造了許多其他監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。

　　航空港的谷歌通訊裝置之一

　　然而，谷歌并不是涉獵無(wú)人機(jī)與毫米波技術(shù)的第一人。2014年，美國(guó)軍方的研究機(jī)構(gòu)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(Darpa)就宣布了“Mobile Hotspots”項(xiàng)目，計(jì)劃以數(shù)組無(wú)人機(jī)為遠(yuǎn)在偏遠(yuǎn)地區(qū)的駐扎士兵提供每秒千兆的通訊技術(shù)。

　　目前，谷歌已獲得了美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)的授權(quán)，將在2016年7月前繼續(xù)新墨西哥州的測(cè)試項(xiàng)目。美國(guó)航天港對(duì)投資30萬(wàn)美元的“SkyBender”項(xiàng)目測(cè)試十分歡迎，因?yàn)榫S珍銀河公司2014年幾乎封存了其終端設(shè)備，緊接著還關(guān)停了加州的原型太空船二號(hào)，航天港的首席執(zhí)行官Christine Anderson承認(rèn)他們存在資金短缺的問(wèn)題。

　　因?yàn)樽饨璧臋C(jī)庫(kù)空間，谷歌每天要向維珍銀河公司支付1000美元的租金，為了緩解維珍的擔(dān)憂，谷歌將其“SkyBender”測(cè)試分為兩個(gè)獨(dú)立飛行活動(dòng)，一位不愿具名的維珍銀河公司高管在測(cè)試之前電郵Anderson：“我們將會(huì)在不同時(shí)段安排很多的活動(dòng)，可能會(huì)對(duì)你們的項(xiàng)目有所影響，時(shí)間安排會(huì)變動(dòng)。”谷歌還必須做出不在建筑物內(nèi)部進(jìn)行任何形式拍攝的承諾。

　　“我們正不斷調(diào)整運(yùn)營(yíng)預(yù)算來(lái)支持航空港的各個(gè)研究項(xiàng)目。”Anderson本月初在一篇博客中寫(xiě)道，“我們也向議會(huì)提出了280萬(wàn)美元的援助申請(qǐng)，這的確是一筆不小的數(shù)目，但這與國(guó)家在新興商業(yè)航天方面2.185億美元的巨額投入相比，這要求并不過(guò)分。”