长距离飞行无人机或扫描大面积区域总是很困难。最大的问题之一是无人机的通信范围有限。当然，无人机可以飞行在 UgCS 中预先设计的路线，但接收无人机遥测或远距离发送命令并不总是可行的。

对于世界上最普遍的无人机之一 DJI 来说，问题更加复杂，因为几乎所有型号都需要一个通信范围非常有限的遥控器。为了解决这个问题，我们提出了以下想法：

1. 通过LTE/4G/5G移动网络与无人机通信
2. 使用辐射模式较窄的天线
3. 使用更强大的发射器和更广泛的通信渠道

我们研究了每一个想法，这就是我们发现的。

• 通过LTE/4G/5G移动网络与无人机通信

这听起来很有希望，因为移动网络正在全球范围内扩展，移动通信覆盖的领域也越来越多。当然，飞行有时会发生在没有 LTE/4G/5G 的偏远地区，但在大多数情况下，使用移动网络是可以的。因此，我们选择此选项作为主要选项。

• 使用辐射模式较窄的天线

使用具有较窄辐射模式的天线可以增加通信范围，但不会显着增加。这个选项有一个固有的挑战：窄模式天线必须跟踪无人机的位置并相应地旋转。我们开始研究这个选项是因为它看起来很有趣，所以我们将来会发布一篇关于这个方法的文章。

• 使用更强大的发射器和更广泛的通信渠道

官方表示，目前还没有与最流行的 DJI 无人机兼容的设备，因此从一开始就放弃了此选项

通过 4G 控制 DJI 无人机

为了尝试打造一款 4G 控制的无人机，我们选择了 DJI 作为市场上最常见的无人机之一。我们决定在无人机上放置一个 4G 调制解调器并将其连接到自动飞行控制器。分析表明，只有一种方法可以做到这一点：使用 DJI OSDK ，额外的机载计算机（例如， Raspberry PI 或 NVidia Jetson Nano）和 4G 调制解调器插入其中。

硬件连接图

DJI OSDK 要求指定了兼容无人机列表：所有 Matrice 型号和基于 A3 飞行控制器的型号。

我们组装了一个基于 A3 的测试平台，用于本地开发和调试。并在成功测试后组装完整的系统。下面提供了安装在 M600 上的设备的照片。

基于A3的测试台

我们还决定该应用程序不仅应确保与 DJI OSDK 的集成，还应充当成熟的 UgCS 车载 VSM（车辆特定模块）。也就是说，应用程序应该允许无人机通过 4G 直接连接到 UgCS，而无需遥控器。

一旦原型准备就绪并调试完毕，我们就使用 Matrice 600 进行了一些试飞。

M600 与 Raspberry 安装了调制解调器

此外，其中一次飞行涉及过境，在此期间，我们测试了两个移动运营商之间的切换。有关详细信息，请参阅

作为所有实验的结果，我们有一个满足以下要求的应用程序：

1. 该应用程序可以使用额外的RaspberryPI计算机安装在无人机上。
2. 该应用程序允许直接从 UgCS 控制您的 DJI 无人机，无需额外的遥控器或移动应用程序。
3.  无人机通过 4G 网络连接到 UgCS 服务器。
4. UgCS 机载 VSM 行为可以修改以支持特定要求：例如，在起飞期间添加一些动作或管理非标准有效载荷。

考虑到我们的解决方案可能对其他人有用，我们决定将其公之于众，以简化基于 UgCS 和 DJI OSDK 的各种解决方案的开发和使用。你可以在这里下载源代码

以下是该应用程序的可能用例：

1. 无人机可通过LTE/4G/5G移动网络进行管理，显着扩大了无人机在移动互联网覆盖领域的使用范围。
2.  该方案可以帮助空管机构轻松跟踪无人机，从而在一定程度上替代ADS-B。
3.  可以添加额外的有效载荷管理功能。
4.  您可以使用任何其他支持 TCP 和 UDP 数据包的数据链路来代替移动通信通道进行视频传输。
5. 您可以以我们的源代码为例，基于DJI OSDK和UgCS开发自己的解决方案。

如有任何疑问,请随时与我们联系

邮件：cn@ugcs.com

微信：+37125774334（销售经理雅娜）