中文引用格式: 马佰超,王庆泽,孙彬,等. 5G-A通感场景下无人机连续时延-多普勒信道参数的评估算法[J]. 电子技术应用,2026,52(3):25-31.
英文引用格式: Ma Baichao,Wang Qingze,Sun Bin,et al. Evaluation algorithm for continuous time-delay-Doppler channel parameters of UAVs in 5G-A communication-sensing scenarios[J]. Application of Electronic Technique,2026,52(3):25-31.
引言
近年来,无人机“黑飞”事件频发,对变电站安全运行构成严重威胁。2022年某地区变电站因无人机违规闯入与高压设备碰撞,导致设备短路跳闸,造成周边区域3小时停电;2023年另一变电站遭无人机携带异物干扰,引发设备绝缘故障,直接经济损失超百万元。传统低空安全防护感知技术存在明显短板:雷达探测易受电磁干扰,定位精度仅能达米级;光电探测受天气影响显著,夜间或恶劣天气下误报率高达30%以上;单一探测手段难以实现全时段、全方位覆盖[1]。
5G-A通感一体化(Integrated Sensing and Communication, ISAC)技术凭借通信与感知融合优势,具备高精度、广覆盖、抗干扰强等特性,为解决变电站低空安全防护难题提供了全新技术路径[2]。本研究聚焦变电站低空安全防护核心需求,深入探索通感一体化在低空目标感知中的应用关键技术,通过构建科学的感知参数体系、优化定位环境建模方法、改进参数估计算法,实现对低空无人机目标的精准识别、定位与跟踪,将目标感知精度提升至分米级,误报率控制在5%以内。研究成果可有效弥补传统防护技术缺陷,完善变电站安全防护体系,为电力系统稳定运行提供坚实保障,同时为5G-A技术在电力行业的规模化应用提供技术支撑与实践参考[3]。
国外在5G-A通感一体技术研究方面起步较早,欧盟 “5G-ANNA”项目已实现基于通感一体化技术的低空目标监测原型系统,定位精度达到0.5 m,但在电力场景适配性上缺乏针对性优化[4-5];美国斯坦福大学提出的多维度参数联合估计方法[6],虽提升了感知效率,但未考虑变电站复杂电磁环境的影响。国内方面,华为、中兴等企业已完成5G-A通感一体化基站的初步研发,在城市低空监控场景开展试点应用;电力行业相关研究多集中于传统感知技术的升级改造,如基于AI的雷达信号处理优化,而将5G-A通感一体化技术应用于变电站低空防护的研究尚处于起步阶段,缺乏完整的技术体系与实践验证[5]。
本文创新点主要体现:(1)针对变电站特殊电磁与地理环境,构建定制化的感知参数体系,提出融合环境特征的定位环境重构方法;(2)基于正交时频空间(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制波形设计适用于通感一体场景的高精度连续时延-多普勒参数估计算法。研究采用理论分析法与建模仿真相结合的技术路线,深入剖析通感一体化技术原理与低空目标特性,搭建基于5G-A通感一体化的实验平台,通过仿真验证,确保研究成果的科学性与实用性。
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作者信息:
马佰超,王庆泽,孙彬,王天俣
(国网山东省电力公司菏泽供电公司,山东 菏泽 274002)

