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1、數字低空工作組數字低空工作組低空經濟場景應用與通信需求白皮書2025.4數字低空工作組數字低空工作組內容摘要低空經濟作為國家戰略性新興產業,依托無人機、eVTOL 等航空器及新一代信息技術,正成為經濟增長新引擎。中國將低空經濟納入“十四五”規劃,多地出臺專項支持措施,目標至 2025 年市場規模達 1.5 萬億元。產業鏈涵蓋上游材料與核心部件、中游航空器制造與保障系統,以及下游多元應用場景。長三角、大灣區及川渝地區通過基設施建設和場景創新引領產業集聚。無人機在農林植保、物流配送、城市安防、能源巡檢等領域顯著提升效率;eVTOL 技術推動城市空中交通,縮短通行時間并拓展低空文旅體驗。低空信息通信
2、系統需滿足高精度導航、穩定通信、智能監管等需求,通感一體化網絡實現空域動態管理。未來,5G-A 及 6G 技術將加速低空經濟智能化,通感融合與算力協同助力空域資源高效利用,預計 2035 年市場規模突破 3.5 萬億元,成為全球城市空中交通的核心市場,重塑交通與產業生態。數字低空工作組數字低空工作組目錄內容摘要.21.引言.51.1 背景介紹.51.2 研究目的及意義.62.低空經濟發展概述.72.1 基本概念.72.2 國內外發展現狀.72.2.1 政策與法規.72.2.2 產業鏈條.82.2.3 國內區域發展格局.112.3 市場前景.133.低空應用場景與需求.143.1 農林植保.14
3、3.1.1 場景概述.143.1.2 細分場景案例.143.1.3 場景需求分析.143.2 物流配送.153.2.1 場景概述.153.2.2 細分場景案例.153.2.3 場景需求分析.163.3 城市管理.173.3.1 場景概述.173.3.2 細分場景案例.173.3.3 場景需求分析.173.4 交通文旅.183.4.1 場景概述.183.4.2 細分場景案例.193.4.3 場景需求分析.193.5 能源巡檢.20數字低空工作組數字低空工作組3.5.1 場景概述.203.5.2 細分場景案例.203.5.3 場景需求分析.213.6 地理測繪.213.6.1 場景概述.223.6
4、.2 細分場景案例.223.6.3 場景需求分析.224.低空信息通信系統需求分析.234.1 低空信息通信系統總體框架.234.2 系統技術需求.244.2.1 終端技術需求.244.2.2 網絡層技術需求.264.2.3 業務平臺技術需求.274.2.4 監管平臺技術需求.285.總結與展望.295.1 總結.295.2 展望.30致 謝.32參考文獻.33數字低空工作組數字低空工作組1.1.引言引言1.11.1 背景介紹背景介紹從宏觀政策來看,黨中央、國務院高度重視低空經濟發展,明確將其列為重大發展戰略。2023 年中央經濟工作會議首次將“低空經濟”列入戰略性新興產業,隨后在 2024
5、年 3 月的政府工作報告中提出“積極打造生物制造、商業航天、低空經濟等新增長引擎”。二十屆三中全會在中共中央關于進一步全面深化改革、推進中國式現代化的決定中提出要“發展通用航空和低空經濟”。2024 年7 月 30 號,習近平總書記在中共中央政治局就推進現代邊??辗澜ㄔO進行第十六次集體學習上指出,要做好國家空中交通管理工作,促進低空經濟健康發展。從產業基礎來看,當前我國低空裝備快速崛起,新一代信息技術支撐有力,駛入場景豐富,具備了一定的競爭優勢。在低空裝備方面,2023 年,我國民用無人機產品交付超過 322 萬架,實現產值近321 億元,消費級、工業級無人機占全球市場 70%。在信息化基礎設
6、施方面,截至 2025 年 2 月,5G 基站總數達 432.5 萬個,占移動基站總數的 34.1%,全球占比約 60%。從產業結構來看,低空經濟主要包括低空基礎設施、低空飛行制造、低空運營服務、低空飛行保障四大核心板塊,多方機構數據顯示 2023 年我國低空經濟規模已經超過 5000 億元。且據賽迪顧問分析,當前低空經濟規模貢獻中飛行器制造與低空運營服務貢獻最大,占比近 55%,基礎設施與飛行保障仍有待發展。從應用市場來看,各省均因地制宜明確了產業發展目標,廣東計劃 2026 年產業規模超 3000 億元,北京、湖北力爭破 1000 億元,安徽、上海、河南等省份也紛紛制定了超 500 億元的
7、目標,在此背景下,據中國民航局預測,到 2025 年我國低空經濟的市場規模將達到 1.5 萬億元,2035 年有望達到 3.5 萬億元。目前無人機在應急救援、城市安防、電力巡檢、國土測繪、農林植保、消防等場景的商業模式已先后落地,物流、農業、文旅等方面的商業化探索更是如火如荼,各地文旅也在積極推動低空經濟+旅游的商業項目,將會從商業表演、體驗飛行等開展商業運營。透視低空產業內在關聯,由“四張網”、“四項主要技術”組成的低空保障產業串聯作用凸顯。其中“四張網”分別是以機場、起降點、機庫、能源供應點為代表的設施網,以通信、導航、監視、氣象、算力能力為代表的空聯網,以及以空域管理系統、飛行服務平臺、
8、行業系統等為代表的航路網和服務網1?!八捻椫饕夹g”為別為通信、導航、監管、算力。其中,信息通信網絡作為低空經濟的重要基礎設施,是“四張網”、“四項主要技術”的重要載體,低空經濟的發展之路是以信息通信網絡為基礎的數字之路、網絡之路。數字低空工作組數字低空工作組簡言之,無人機與移動通信技術的結合,可以實現設備的監控和管理、航線的規范、效率的提升,促進空域資源的合理利用,從而極大延展無人機的應用領域,具有巨大的經濟價值。5G-A 乃至 6G 等新一代信息通信技術的不斷發展,將加速推進以網絡化、數字化、智能化為特點的低空智能網絡建設,助力低空經濟邁入新的發展階段。1.21.2 研究目的及意義研究目的
9、及意義從物流、交通、應急到植保、測繪,從消費級無人機到工業級無人機,低空應用場景日益豐富,低空經濟產業已滲透到百業百態中,提高了人民群眾生產生活效率。低空經濟的發展依賴于能夠滿足其獨特需求的先進通信技術,應用場景的多樣化發展也對信息通信技術提出了更高的要求。本白皮書通過對低空經濟場景應用和所對應的通信需求展開研究,探索信息通信技術如何助力低空經濟發展。數字低空工作組數字低空工作組2.2.低空經濟發展概述低空經濟發展概述2.12.1 基本概念基本概念低空空域通常指海拔 1000 米以下的空域,是適合無人機、輕型飛機、旋翼機和城市空中交通航空器飛行的高度。在這個空域范圍內,航空器相較傳統商業航空和
10、衛星軌道具有更多的靈活性,但也面臨空域管理、安全管控和技術支撐的挑戰。隨著無人駕駛技術、物聯網(IoT)、人工智能和 5G 通信的發展,低空空域逐漸被視為新的經濟增長領域,各國紛紛展開對低空空域的規范化管理和商業開發,探索從該空域中獲取經濟與社會效益的機會。低空經濟是指圍繞低空空域的開發、利用和管理,以無人機、電動垂直起降航空器(eVTOL)、直升飛機等有人駕駛和無人駕駛航空器為主體,開展各類低空飛行活動,輻射帶動相關領域融合發展的綜合性經濟形態。低空經濟的發展不僅改變了交通運輸的格局,也為現代物流、應急救援、環境監測、城市建設等多領域注入了創新活力。其廣泛應用和跨行業的特點使其成為智能城市建
11、設、現代物流、應急救援等領域的創新驅動力。2.22.2 國內外發展現狀國內外發展現狀2.2.12.2.1 政策與法規政策與法規低空經濟作為新興的經濟領域,在全球范圍內正受到越來越多的關注。在國際上,歐美國家在加快低空經濟相關法規的制定,以適應新興市場的需求。歐盟在 2022 年發布了無人機戰略 2.0等戰略文件,旨在推動無人機服務的多樣化和市場的進一步發展,強調無人機在綠色和數字轉型中的重要作用,文件提出到 2030 年,預計無人機將在緊急服務、貨物運輸等領域得到廣泛應用,并且歐盟在適航認證、生產標準、飛行管理等領域也進行立法,以適應新形態航空器的運行和使用。美國在低空經濟領域也積極布局,相關
12、立法不斷推進,在 2022 年通過先進空中交通協調及領導力法案,加強先進空中交通生態系統的跨部門協調,為無人機和 eVTOL 等新型航空器的運營提供法律保障。美國聯邦航空局(FAA)在 2024 年推出先進空中交通國家藍圖,推動無人機和 eVTOL 等新型航空器的適航認證和試點,為低空經濟的商業化提供有力支持2。我國政府高度重視低空經濟的發展,并出臺了一系列政策來引導和支持其成長。低空經濟作為戰略性新興產業的定位得到明確。自 2021 年起低空經濟被寫入國家綜合立體交通網規劃綱要,并在2023 年中央經濟工作會議中被列為戰略性新興產業。在 2024 年全國兩會期間,“低空經濟”首次被寫入政府工
13、作報告,強調其作為國民經濟新增長引擎的重要性,而后多個省市將低空經濟寫入政府工作數字低空工作組數字低空工作組報告,并發布相關高質量發展行動計劃,涉及基礎設施建設、應用場景拓展、產業鏈培育和企業投資項目落地等方面的支持和補助。地方層面,深圳市作為低空經濟發展的領跑城市,于 2023 年頒布了深圳市支持低空經濟高質量發展的若干措施和深圳經濟特區低空經濟產業促進條例,形成了政策法律高度協同的“深圳經驗”;北京市也于 2024 年 9 月發布北京市促進低空經濟產業高質量發展行動方案(20242027 年),提出打造全國低空經濟示范區并圍繞六大核心領域展開 18 項重點任務,旨在構建技術創新引領、安全管
14、控標桿、全產業鏈競爭力、高效監管體系、完善基礎設施和多元化應用場景的協同發展格局3。這些措施和條例不僅促進了低空經濟的發展,也為其他城市提供了可借鑒的經驗。我國低空經濟法律法規體系也已基本形成,這套體系由國家法律、政府法規、部委規章以及地方性法規和規章構成,是從中央到地方的多層級政策體系,聚焦于低空飛行保障體系建設、低空制造業發展、低空飛行應用場景拓展、低空科技創新能力提升和低空經濟保障措施,確保了低空產業的健康發展和安全運行。我國早在 1995 年就頒布了中華人民共和國民用航空法,并在 2021 年修訂后實施。我國的低空法律法規以中華人民共和國民用航空法為核心,輔以通用航空領域和無人駕駛航空
15、器領域的法規規章及規范性文件,構成了中國低空經濟的法律框架。2024 年 1 月我國開始實施無人駕駛航空器飛行管理暫行條例,作為首部無人駕駛航空器的頂層法規,規范無人駕駛航空器飛行以及有關活動,促進產業健康有序發展,維護航空安全、公共安全、國家安全??傮w來看,全球低空經濟的政策法規體系正朝著系統化、前瞻性方向演進,著力構建安全與發展并重的制度框架。各國通過政策與法律的雙向賦能,實現頂層設計與實踐創新深度融合,既以政策引導產業布局和技術突破,又以法律明晰權責邊界和安全標準。我國通過中央與地方的協調、大型城市集群實現區域協同發展等創新模式,為低空交通網絡建設、智能運維體系完善、產業生態培育注入制度
16、動能,推動低空經濟在法治化軌道上實現技術突破、模式創新與價值創造的良性循環,為培育新質生產力和重塑未來交通格局提供堅實制度保障。2.2.22.2.2 產業鏈條產業鏈條低空經濟是一個涉及多個領域的綜合性經濟形態,其產業鏈條長、應用場景豐富,對國民經濟的綜合貢獻顯著。我國的低空經濟產業鏈可以從上游、中游、下游三個環節進行劃分,各環節相互協作,推動整個產業的快速發展。1 1、上游:原材料與核心零部件、上游:原材料與核心零部件低空產業鏈上游企業在低空經濟產業鏈中扮演著至關重要的角色,它們提供的原材料和核心零部件是低空航空器制造的基礎,直接影響到低空經濟的發展和航空器的性能。數字低空工作組數字低空工作組
17、鋼材、鋁合金、碳纖維、高分子等原材料決定了航空器的輕量化、強度與耐久性。如碳纖維復合材料是輕量化和強度的完美結合,其密度僅 1.6 克每立方厘米,是鋼材的四分之一,拉伸強度高達5.8 GPa,是鋼材的 10-15 倍,eVTOL 飛行器采用碳纖維機身可減重 40%,續航能力大幅提升4。其代表性企業如中復神鷹、吉林化纖等,為多家航空器制造客戶提供碳纖維及配套材料,并將低空經濟領域業務作為未來的發展重點。芯片、電池、電機等核心零部件是航空器智能控制域導航系統的核心。以無人機和 eVTOL 為主要形態的低空經濟是高度自動化、智能化的體系,芯片支持著無人機和 eVTOL 最核心的飛行管理與控制系統(飛
18、控系統),需支持實時數據處理(如飛行控制算法)和高精度傳感器融合,確保導航與避障系統的可靠性,芯片的性能將直接影響航空器的安全性和智能化水平5。主流芯片企業有聯芯科技、華為海思、英偉達、高通等。在電動航空器(如 eVTOL)和無人駕駛航空器的動力系統中,電池的續航能力和安全性至關重要,直接決定了航空器的飛行距離和范圍,電池的能量密度是限制其使用場景的關鍵因素之一,電池續航能力的提升可以顯著擴展航空器的使用場景和市場潛力,以億航 EH216-SeVTOL 為例,最初版本的電池能量密度為 350Wh/kg,續航時間為 25 分鐘。在 2024 年 11 月,億航采用了最新的固態電池技術,能量密度達
19、到 480Wh/kg,使其續航時間顯著提升 60%-90%,在單次不間斷飛行測試中續航時間達到 48 分鐘6,電池的代表性企業包含寧德新能源、欣旺達等。電機的效率直接影響航空器的能耗和續航能力,其技術水平直接決定了無人駕駛航空器的整體性能,電機效率每提升 1%,電動航空器的續航可增加 2%-3%7。無人駕駛航空器電機技術正朝著更高效率、更小體積、更大功率密度、更低能耗和更智能化的方向發展,以適應其在多個領域的廣泛應用和日益增長的技術要求。2 2、中游:航空器與配套裝備、中游:航空器與配套裝備低空經濟產業鏈的中游企業主要涉及航空器制造和低空飛行保障體系的建設,這些企業是產業鏈的中樞環節,負責將上
20、游企業的產品與技術轉化為航空器,并建立完善的飛行保障體系,確保低空飛行的安全與效率。中游企業的產品主要包括航空器、高端裝備與配套產品和低空保障與綜合服務。民用無人駕駛航空器、商用無人駕駛航空器、電動垂直起降飛機(eVTOL)等航空器制造涉及航空器的研發、生產和測試,工藝復雜,但整機環節更具市場占有的優勢和影響力。當前,航空器制造企業數量正在持續增長,截止 2024 年 5 月,無人機/eVTOL 航空器制造企業數量達到 250 余家,相比2023 年新增約 50 家,增速超 25%8,體現出行業的快速發展和市場對航空器的強勁需求,其中具有代表性龍頭企業的如大疆、億航智能等,新增制造企業如中郵無
21、人機(北京)、廣東高域科技等。航空器的自動駕駛系統、傳感器、航電系統等高端裝備與配套產品也在不斷提升演進,通過感知精度提升、算法效率優化、系統集成度升級等技術創新,以及配套產品的輕量化、智能化演進,從而推動航空器安全性、續航能力與自主化水平顯著提高。代表性企業包括峰飛、小鵬等,峰飛航空eVTOL 搭載矢量推進構型(Tilt-X),結合高精度傳感器與智能航電,巡航速度提升至 300 km/h(較傳數字低空工作組數字低空工作組統直升機提升 50%)9;小鵬飛行汽車 X3 采用視覺定位+激光雷達融合方案,實現城市低空避障成功率99.99%,并通過輕量化 MEMS 傳感器降低整機重量 15%10。作為
22、無人機飛行與任務執行的核心部分,航電系統涵蓋飛控系統、傳感系統、導航系統、任務自動化系統等作用于綜合電子顯示交互,能夠有效基于傳感器數據和飛行指令,實現無人機的飛行和任務執行。飛控系統作為當前低空飛行器的核心系統,我國主要企業陣營包含兩個陣營,一方面是以軍工單位、研究所和高校為背景的傳統供應商,如中國航天科技集團等,另一方面是新興民營公司,如拓工機器人、邊界智控等??罩薪煌ü芾?、飛行監控、飛行保障服務等,低空航空器需要相應的空中交通管控系統是確保飛行安全的關鍵,能夠實現航空器與空中交通管制系統的兼容性、實時監控和飛行信息共享等。截止2024 年底,全國有超 10 個省份已具備低空交通管理和飛行
23、服務能力,例如 2023 年湖南長沙市飛行服務站通過民航中南局檢查,具備全省低空空域服務保障能力;廣東珠海市于 2024 年 6 月上線全國首套低空空中交通管理服務平臺,并計劃推廣至全市全域,其中具有代表性的企業有萊斯信息等,萊斯信息在空管自動化方面有突出表現,市場占有率領先,其自主研發的“天牧”系列低空產品,成功落地全國首個省級軍民地三方協同低空飛行服務平臺11,并隨著大規模低空航空器的運行,5G 網聯技術成為業界的關注重點。伴隨 5G 網聯技術的發展,中國聯通首創基于“網聯終端+低空智聯網+監管平臺”的新型低空監管模式,推出了極目”無人機監管平臺,該平臺已在黑龍江亞冬會和安陽“國家民用無人
24、駕駛航空試驗區”等多地應用,為低空安全保障提供了有力支持。中國電信構建了“1+2+N+M”低空平臺能力體系,通過自主研發的“星巡低空服務監管平臺”和“星云低空飛行服務平臺”,形成覆蓋通信、感知、算力的一體化解決方案,成為行業標桿。3 3、下游:飛行服務和產業融合、下游:飛行服務和產業融合低空經濟產業鏈的下游企業主要涉及飛行服務和產業融合應用兩大類,具體包括航空器維修、設施維護、延伸服務及飛行培訓等飛行服務,以及城市應用、低空文旅、應急救援及低空運輸等運營場景。航空器維修、航空運營、航空租賃以及飛行培訓等飛行服務不僅是技術支撐,更是推動低空經濟規?;?、商業化和社會化發展的核心引擎。航空器維修是低
25、空安全可靠發展的基石,通過技術創新和精細化管理顯著降低故障率。例如,西部航空通過實施飛行記錄本電子化系統(ELB)和維修工卡電子化,減少了人工記錄錯誤,提升了數據追溯能力,機械千次率均值從 4.82 降至 3.17,降幅達34.23%12。航空運營能夠有效釋放空域價值,麥肯錫公司在未來空中交通報告中提到,AI 調度算法結合動態空域分配,可能將城市低空交通密度提升至傳統模式的 5 倍13。航空租賃是激活市場的重要方式,通過租賃(融資租賃或經營租賃),航空公司無需一次性購買飛機,轉而以長期租賃形式分攤成本,從而大幅降低初始投資壓力,沃飛長空與工銀金租的合作中,工銀金租作為租賃方購買飛機并出租給運營
26、商,探索“輕資產運營”,具備快速擴大機隊規模的優點。此外,飛行培訓也是普及社會技數字低空工作組數字低空工作組術認識的過程,能夠通過定制化培訓,加速技術下沉,日本經濟新聞2022 年 6 月報道提及:日本農協通過無人機植保培訓項目,使 60 歲以上用戶占比達 37%。此外,產業融合應用將成為帶動低空經濟進一步發展的方向,城市應用、低空文旅、應急救援、物流運輸等,真正體現了低空經濟與各行各業的深度融合,有利于實現多領域的協同發展。低空經濟為城市應用如城市交通、城市管理等,提供了新的解決方案。例如,eVTOL 企業如億航智能和峰飛航空等,它們在 eVTOL 領域積極探索,致力于打造安全、高效的電動垂
27、直起降航空器,為城市空中交通提供新的解決方案。在低空文旅方面,嶺南文旅等企業在旅游領域積極探索低空旅游的新模式,通過與低空經濟產業鏈的結合,為游客提供獨特的旅游體驗,促進低空經濟與旅游行業的融合發展。無人駕駛航空器在應急救援領域的應用日益廣泛,如中國聯通通過提供空中基站無人駕駛航空器,在斷路、斷網、斷電情況下實現應急通信覆蓋;中國電信在無人駕駛航空器應急救援領域也已形成體系化應用能力,構建了覆蓋通信保障、災情偵察、物資投送等多維度的救援體系。在物流運輸方面,美團、智萊科技等企業專注于智能物流設備的研發和生產,為低空物流提供了高效的解決方案,助力低空經濟與物流行業的深度融合。2.2.32.2.3
28、 國內區域發展格局國內區域發展格局隨著國家政策的支持、技術的進步和市場需求的增長,各省市根據自身的資源、產業基礎、科技創新能力和經濟發展需求,積極推動低空經濟的發展,以下以長三角、大灣區、川渝地區為例進行闡述。1 1、長三角:先行先試,打造低空經濟高地、長三角:先行先試,打造低空經濟高地長三角地區作為中國經濟的重要引擎之一,憑借其雄厚的經濟實力和科技創新優勢,在低空經濟領域展現出了強勁的發展勢頭。長三角地區不僅擁有完善的交通網絡和基礎設施,還聚集了大量的高科技企業和科研機構,為低空經濟的發展提供了良好的環境。在長三角地區,蘇州是低空經濟發展的佼佼者。蘇州正全力爭創全國低空經濟示范區,將低空經濟
29、作為發展新質生產力的重要著力點。在蘇州市吳江區低空經濟高質量發展三年行動計劃(2024-2026 年)的指引下,吳江東太湖度假區(太湖新城)全面按下低空經濟發展的“加速鍵”,積極搶抓機遇,助力吳江打造蘇州市低空經濟先導區。在長三角地區,eVTOL 市場備受矚目。eVTOL 作為未來空中出行的重要載體,具有電動化、無需跑道、垂直起降等特點,被譽為航空產業的“彎道超車”機會。其中億航智能作為這一領域中最早涉足載人 eVTOL 企業取得了大量的技術成果,截至 2024 年 10 月,其 EH216-S 是全球首家集齊“三證”的載人 eVTOL,億航智能也是中國唯一上市的 eVTOL 主機廠。數字低空
30、工作組數字低空工作組除了 eVTOL,長三角地區還在積極推動低空經濟在其他領域的應用。例如,在物流配送領域,順豐無人機配送在長三角地區多條航線實現了常態化運營,為快遞配送市場帶來了新的變革。在旅游觀光領域,長三角地區也推出了多條低空旅游線路,吸引了大量游客前來體驗。此外,長三角地區還在加快構建“空天地一體”基礎設施體系。吳江建設啟用了一批直升機起降場,為低空文旅、低空物流、聯程接駁等場景提供了全方位的支持。例如,東融低空正式開通了吳江至虹橋機場華東地區首條繁忙運輸機場聯程接駁航線,為蘇州、上海以及長三角地區提供高時效的低空交通出行服務。這一航線的開通不僅為低空經濟的發展提供了有力支撐,也為其他
31、運輸機場開展直升機聯程接駁業務提供了示范和參考。2 2、大灣區:創新引領,打造低空經濟新引擎、大灣區:創新引領,打造低空經濟新引擎大灣區憑借獨特的地理位置和政策支持,在低空經濟領域也展現出了強勁的發展潛力?;浉郯拇鬄硡^作為全國乃至全球極具競爭力和發展潛力的區域之一,正在積極應用創新成果,推動低空經濟的快速發展。在大灣區,珠海橫琴正在建設 7 類基礎設施,涵蓋管控中心、數據中心、低空航路圖、無人機垂直起降場等,為低空經濟的發展提供了堅實的基礎。此外,廣州南沙在多方支持下成立了第一個全空間無人體系技術創新中心,為低空經濟的創新研發提供了有力支撐。大灣區在低空經濟領域的創新不僅體現在基礎設施建設上,
32、還體現在應用場景的拓展上。例如,在物流配送領域,大灣區積極探索無人機配送的新模式。美團在深圳建立了多條無人駕駛航空器配送航線實現了常態化運營,為快遞配送市場帶來了新的變革。在農業植保領域,灣區地區也推出了基于無人駕駛航空器的植保服務,提高了農業生產效率和質量。此外,大灣區還在積極推動低空經濟在應急救援、環境監測等領域的應用。例如,在應急救援領域,利用無人機進行災情監測和救援物資投放,提高了應急救援的效率和準確性。在環境監測領域,利用無人駕駛航空器進行空氣質量監測和水質監測,為環境保護提供了有力的數據支持。大灣區在推動低空經濟發展的過程中,還注重與國際市場的接軌和合作。例如,積極引進國際先進的低
33、空經濟技術和設備,推動低空經濟產業的國際化發展。3 3、川渝地區:攜手共進,共促低空經濟高質量發展、川渝地區:攜手共進,共促低空經濟高質量發展川渝地區作為西部地區的重要經濟增長極之一,也在積極搶抓低空經濟的發展機遇,低空經濟產業鏈正在不斷完善。成都市航空航天產業聯盟、西安電子科技大學無人機智能應用聯合實驗室等機構的成立,為低空經濟的創新研發提供了有力支持。同時,川渝地區還在積極推動低空經濟在農業植保、電力巡檢、物流配送等領域的應用,不斷拓展低空經濟的市場空間。在農業植保領域,川渝地區利用無人機進行農藥噴灑和病蟲害監測,提高了農業生產效率和質量。在電力巡檢領域,川渝地區利用無數字低空工作組數字低
34、空工作組人機進行輸電線路巡檢和故障排查,提高了電力設施的安全性和可靠性。此外,川渝地區還在加強區域合作和協同發展。例如,在推動低空經濟基礎設施建設方面,共同規劃了低空航路圖和無人駕駛航空器垂直起降場等基礎設施,為低空經濟的發展提供了有力的支撐。在推動低空經濟應用場景拓展方面,川渝地區也加強了合作與交流,共同探索低空經濟在應急救援、環境監測等領域的應用。2.32.3 市場前景市場前景從政策角度來看,低空經濟已被提升至國家戰略高度,國家和地方先后出臺了多項政策鼓勵支持其發展。從技術角度來看,多項關鍵技術的演進和創新為低空經濟的快速發展提供了前提。航空器技術的進步為低空經濟提供了核心動力,而 5G-
35、A 技術的應用則為低空通信和監測提供了高速、低時延的網絡支持。北斗導航、衛星互聯網等先進技術的應用,為低空經濟提供了精確的定位和通信保障。同時,電動垂直起降航空器(eVTOL)的發展,以其安全性、智能性、經濟性和環保性,成為解決城市交通擁堵的有效方案。低空智聯網和低空氣象基礎設施設備的建設,以及低空航行系統的技術演進,為低空經濟提供了更加豐富和完善的物質載體。此外,綠色電動和智能化技術的發展,推動了低空經濟產業的轉型升級和高質量發展。從市場需求角度來看,低空經濟覆蓋了航空器制造、基礎設施建設等多個關鍵環節,并與多個產業深度融合,如物流配送、農業植保、城市空中交通等,展現出廣泛的應用場景和巨大的
36、市場潛力。綜上所述,政策的支持、技術的創新以及市場的廣闊需求共同推動了低空經濟的快速發展,使其成為一個具有巨大市場空間和發展前景的領域。2023 年我國低空經濟規模超過 5000 億元,根據中國民用航空局預測的數據,到 2025 年,我國低空經濟的市場規模預計將達到 1.5 萬億,到 2035 年有望突破 3.5 萬億,遠期有望達到 10 萬億市場規模,比肩傳統航空工業。此外,摩根士丹利數據顯示,到2040 年,全球城市空中交通市場規模將達到 1 萬億美元,2050 年達到 9 萬億美元市場規模,中國將成為全球最大的城市空中交通市場。數字低空工作組數字低空工作組3.3.低空應用場景與需求低空應
37、用場景與需求3.13.1 農林植保農林植保3.1.13.1.1 場景概述場景概述2024 年,我國植保無人機保有量達 25.1 萬架,防治作業面積 26.7 億畝次,穩居全球首位14。低空無人機在農業效率、精準農業、農業安全等方面具有顯著的提升優勢,無人機飛行速度可達 8m/s,噴幅寬達 7m,規模作業能達到每小時 120 畝,效率比常規噴灑高出 50 倍以上15。同時也能大規模節約作業成本,農業場景下人工作業約需要 150 元/公頃、植保機械需要 750 元/公頃,無人機僅需 120元/公頃。3.1.23.1.2 細分場景案例細分場景案例1 1、農作物監測、農作物監測新疆維吾爾自治吐魯番農業
38、氣象試驗站聯合市氣象臺首次利用無人機在火焰山南部棉花種植基地開展作物長勢監測。利用無人機+多光譜遙感技術,可監測直徑 10 公里以內農作物發育期長勢、覆蓋率和生長環境變化情況,提供準確率高、覆蓋面廣、代表性強的農業生產影像資料,有助于提升農業氣象服務的精細化水平。2 2、播種與施肥、播種與施肥云南省紅河州蒙自市推廣無人機播種施肥技術,技術人員將精選過的種子放進農用無人機的箱子里,無人機飛行高度控制在 22.5 米之間,飛行速度約 5 米/秒,10 畝地的播種任務可在 10 分鐘內實現。3.1.33.1.3 場景需求分析場景需求分析農林植保無人機主要以單機作業為主,終端層需搭載攝像頭和傳感器進行
39、高分辨率圖像和多光譜數據的采集,并強調電池容量與定位功能,農業場景往往伴隨著飛行距離遠、作業面積大、精準農業需求高的特點,對無人機的電池容量、定位能力等方面提出較高要求。通信層需求較為基礎,農業無人機主要以飛控數據交互為主,數據量不大,對于終端搭載實時通信模組的需求不高,現有無人機體系的通信方案基本可滿足要求?;A設施層對導航能力要求高,農業作業場景對起降設施需求較為寬松,具備起降條件即可,但導航基礎設施要求高,用于記錄農田的邊界和精細的地理特征,確保地塊數字低空工作組數字低空工作組測量的精準性。平臺層需要具備植保數據的信息采集、傳輸、處理、服務、應用的功能,并生成可視化地圖和報告,便于決策者
40、和農民理解和應用。表表 3.3.1 1 農林植保場景的基礎設施需求農林植保場景的基礎設施需求農林植保場景需求終端需求終端需求續航能力要求高,作業時長100min需要搭載攝像頭、傳感器通信需求通信需求實時通信能力要求低,以飛控數據為主上/下行約 300Kbps,控制端到端時延 20100ms飛行、起降需求飛行、起降需求飛行高度 10200m 不等起降點位置選定較寬松,但起降階段需實現厘米級定位定位需求定位需求大多場景需實現1m 級特殊場景(如農業土地勘測等)需0.1m平臺需求平臺需求建立農業大數據庫,實時收集和自動傳輸作業相關數據,獲取農田實時信息來源:天翼智庫,20253.23.2 物流配送物
41、流配送3.2.13.2.1 場景概述場景概述2022 年,我國物流無人機保有量達 2.6 萬架16。無人機用于省份之間、地市之間的配送經驗較為成熟,順豐、京東等大型物流和電商企業均有布局;城市內部的即時配送則處于試點運行階段,順豐、美團等企業積極探索。低空無人機在物流配送的可達性、及時性上具有顯著優勢。3.2.23.2.2 細分場景案例細分場景案例1 1、城市物流提效、城市物流提效順豐通過構建以深圳為中心,覆蓋粵港澳大灣區的城市低空無人機物流運輸網絡,合理規劃布局無人機物流配送站點,打造了城市 2 小時高效物流圈,時效性提高 50%以上。具體來講,是無人機具有速度高(無人機送貨在城市環境中的平
42、均速度可達 40-60 公里/時,而傳統快遞車輛的速度僅為 20-30 公里/時)、環節少的優勢,可取代集散中心間、中轉站間的傳統貨物運輸,大大提升配送時效性17。數字低空工作組數字低空工作組2 2、邊防物資運投、邊防物資運投邊防地區多位于高山、峽谷、森林等自然屏障之中,這些復雜地形極大地制約了傳統運輸工具的有效通行。運投無人機系統能夠有效突破地理障礙,從最近的補給點、附近縣域、通行公路或機場出發,跨越高聳的雪山,將新鮮食材、醫療用品等生活必需品及關鍵生產物資精準送達目的地。3.2.33.2.3 場景需求分析場景需求分析物流配送場景中無人機往往呈現規模飛行的狀態,對于終端、通信、基礎設施等方面
43、均有較高的要求。終端層需搭載儲物箱、通信模塊、攝像頭、雷達等設備,方便識別復雜的城市環境。通信層需求較為高,尤其是城市物流場景,需要配備實時通信模塊,方便飛手在復雜場景下隨時接管?;A設施層對起降場的要求較高,物流場景起降點往往圍繞城市密集居住區、商業區進行服務,起降場地應具備良好的凈空條件,無高大障礙物遮擋,并遠離民航航線起飛、降落進近限高區和禁飛區,此外,起降場地還應設置能從空中識別的降落引導標識,并配備視頻監控和消防設施設備。平臺層則需要整合云計算、大數據、人工智能等技術,實現智能管理和數據分析,提高運營效率。表表 3.3.2 2 物流場景的基礎設施需求物流場景的基礎設施需求物流場景需求
44、物流場景需求終端需求終端需求續航能力要求30min需要搭載外賣專用溫控儲物箱、5G 通信模塊、智能機械手臂、避障傳感器、智能溫控系統、快速換電模塊、實時飛行監控系統等通信需求通信需求實時通信能力要求高,飛控數據為基礎,城市場景還需對飛行區域的圖像進行實時回傳,以便意外時可人工接管飛控上/下行約 300Kbps,高清視頻約 25Mbps;控制端到端時延20100ms飛行、起降需求飛行、起降需求飛行高度 100120m 不等起降點位置要求高,尤其是在城市內需要具備良好的凈空條件,起降階段需實現厘米級定位定位需求定位需求大多場景需實現1m 級人工接管的場景需要達到亞米級平臺需求平臺需求支持多機協同路
45、徑規劃、自動化飛行控制和應急管理制度,確保無人機在復雜環境中的安全運行來源:天翼智庫,2025數字低空工作組數字低空工作組3.33.3 城市管理城市管理3.3.13.3.1 場景概述場景概述城市管理包括安防、應急、交通等各類公共應用需求。2022 年,安防應急無人機市場規模約為 87億元,銷量達 13 萬架18。低空無人機將利用高分辨率攝像機、熱成像儀、激光雷達、多光譜傳感器、遠程通信模塊、自動避障系統、數據記錄與存儲設備,廣泛應用于大型活動安保巡檢、應急通信保障、交通事故監控等場景中,提升作業可靠性、精準度。以交通場景為例,無人機通過搭載高清攝像頭和傳感器,從高空視角實時監控道路交通流量和道
46、路狀況,在北京、上海等大城市,無人機的介入使得交通流量監測的準確性提升至 95%以上,覆蓋范圍擴大了 300%。3.3.23.3.2 細分場景案例細分場景案例1 1、城市安防、城市安防“低空+安防”使得安防監控不再局限于地面,而是能夠覆蓋更廣闊的區域,實現全方位、無死角的監控,其應用場景涵蓋城市安全巡邏、交通監控、公共安全事件響應、森林防火、水利系統管理、農業消防、巡檢、邊防等多個領域。上海港陸黃浦中心區建管委首次在既有玻璃幕墻建筑安全巡查中應用無人機檢查。利用無人機進行圖像識別技術,快速高效檢查高墜風險隱患點,檢查時間靈活高效,檢查更為標準化,確保了市民頭頂上的安全。2 2、城市應急、城市應
47、急2023 年 7 月 29 日起,北京市門頭溝區連續遭遇強降雨,部分地區通訊全部中、人員失聯,防汛紅色一級預警仍然持續。8 月 1 日,中國聯通組建應急通信聯合團隊,前往北京門頭溝受災地區,通過無人機應急通信系統,融合衛星鏈路,實現 4G 網絡接入,為門頭溝區妙峰山鎮斜河潤村及時提供應急通話和短信服務,保障受災地區和外界的通信“生命線”暢通19。3.3.33.3.3 場景需求分析場景需求分析城市管理應用復雜,對于無人機通信、終端、起降基礎設施以及平臺的要求也更加多樣。終端層需要搭載高光譜、可見光成像、紅外熱成像、多功能傳感器模塊、遙感與檢測設備等載荷,完成城市管理的各種作業需求。通信層,考慮
48、到城市巡檢、及時預警等需求,一般要求配備實時通信模塊甚至AI 處理功能,特別地,面向搶險救災等場景,還需要進一步配備網絡通信設備?;A設施層,考慮到城市人流多、建筑密集、應用復雜,城市起降點需考慮場地的平整度、安全間隔距離、供電和通信條數字低空工作組數字低空工作組件等,優選周圍環境視野開闊,無高大障礙物遮擋,無強磁干擾,確保無人機正常通信和安全飛行。平臺層,城市無人機管理平臺需支持無人機航線規劃、遠程遙控、數據記錄、設備管理等多種功能。表表 3.3.3 3 城市管理場景的基礎設施需求城市管理場景的基礎設施需求來源:天翼智庫,20253.43.4 交通文旅交通文旅3.4.13.4.1 場景概述場
49、景概述eVTOL 是城市空中交通(UAM)的核心載具,載人客運場景是 eVTOL 最主要的發展方向。億航智能已在廣州、深圳、賀州等 18 座國內城市開展 eVTOL 試運行,累計完成超過 9300 架次安全運行試飛。峰飛航空于 2024 年 2 月 27 日完成全球首條 eVTOL 跨??绯强罩泻骄€(深圳一珠海)首飛,將通行時間從 3 小時降至 20 分鐘,通行成本降低 1 倍,預計 2026 年開啟載人飛行20。載具成熟后,將有利于提高中長途的交通效率,提升文旅工具的多樣性。如空中游覽環節,可通過低空載具搭載觀光設備(全景觀光窗、高清攝像系統、座艙互動顯示屏)、座艙舒適性裝備、應急安全裝備、
50、導航與通信設備、自動駕駛與避障設備等,體驗獨特的高空視角、互動體驗、個性化飛行路線,并通過航空器到達地面交通難以到達的景區和自然保護區,旅游資源得以高效利用。城市管理場景需求城市管理場景需求終端需求終端需求不同場景續航能力需求不一,快速出警類要求30min;城市消防等較大區域任務要求4h;大規模災害響應36h需要搭載高分辨率攝像機、熱成像儀、激光雷達、多光譜傳感器、遠程通信模塊、自動避障系統、數據記錄與存儲設備等通信需求通信需求城市低空飛行器的通信需求要求高帶寬和低時延的網絡支持視頻回傳6Mbps;控制端到端時延 20100ms飛行、起降需求飛行、起降需求飛行高度 100m 左右城市內起降點,
51、位置要求高,起降階段需實現厘米級定位定位需求定位需求大多場景需實現1m 級,高清場景需要實現0.5m平臺需求平臺需求城市 UTM 系統需處理單個或多個無人機在近距離內的飛行,以管理 BVLOS無人機交通,并具備實時 4D 的沖突避免、優化和緊急事件處理能力數字低空工作組數字低空工作組3.4.23.4.2 細分場景案例細分場景案例1 1、空中游覽、空中游覽2024 年 1 月 8 日,國泰航空與東部通航、蛇口郵輪母港合作打造的“直升機+船+客機”新型的“空??铡倍嗍铰撨\方案已正式落地,融入了直升機的多式聯運接駁服務已成功完成了首航,首批旅客從深圳聯想后海中心出發前往蛇口郵輪母港,途中以多維度視角
52、欣賞繁華街景和壯美深圳灣,深度感受深圳的獨特魅力,飛行 4 分鐘平穩落地21。2 2、城際交通、城際交通2021 年億航智能即推出 VT-30 eVTOL 飛機,專為城際交通設計,適用于城市群間的城際旅行,如粵港澳大灣區、長江三角洲和渤海灣等地區。VT-30 具備垂直和滑行起降模式,能夠實現長達 300 公里的航程,并且采用混合升力和推力系統,提高了安全性和穩定性22。3.4.33.4.3 場景需求分析場景需求分析交通文旅行業需要無人機具備高效的通信能力,以支持實時高清視頻回傳和多角度查看,滿足用戶空地無差別通信體驗的要求。5G 技術可以提供必要的高帶寬和低時延通信支持,使得無人機在旅游景區中
53、能夠穩定地傳輸數據。終端層需要集成多種功能,包括圖傳和數傳的通信協議設計、多鏈路接入調度、載荷智能控制、高精度定位等。這些功能對于實現無人機在景區管理中的安防巡檢、遠程物資投遞等應用至關重要。通信層需要穩定的、高帶寬、低時延傳輸效果?;A設施層面需要起降場地具備平整且具備良好的凈空條件,以及供電和通信設施,以滿足無人機正常通信和安全飛行的要求。平臺層需具備安全防護功能,涵蓋業務應用安全、網絡安全、設備安全等多個方面,以保障無人機操作的安全性。表表 3.3.4 4 交通文旅場景對基礎設施的需求交通文旅場景對基礎設施的需求交通文旅場景需求交通文旅場景需求終端需求終端需求不同場景續航能力需求不一,文
54、旅類要求20min;交通類要求1h需要集成多種功能,包括圖傳和數傳的通信協議設計、多鏈路接入調度、載荷智能控制、高精度定位等通信需求通信需求交通文旅場景與游客、旅客關系密切,且運行環境復雜且對安全性要求極高,通信系統必須具備極低的延遲和高可靠性數字低空工作組數字低空工作組可靠性99.999%、時延10ms飛行、起降需求飛行、起降需求飛行高度 300m-600m 左右,未來甚至更高定位需求定位需求定位精度0.1m平臺需求平臺需求需要處理大量的飛行數據,并根據不同的應用需求提供實時或離線處理服務;城市 UAM 系統還需需處理單個或多個無人機在近距離內的飛行,以管理 BVLOS 無人機交通,并具備實
55、時 4D 的沖突避免、優化和緊急事件處理能力來源:天翼智庫,20253.53.5 能源巡檢能源巡檢3.5.13.5.1 場景概述場景概述2022 年,巡檢無人機市場規模約為 78 億元,銷量達 7.7 萬架23。低空巡檢在電力、熱力、燃氣、水生產等領域均具有效率高、操作便捷、響應即時等優點。如在空中巡檢和管道巡檢中,無人機疊加紅外攝像機、光電吊艙、氣體嗅探儀、紅外光譜分析、激光雷達系統、高光譜氣體檢測器、導航與定位系統、數據傳輸與存儲設備、環境適應裝置等,可完成對燃氣泄漏檢測、管道和設施檢查、環境監測與評估、應急響應支持、公眾安全警報與信息發布等功能。3.5.23.5.2 細分場景案例細分場景
56、案例1 1、能源巡檢、能源巡檢2025 年 1 月,廣西能源集團聯合廣投管網公司針對廣西喀斯特地貌下天然氣管網分布廣、人工巡檢風險高的痛點,啟用“空天地一體化”無人機智能巡檢系統。該系統覆蓋南寧、柳州等核心供氣區域,對 1200 公里高壓輸氣管線實施網格化監測。其使用無人機集成高光譜氣體檢測儀(精度達 ppb級)、北斗高精度定位模塊、激光雷達三維建模系統及 AI 缺陷識別算法,可同步完成泄漏檢測、管道腐蝕掃描與地質災害預警。無人機日均巡檢里程達 200 公里,效率為人工巡檢的 5 倍,缺陷識別準確率提升至 98%24。2 2、水生產巡檢、水生產巡檢昌吉市利用無人機實現三屯河流域進行了空中巡檢,
57、創新開啟“無人機+人工”的水體生態巡查監管新模式,以往人工對兩座水庫中間的天然河道進行巡檢,需要大半天的時間。自從用了這套無人機數字低空工作組數字低空工作組智能巡檢,只需要 30 分鐘左右的時間,就能夠完全掌握兩座水庫之間的天然河道的情況。在巡檢過程中,畫面能夠清晰實時地傳輸回來,及時發現問題,迅速派人過去進行處理。3.5.33.5.3 場景需求分析場景需求分析能源巡檢往往作業區域偏遠、環境惡劣,需要滿足長時間操作、遠距離通信、高速數據傳輸等要求。終端層需要疊加如高精度紅外熱成像相機、高倍光學變焦可見光攝像頭等各類傳感器,并具備實時識別部件及其缺陷、智能感應曝光、高精度 AI 輔助抓拍等功能。
58、通信層需要具備遠距離通信能力,對于特殊任務則要配置實時通信模塊?;A設施層包括固定機巢和移動巡檢車,這些設施能夠支持無人機的自動起降和充換電等智能管理,需具備增強的自主性、可擴展性,以應對不同天氣條件下的巡檢任務。平臺層則應支持無人機的全自主飛行巡檢方式,無需提前規劃巡檢航線,全程無需人工干預。平臺需集成多種傳感器數據,如可見光、紅外等,以實現精細化巡檢。表表 3.3.5 5 能源巡檢場景對基礎設施的需求能源巡檢場景對基礎設施的需求能源巡檢場景需求能源巡檢場景需求終端需求終端需求能源巡檢類往往作業于復雜環境和長距離任務,對于無人機的續航能力需求較高,至少需達小時級需要搭載無人機疊加紅外攝像機、
59、光電吊艙、氣體嗅探儀、紅外光譜分析、激光雷達系統、高光譜氣體檢測器、導航與定位系統、數據傳輸與存儲設備、環境適應裝置等通信需求通信需求特殊場景巡檢需要高帶寬視頻回傳視頻回傳6Mbps,如高清視頻需25Mbps;控制端到端時延20100ms飛行、起降需求飛行、起降需求飛行高度 100m 左右城市內起降點,位置要求高,起降階段需實現厘米級定位定位需求定位需求大多場景需實現1m 級,高清場景需要實現0.5m平臺需求平臺需求平臺需集成多種傳感器數據,如可見光、紅外等,以實現精細化巡檢。來源:天翼智庫,20253.63.6 地理測繪地理測繪數字低空工作組數字低空工作組3.6.13.6.1 場景概述場景概
60、述2022 年,國內測繪無人機市場規模已超 200 億元,低空無人機測繪廣泛用于交通規劃、災害監測、管線鋪設、建筑勘測等領域。相較傳統方式能夠更加有效的測繪高程信息,并提高測繪精度。如無人機帶載高分辨率攝像機、光電吊艙、環境監測傳感器、激光雷達設備等,實現每個時段建筑現場的人、機作業進度的獲取,降低人力成本,確保工作人員安全,將無人機的拍攝影像建模與 BIM 施工建模進行對比分析,即時調整施工部署。3.6.23.6.2 細分場景案例細分場景案例1 1、地貌測量、地貌測量2023 年 1 月,浙江省紹興市永勝鄉大瓦山規劃片區進行無人機航拍測繪,對大瓦山規劃片區重點區域的地形、地貌、農房和農田進行
61、整體性三維傾斜攝影測繪,航拍測繪為期 20 天,團隊采用 M300無人機搭載五鏡頭進行仿地飛行,采集數萬張高清照片,生產了大瓦山規劃片區內重點規劃區域約 16平方公里地形地貌的三維模型數據和高清正射影像成果,無償交付金口河區使用,助推金口河區旅游發展,創造的直接經濟價值 16 萬元以上。2 2、建筑測量、建筑測量2024 年 7 月 6 日 16 時,在深圳第一高樓-平安金融中心高 100 米,距離玻璃幕墻 15 米外的地方,一架無人機搭載飛行系統,對準有弧度的外墻,根據預設的巡檢航線,自動橫移飛行捕獲數據,為城市建筑進行“健康體檢”。本次推出的城市無人機自動飛行系統-INSKY 英空飛疊 3
62、.0(以下稱為“INSKY”),從硬件到軟件,從數據捕獲、分析到可視化管理,打造了一套全流程的城市空中飛巡解決方案25。3.6.33.6.3 場景需求分析場景需求分析終端層朝著系統化、集成化的方向發展,無人機、傳感器、數據處理軟件等將集成在一起,形成完整的測繪系統,提高測繪效率和精度。通信層需求較低,可采用將拍攝信息暫時存儲的在終端中的方式?;A設施層可依據不同的作業環境進行選擇,城市中優選固定點位、有電力、通信條件的起降場;偏遠地區則可考慮采用移動巡檢車等方式;平臺層需配備航線規劃及數據預處理軟件,提供自主航線規劃、飛行航拍、二維正射影像、三維模型重建等功能以及在線數據分析和共享。表表 3.
63、3.6 6 地理測繪場景對基礎設施的需求地理測繪場景對基礎設施的需求數字低空工作組數字低空工作組地理測繪場景需求地理測繪場景需求終端需求終端需求續航能力30min需集成多種傳感器數據,如可見光、紅外等,以實現精細化巡檢通信需求通信需求可通過視頻存儲方式保存信息如需實時回傳,則圖片信息6Mbps,激光測繪信息100Mbps;控制端到端時延 20100ms飛行、起降需求飛行、起降需求飛行高度 100m200m依據作業環境,選擇地勢平坦、無障礙物的開闊地帶作為起降點定位需求定位需求大多場景需實現1m 級,激光測繪場景需要實現0.1m平臺需求平臺需求低空地理測繪需要快速、實時地獲取和處理大量三維地理信
64、息數據。云平臺需具備高效的計算資源和存儲能力、高并發與彈性擴展能力以及多元數據融合、智能化處理能力等來源:天翼智庫,20254.4.低空信息通信系統需求分析低空信息通信系統需求分析4.14.1 低空信息通信系統總體框架低空信息通信系統總體框架低空信息通信系統整體分為終端、網絡、業務平臺、監管平臺四個部分,是由數字化、網聯化、智能化的新型航空器及設備,多系統聯合立體組網的通導監融合信息基礎設施,提供飛行實施至數據處置的全流程一站式服務能力的技術平臺,以及集運營監管與業務創新于一體的應用服務構成的綜合性系統,實現對低空空域的泛在感知、互聯互通和智能監管應用,支撐典型應用場景的穩定高效運行和業務的可
65、運營可持續性發展。終端設備主要包含航空器、機載終端兩大部分。航空器是低空航行活動的主體、低空智能網聯體系的智能空中終端,包括各種通航飛機,微、輕、小、中、大型無人機,以及 eVTOL、飛行汽車等多種新型設備。終端設備主要包含航空器、機載終端兩大部分。航空器是低空航行活動的主體、低空智能網聯體系的智能空中終端,包括各種通航飛機,微、輕、小、中、大型無人機,以及 eVTOL、飛行汽車等多種新型設備。機載終端從功能上則包括機載通信設備、多源導航設備、機載感知與識別設備、智能航行設備等。機載通信設備是空地、空空之間數據通信的設備,是實現遠程控制和數據傳輸的核心設備。低空智聯機載多源導航設備是指集成了多
66、種導航傳感器和技術的航空器系統,能夠采取不同的技術并利用不同的數據來源獲取定位信息,以實現空中飛行期間持續的導航準確、可靠和完整。機數字低空工作組數字低空工作組載感知與識別設備用于實現對地面的感知設備發送航空器信息,并實現對周邊空中交通態勢和環境進行感知。網絡是在現有的空、天、地等各類信息通信設施和機場停機坪等物理設施之上,向航空器和各應用系統提供通信、導航、監視、信息保障等多種能力。其將傳統民航體系的通信、傳感、控制等基礎設施與新興運營商體系的通感導一體、空天地一體的信息基礎設施相融合,形成多系統的聯合立體組網。它是低空信息通信體系的關鍵支撐,確保低空飛行活動的安全、高效和有序開展。業務平臺
67、以數據能力促進低空數智業務創新的重要引擎,提供高效智能的飛行服務、空地/空空協同的自主飛行、以及泛在可信的數據與信息服務,為實現物流投送、交通出行、應急管理、農林植保、航空測繪、觀光旅游等業務場景提供支持。監管平臺是數據驅動的低空管控大腦,以數據采集、和智能分析處理等方式,賦能實現飛行規則制定、飛行監控、通信調度等,提供靈活精細的低空空域管理、開放融合的通導監保障,以及空天地協同的安全監管。圖 1 低空信息通信系統體系架構4.24.2 系統技術需求系統技術需求4.2.14.2.1 終端技術需求終端技術需求1 1、航空器、航空器根據我國 2023 年 6 月頒布的國令第 761 號無人駕駛航空器
68、飛行管理暫行條例,其規定民用無人駕駛航空器系統生產者應當按照國務院工業和信息化主管部門的規定為其生產的無人駕駛航空器設置唯一產品識別碼,以便向無人駕駛航空器一體化綜合監管服務平臺報送識別信息。2 2、機載終端、機載終端無人機機載終端是無人機系統的關鍵組成部分,它負責數據的采集、處理、傳輸和控制,對無人數字低空工作組數字低空工作組機的性能和任務完成至關重要。以下是對無人機機載終端的技術需求:1)機載終端需要支持穩定、高效的無線通信,配置蜂窩通信(4/5G)、WiFi、433 等通信模組,以確保無人機與手持設備或云端服務器之間的數據傳輸穩定、延遲低。由于蜂窩通信使用授權頻率,其受到的干擾較少,同時
69、考慮到 WiFi、433 等點對點無線通信方式覆蓋面積受限,無法做到大范圍的連續覆蓋,故機載終端通信優選蜂窩通信模式。對于需要在無蜂窩網絡覆蓋的區域執行飛行任務的,還需要配置衛星通信模組,包括高軌通信衛星和低軌星座等。同時,為了保證通信的穩定性,機載終端還應具備諸如雙卡雙待、主備通信鏈路自動切換等能力。對于微型、輕型、小型無人駕駛航空器在飛行過程中廣播式自動發送識別信息。國標 GB42590-2023 民用無人駕駛航空器系統安全要求附錄中規定了基于 Wi-Fi 信標的自動識別信息,如表 4.1所示。表 4.1 Wi-Fi(Wi-Fi Beacon)信標幀格式26字段長度取值描述Element
70、ID1221(16 進制 0 xDD)Wi-Fi 信標幀中 VendorSpecific 元素的取值為 221Len1消息長度(字節)從 OUCID 字段開始到遠程識別消息所有字段的總長度,單位字節OU/CID316387004(16 進制0 xFA0BBC)OU/CID 固定取值 0 xFA0BBCVend Type113(16 進制 0 xOD)周定取值 0 x0DMessage Counter10255(16 進制 0 x000 xFF)消息計數器,取值范圍為 0255,每發送一條報文消息則加 1,當計數值達到 255 時,則從 0 開始繼續循環計數遠程識別 Message3+Nx25廣
71、播式遠程識別的報文消息內容報文消息的具體內容2)機載終端應具備與所承載業務相對應的數據處理能力。這包括高速、低功耗的處理器,足夠的存儲器和各種外圍設備,如傳感器接口、圖像和視頻編解碼器、GPS 模塊等。3)對于提供定位功能的機載終端,除了配置 GPS/北斗等定位芯片外,需要根據應用場景的不同,支持衛慣組合導航定位,支持 RTK、RTD 等多種定位模式,提供厘米級、亞米級和米級精度定位服務。4)機載終端還應具備良好的兼容性和擴展性,以便與感知與識別設備進行數據交換。它首先需要能夠適應不同型號的航空器,從而獲得物理供電、取得航空器的飛行參數等。同時需要支持多種傳感數字低空工作組數字低空工作組器和載
72、荷的接入,如地面觀測和遙感信息的接入、指揮控制終端的接入等。5)機載終端的設計和制造應符合相關的安全標準和規定及防水、防塵等功能,確保在復雜環境下的穩定性和可靠性。4.2.24.2.2 網絡層技術需求網絡層技術需求低空智能網聯的網絡層主要功能是通過有線無線通信技術將航空器與地面控制中心連接起來,實現無人機的自主飛行、數據傳輸和遠程監控等功能。網絡層涵蓋了通信網、感知網、導航定位網和算力網等多個方面,每個方面都有其獨特的技術要求。1 1、通信網、通信網通信網需實現從地面至 1000 米以下的立體覆蓋,以滿足低空飛行器的通信需求。針對廣域高密度飛行場景,如低空物流運輸和城市治理等,通信網需利用 5
73、G 網絡的廣覆蓋、大連接和低時延特性,確保大規模飛行器的穩定接入。低空通信業務對通信速率和帶寬的需求因場景而異。高清視頻回傳、8K 直播等業務對上行速率要求極高,其中 8K 直播需上行速率 100Mbps,4K 直播需 25Mbps。而控制鏈路的下行速率通常要求在300kbps 左右,載人飛行等特殊場景則對下行速率和時延要求更為嚴格。低空通信網需根據業務需求靈活配置帶寬資源,以滿足不同場景下的數據傳輸需求。通信網的時延要求主要分為控制鏈路和業務鏈路兩個方面??刂奇溌返亩说蕉藭r延需在 100ms以下,以確保飛行器的實時控制;而載人飛行場景則要求控制時延進一步降低至 20ms 以內。業務鏈路的端到
74、端時延需控制在 500ms 以下,以保障飛行器狀態數據和視頻數據的流暢傳輸。低時延的通信能力是低空飛行安全的關鍵保障。此外,通信網需要具備高可靠性,確保在復雜環境下(如城市峽谷、山區等)仍能穩定傳輸數據。2 2、感知網、感知網感知網主要負責對低空飛行環境進行實時感知,將傳統雷達、光電等手段與 5G-A、TDOA 新技術相結合,針對 300 米以下的空域,獲取包括位置、速度、高度、航向等在內的多維度信息。針對不同的使用場景,感知要求如圖 2 所示。數字低空工作組數字低空工作組圖 2 不同場景下感知網技術要求3 3、導航定位網、導航定位網導航定位網為航空器提供精確的導航和定位服務。需要基于 GPS
75、 和北斗系統提供基本的定位服務,同時對于城市核心區域等密集建筑區域的信號遮擋和反射問題導致的定位精度下降等問題,需要建立以北斗 RTK 為核心功能,融合視覺導航的多源導航時空基準統一進行融合定位,提供高精度的導航定位。4 4、算力網、算力網算力網主要負責處理和分析從感知網獲取的大量數據。低空算力網以算網協同為重點,可通過將計算任務下沉到網絡邊緣,減少數據傳輸的時延,可以確保低空業務的高效穩定運行。為了實現算力資源的高效利用,需要采用智能調度算法和技術,根據任務的優先級、實時性和安全性等因素,在云、網、邊、端之間調度計算資源、存儲資源、網絡資源等。同時,還需要建立完善的監控和評估體系,對低空算力
76、資源池的運行狀態進行實時監控,及時發現和解決問題,確保資源池的穩定運行。4.2.34.2.3 業務平臺技術需求業務平臺技術需求低空業務平臺的技術要求是確保低空飛行活動安全、高效、有序進行的關鍵。以下是對這些技術要求的詳細描述:數字低空工作組數字低空工作組1 1、飛行控制、飛行控制低空業務平臺的飛行控制系統需要具備高度的自動化和智能化,以實現對飛行器的精確控制。這包括起飛、降落、航線規劃等關鍵飛行階段的自動化操作。飛行控制系統必須能夠適應不同的飛行環境和條件,包括各種天氣狀況和復雜的空域環境。此外,系統還應具備自動避障、故障檢測和應急處理能力,確保飛行器在遇到突發情況時能夠安全處置。2 2、視頻
77、回傳、視頻回傳平臺需要能夠接收并處理飛行器傳回的視頻數據,這不僅要求有高質量的視頻傳輸技術,還要有強大的數據處理和存儲能力。視頻回傳技術對于實時監控和事后分析至關重要,它可以幫助地面控制人員了解飛行器周圍環境,做出及時決策,同時也為飛行安全提供重要保障。視頻數據的實時性和清晰度是衡量視頻回傳技術的關鍵指標。3 3、數據分析、數據分析低空業務平臺應具備對收集到的飛行數據進行深度分析的能力。這些數據包括飛行軌跡、速度、高度、能耗等,通過分析這些數據,可以優化飛行效率,預測和預防潛在的故障,提升飛行安全性。數據分析還可以幫助改進飛行器設計,提供個性化的飛行服務,增強用戶體驗。數據分析技術的有效性直接
78、影響到飛行服務的質量和飛行器的性能。4.2.44.2.4 監管平臺技術需求監管平臺技術需求監管平臺為政府及其他管理機構,提供對飛行活動安全性、合規性進行監管的能力,典型用戶代表為各地政府(含公安、應急、交通等部門)。監管平臺是一個復雜的系統,它涉及到空域管理、計劃審批、低空感知和飛行監控等多個方面。1 1、身份認證、身份認證在低空監管平臺中,身份認證是一個至關重要的環節,它確保了所有參與飛行活動的個體和設備都經過了嚴格的驗證,從而保障了空域的安全和飛行的合法性。通過數字證書管理和生物識別技術的集成,可以建立一個強大而靈活的身份認證系統,以應對不斷變化的安全挑戰。通過引入數字證書管理,實現飛行員
79、和飛行器的身份驗證。集成生物識別技術,如指紋掃描和面部識別,以增強身份認證的安全性。數字低空工作組數字低空工作組2 2、空域管理、空域管理空域管理是低空監管平臺的基礎,通過高精度的地圖和地理信息系統(GIS)來精確劃分和管理空域??沼蚬芾砭唧w包括對空域的實時監控,以及自動化的空域資源分配系統,以避免飛行沖突。此外還需要具備實時數據更新機制,確保所有空域信息的準確性。整合來自不同傳感器和感知系統的數據,以提供全面的空域態勢感知,并利用歷史數據和機器學習模型預測空域態勢的變化。引入動態扇區劃分機制,以實現管制扇區的動態規劃。3 3、計劃審批、計劃審批計劃審批主要分為飛行計劃申報與管控部門審批兩個方
80、面。用戶通過在線申請,可以提交飛行計劃并申請批準。設立多級審批流程,以適應不同復雜性的飛行計劃??梢胫悄軐徟鷻C制,根據飛行計劃的復雜性和空域狀況自動進行審批。支持合規性檢查,以確保飛行計劃符合所有法規和安全標準。4 4、低空感知、低空感知低空感知是實現對低空飛行器全面監控的關鍵。這需要知支持對多種傳感器,如雷達、攝像頭和紅外傳感器的數據進行實時處理和分析。通過使用人工智能技術,可以實現模式識別和異常檢測,提高感知的準確性。5 5、飛行監控、飛行監控飛行監控對于低空安全管理起著至關重要的作用。通過連接高精度定位系統,如 GPS、北斗等,以確保飛行器位置的精確監控。利用先進的監視技術,如雷達、衛
81、星跟蹤和自動相關監視(ADS-B)系統,實現對低空飛行器的實時監控。通過建立異常檢測算法,自動識別異常飛行行為,提高對黑飛的探測能力。通過實時數據傳輸技術確保飛行器狀態信息能夠實時傳輸到監控中心。此外,還要支持飛行軌跡的記錄和分析,通過記錄飛行器的飛行路徑,包括經度、緯度、高度、速度和時間等關鍵數據,實現追蹤飛機位置、飛行效率分析和預測飛行時間。5.5.總結與展望總結與展望5.15.1 總結總結低空經濟作為中國政府高度重視的戰略性新興產業,正迅速崛起并成為國家經濟增長的新引擎。在政策的推動下,市場發展迅猛,低空裝備制造、信息化基礎設施建設以及應用場景的拓展均取得了顯著進展。無人機在農林植保、物
82、流配送、城市管理等多個領域的商業模式已經落地,顯示出強大的數字低空工作組數字低空工作組市場潛力和競爭優勢。隨著低空經濟產業鏈的不斷完善,從上游的原材料與核心零部件到中游的航空器與配套裝備,再到下游的飛行服務和產業融合,整個產業鏈的各個環節都在相互協作,推動著產業的快速發展。特別是在長三角、大灣區和川渝地區等區域,低空經濟的發展呈現出多樣化的格局,各地區根據自身優勢,紛紛積極推動低空經濟的發展,形成了各自的發展特色和優勢。在具體的場景應用中,低空經濟正展現出其廣泛的發展前景。農林植保、物流配送、城市管理、交通文旅、能源巡檢、地理測繪以及城市空中交通(UAM)等多個場景中,無人機技術的應用不僅提高
83、了作業效率,降低了成本,而且在應急救援、環境監測等方面發揮了重要作用,為社會提供了創新的解決方案。低空信息通信系統作為低空經濟安全、高效運行的關鍵支撐,其技術需求涵蓋了終端、網絡、業務平臺和監管平臺四個部分。從航空器的通信、導航、監視、信息保障等能力,到機載終端的數據處理、定位、兼容性和擴展性,再到網絡層的通信網、感知網、導航定位網和算力網的建設和優化,為實現低空經濟健康發展奠定了基礎。5.25.2 展望展望從應用場景來看,低空經濟在農業、物流、環境監測、城市交通等領域的應用需求不斷增長,隨著無人機技術的普及、飛行控制技術的進步以及空域管理政策的放寬,低空經濟逐漸從軍事偵察和監測領域擴展到農業
84、、物流、環境監測、城市交通等多個領域。同時,隨著城市化進程的加快和交通擁堵問題的日益嚴重,消費者對低空出行的需求不斷增加,eVTOL 航空器作為未來城市空中交通的重要工具,其商業化進程正在加速,有望引領未來城市空中交通的發展。從技術發展來看,伴隨 5G-A(5G-Advanced)技術的應用,低空物聯網絡的建設和發展將進一步推動低空經濟的智能化和高效化。作為 5G 網絡的演進和增強版本,5G-A 不僅繼承了 5G 高速率、低時延、大連接等核心優勢,還在基礎上增加了通感融合、天地一體化、網絡智能化等優勢,成為驅動無人機、低空飛航空器乃至整個低空監管生態系統智能化、安全化、高效化的核心動能。其中,
85、5G-A 技術支持天地一體化的通信網絡構建,能夠將地面通信網絡與衛星通信網絡相融合,從而提供更加廣泛和穩定的覆蓋。5G-A 技術通過引入人工智能和大數據技術,實現了網絡的智能化管理和優化。這不僅可以提高網絡的運行效率,還可以降低運維成本,為低空產業提供更加可靠和高效的通信服務。最為關鍵的是,5G-A 技術通過將通信與感知能力相結合,實現了對環境的智能感知和數據的實時傳輸,可以幫助航空器實現更加精準的導航和避障。隨著 5G 網絡的不斷演進,5G-A 正式納入通感一體技術,移動通信網絡系統將同時具備通信及探測感知的能力。5G-A 通信感知與 AI 技術的融合將會極大地賦能低空業務的智能化發展。數字
86、低空工作組數字低空工作組低空經濟作為全球前瞻布局的產業,從技術層面得益于數字技術、5G 通信、人工智能等新興技術的蓬勃發展,從市場前景來看,擁有萬億級廣闊市場空間,低空經濟已成為推動經濟社會創新發展的新引擎,將會成為輻射帶動相關領域融合發展的綜合性經濟形態,在世界范圍內迸發出巨大潛力和強大動能。數字低空工作組數字低空工作組致 謝在低空經濟場景應用與通信需求白皮書的編撰與發布進程中,各單位積極參與并提供幫助,推動我們前行。在此,我們致以最崇高的敬意與誠摯的感謝。特別鳴謝未來移動通信論壇的組織與督促、數字低空工作組中各位專家的指導與幫助,更要感謝中國聯通對于信息通信系統的深入分析,中國電信對于應用
87、場景與需求的深度挖掘,以及白皮書編撰團隊從理論梳理到案例分析的調研與打磨。各方攜手共進,成就了這本白皮書,我們定不負所望,持續為低空領域發展添磚加瓦。核心貢獻單位:核心貢獻單位:中國聯合網絡有限公司研究院:周晶、侯賽男、王彬中國電信股份有限公司研究院:韓琳、謝林翰、秦旭、施宇高通無線通信技術(中國)有限公司:曹一卿是德科技(中國)有限公司:張坤利數字低空工作組數字低空工作組參考文獻1低 空 產 業 聯 盟.低 空 智 能 網 聯 體 系 參 考 架 構.R/OL.(2024-11-11)2025-02-27.https:/www.miit- 低空觀察網.國外低空經濟產業政策支持及發展現狀 EB
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