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1、 數字低空工作組數字低空工作組 低空通導監及氣象技術白皮書低空通導監及氣象技術白皮書 2022025 5.0 04 4 數字低空工作組數字低空工作組 I 目目 錄錄 低空通導監及氣象技術白皮書低空通導監及氣象技術白皮書 .1 1 摘要摘要 .1 1 1.1.引言引言 .2 2 1.1 1.1 背景與意義背景與意義 .2 2 1.2 1.2 目標與范圍目標與范圍 .2 2 2.2.低空通導監及氣象技術概述低空通導監及氣象技術概述 .4 4 2.1 2.1 定義與分類定義與分類 .4 4 2.2 2.2 發展歷程與現狀發展歷程與現狀 .5 5 2.3 2.3 主要應用領域主要應用領域 .6 6 3

2、.3.核心技術核心技術 .8 8 3.1 3.1 通信技術通信技術 .8 8 3.2 3.2 導航技術導航技術 .9 9 3.3 3.3 監視技術監視技術 .1111 3.4 3.4 氣象技術氣象技術 .1313 3.5 3.5 數據處理與分析數據處理與分析 .1515 4.4.系統架構與集成系統架構與集成 .1616 4.1 4.1 系統組成系統組成 .1616 4.1.1 通信系統通信系統 .1717 4.1.2 導航系統導航系統 .1818 4.1.3 監測系統監測系統 .2020 4.1.4 氣象系統氣象系統 .2626 數字低空工作組數字低空工作組 II 4.1.5 控制與安全系統控

3、制與安全系統 .2828 4.1.6 地面支持系統地面支持系統 .2929 4.2 4.2 系統集成與互操作性系統集成與互操作性 .3030 4.3 4.3 安全與隱私保護安全與隱私保護 .3131 5.5.應用場景應用場景 .3333 5.1 5.1 無人機交通管理無人機交通管理 .3333 5.2 5.2 城市公共服務城市公共服務 .3434 5.3 5.3 城市空中物流城市空中物流 .3535 5.4 5.4 農業與環境監測農業與環境監測 .3636 5.5 5.5 應急救援與災害管理應急救援與災害管理 .3737 6.6.挑戰與未來發展挑戰與未來發展 .3838 6.1 6.1 技術挑

4、戰技術挑戰 .3838 6.2 6.2 法規與政策法規與政策 .4141 6.2.1 現有政策現有政策 .4141 6.2.2 政策漏洞政策漏洞 .4242 6.2.3 政策優化建議政策優化建議 .4343 6.3 6.3 市場與商業模式市場與商業模式 .4444 6.3.1 市場前景市場前景 .4444 6.3.2 可能的商業模式可能的商業模式 .4545 6.4 6.4 未來發展趨勢未來發展趨勢 .4646 7.7.結論結論 .4848 7.1 7.1 總結總結 .4848 7.2 7.2 展望展望 .4949 數字低空工作組數字低空工作組 III 8.8.參考文獻參考文獻 .5151 數

5、字低空工作組數字低空工作組 1 摘要摘要 低空通導監及氣象技術白皮書由數字低空 TG7 工作組牽頭編制，系統梳理了低空通信、導航、監視及氣象技術的核心框架與應用場景，旨在為低空空域的安全高效運行提供技術支撐與標準化指引。隨著無人機、城市空中交通及低空物流的快速發展，通導監氣技術通過融合 5G、衛星通信、高精度導航及智能感知等關鍵技術，逐步構建起覆蓋通信、定位、環境監測與空域調度的綜合體系，支撐農業監測、應急救援、城市物流等多樣化場景。然而，當前仍面臨通信信號覆蓋盲區、動態頻譜管理不足、數據隱私保護等挑戰。未來，技術將朝智能化、集成化與全球化方向演進，依托人工智能、邊緣計算及空天地一體化網絡，推

6、動低空經濟與智慧城市深度融合，并通過國際合作與標準統一，構建安全、開放、可持續的低空生態。聚焦低空空域智能化管理需求，提出技術標準與系統化解決方案。數字低空工作組數字低空工作組 2 1.1.引言引言 1.1 1.1 背景與意義背景與意義 隨著無人機、低空飛行器等新興航空設備的廣泛應用，低空空域的使用變得越來越頻繁，特別是在物流配送、城市空中交通、農業監測和應急救援等場景中，低空空域管理的復雜性和重要性日益凸顯。當前，針對低空空域的通信、導航、監測和氣象保障技術尚未形成統一的標準和系統化的方案，導致各國和地區在低空空域安全管理方面存在不一致和技術空白。因此，行業內亟需編制一份白皮書，系統梳理相關

7、技術框架、標準和應用場景，這將有助于建立技術標準和行業規范，從而確保低空空域飛行器能夠安全、高效地運行。通過統一低空空域的通信、導航、監測及氣象數據處理標準，不僅能夠提升無人機、低空飛行器與地面系統之間的互操作性，還能有效降低空域管理的復雜性，避免通信干擾和空域沖突。同時，這些標準也可為相關技術的發展和創新指明方向。在空域管理的不同場景中，如無人機交通管理（Unmanned Aircraft Traffic Management System,UTM）、低空物流、災害應急等，通信、導航、監測及氣象技術的融合應用至關重要。通過白皮書的發布，技術開發者和決策者將能夠更好地理解這些技術的現狀與未來趨

8、勢，從而推動新型設備和系統解決方案的研發，進一步提升低空空域管理的效率。此外，統一標準的制定還將推動國際合作，促進各國在低空空域技術上的交流與協作。低空空域作為新興的空域資源，其安全和發展關系到全球航空活動的整體格局。統一的標準與技術體系有助于建立全球范圍的低空空域監管網絡，確保各國在技術應用和政策制定方面保持協調一致，共同應對低空空域管理的挑戰。1.2 1.2 目標與范圍目標與范圍 低空通信、導航、監測及氣象技術（通導監氣）白皮書的目標是為低空空域管理提供全面的技術框架與標準體系，促進低空空域的安全、高效運行，并推動相關技術的創新與應用。隨著無人機、城市空中交通、低空物流等領域的迅猛發展，白

9、皮書旨在梳理通信、導航、監測及氣象保障技術，為政府監管機構、技術研發企業、行業用戶提供清晰的指導和規范。同時，白皮書還希望在國際范圍內建立統一的低空空域管理標準，推動全球航空業、科技界在 數字低空工作組數字低空工作組 3 低空技術上的合作與協同，確?？鐓^域的空域安全。白皮書的范圍涵蓋以下幾個方面：1 1、通信技術、通信技術：將詳細闡述適用于低空空域的無線電頻段、通信協議和技術標準，確保無人機和低空飛行器能夠與地面控制中心、其他飛行器實現穩定、低延遲的通信。它還將探討多種通信方式的無縫融合（如 5G、衛星通信、專用航空頻段等），以應對復雜的低空空域環境。2 2、導航技術、導航技術：將介紹精確的低

10、空導航解決方案，包括全球衛星導航系統（Global Navigation Satellite System,GNSS）、慣性導航系統（Inertial Navigation System,INS）、地基增強導航（Ground-based Augmentation Systems,GBAS）和視覺導航（Vision Navigation，VN），確保低空飛行器能夠在多樣的地形和環境中精準飛行。特別是在城市空中交通領域，導航技術的高精度和穩定性將成為重點討論內容。3 3、監測技術、監測技術：將探討空域監測技術的應用，包括雷達系統、視覺感知、自動相關監視廣播(Automatic Dependent

11、SurveillanceBroadcast,ADS-B)等技術，幫助空域管理者實時了解低空飛行器的動態位置、飛行狀態以及空域使用情況。還將分析這些監測技術如何實現自動避障、空中沖突預警和實時空域調度。4 4、氣象技術、氣象技術：低空空域的氣象環境變化較大，白皮書將覆蓋為無人機和低空飛行器提供實時氣象服務的技術，尤其是如何通過微型氣象站、氣象衛星、無人機自身傳感器等技術，提供實時天氣預報、飛行氣象條件評估，幫助飛行器規避極端天氣影響。數字低空工作組數字低空工作組 4 2.2.低空通導監及氣象技術概述低空通導監及氣象技術概述 2.1 2.1 定義與分類定義與分類 低空通信、導航、監視及氣象技術是保

12、障低空空域中無人機、低空飛行器等航空器安全、高效運行的核心技術體系，覆蓋通信聯絡、飛行導航、空域監視以及氣象預警等多個方面。通過協同工作，這些技術能夠實現信息的高效交互與整合，提供穩定的飛行保障與空域管理支持。隨著無人機、低空物流和城市空中交通的發展，通導監氣技術正成為低空空域管理的基礎。1 1、基本概念、基本概念 1 1）低空通信）低空通信：指的是在低空空域中，飛行器與地面控制站、其他飛行器之間的信息傳遞。低空通信技術的核心是確保穩定、實時、雙向的數據傳輸，支持飛行控制、狀態反饋、任務指令等功能。常用的通信方式包括 5G、無線電頻段、衛星通信和專用航空通信網絡等。2 2）低空導航）低空導航：

13、幫助飛行器在低空空域中實現精確定位和航線控制，確保其在復雜環境中安全飛行。常見的導航方式包括 GNSS、INS、GBAS（如差分 GPS）和 VN 等技術。3 3）低空監視）低空監視：主要用于空域管理者對低空飛行器的實時監控，保障飛行安全。通過監視技術，地面控制中心可以了解飛行器的位置、速度、高度等參數，并對空域進行管理，避免沖突和碰撞。主要技術包括雷達、自動相關監視廣播系統、視覺感知系統和飛行數據記錄系統等。4 4）氣象技術）氣象技術：通過氣象傳感器、氣象雷達、無人機搭載的氣象設備，飛行器能夠獲取實時氣象數據，避免受到惡劣天氣的影響。氣象技術可以提供風速、氣溫、濕度、氣壓等重要信息，并為飛行

14、計劃制定提供依據。2 2、技術功能分類、技術功能分類 1 1）通信技術）通信技術：包括無線電通信（如 VHF/UHF）、5G 網絡、衛星通信、Wi-Fi 等，主要用于飛行器與地面及其他飛行器之間的信息傳輸。2 2）導航技術）導航技術：包括 GNSS、INS、GBAS、VN 等，用于提供精確的飛行定位和航向控制。3 3）監視技術）監視技術：包括雷達監控、自動相關監視廣播系統、視覺識別、紅外成像等，用于實時監控飛行器位置、空域情況和飛行動態。4 4）氣象技術）氣象技術：包括氣象站、氣象衛星、無人機傳感器等，用于提供實時天氣數據和氣 數字低空工作組數字低空工作組 5 象預警。2.2 2.2 發展歷程

15、與現狀發展歷程與現狀 低空通信、導航、監視及氣象技術的發展歷程反映了科技進步對航空管理與飛行安全保障的推動作用，隨著無人機和低空飛行器應用的持續增長，特別是在城市空中交通、物流配送、應急救援等領域，低空空域的技術需求變得更加迫切和復雜。在早期主要服務于傳統航空業，如民航、軍用航空，隨著科技的進步，逐漸向低空空域應用拓展，相關技術的發展歷程如下：1 1、早期階段、早期階段：通信、導航和監視技術最初應用于高空和中空航空器中，主要通過無線電、地基雷達和簡易氣象站進行空域管理，設備體積大、成本高，低空空域的技術應用受限。隨著全球導航衛星系統的普及，民航和軍航開始采用精確定位系統，而監視技術主要依賴地面

16、雷達和 ADS-B 系統。2 2、無人機技術的引入無人機技術的引入：20 世紀 90 年代開始，無人機技術逐漸進入民用和商業領域，推動了低空通導監氣技術的革新。隨著無人機規模和應用場景的擴大，傳統高空航空技術被簡化、優化，以適應低空空域的小型化設備需求。特別是在導航領域，GNSS 技術結合 INS，實現了更高精度的導航。同時，地面通信設施的升級，以及衛星通信的引入，使無人機與控制中心之間的信息傳輸更加穩定。3 3、智能化與自動化智能化與自動化：進入 21 世紀，隨著 5G、物聯網、人工智能（Artificial Intelligence，AI）和邊緣計算等技術的飛速發展，低空空域管理得到了全面

17、提升。隨著低空空域管理對智能化、自動化需求的不斷提升，飛行器與地面系統、其他飛行器之間需要實時進行大數據量的雙向通信，5G 技術的低延遲和高帶寬特性，滿足了這些大規模數據的實時傳輸需求，使得低空通信更加高效穩定，為智能化與自動化奠定了堅實基礎。同時，在 AI 和邊緣計算的賦能下，導航和監視技術逐漸朝著自動化和智能化方向發展，進一步提升了低空空域管理的效率和安全性。4 4、氣象技術的升級氣象技術的升級：隨著無人機飛行器的廣泛應用，微型氣象站、氣象傳感器、無人機搭載的氣象設備得到了快速發展。這些系統能夠實時獲取低空飛行環境的氣象數據，如風速、氣壓、濕度等參數，保障飛行器在復雜氣候條件下安全運行。同

18、時，氣象數據與大數據、云計算的結合，為低空空域的飛行計劃和調度提供了更為精確的決策支持。數字低空工作組數字低空工作組 6 如今，低空通導監氣技術正朝著標準化、智能化和全球互聯互通的方向發展。低空通信方面，5G 通信網絡和衛星通信逐漸成為低空飛行器的主流選擇，確保了實時、高效的飛行數據傳輸。導航技術在 GNSS 的基礎上，引入了更多的增強系統（如差分 GPS、RTK）和基于視覺的自主導航系統，進一步提高了飛行器的導航精度。監視技術則逐步融合了雷達、ADS-B、光學感知和 AI 算法，能夠在復雜空域中實現動態實時監控和自動避障。氣象技術也不斷進步，便攜式氣象設備、云平臺氣象分析系統的廣泛應用，使低

19、空空域的氣象保障更加全面。2.3 2.3 主要應用領域主要應用領域 低空通信、導航、監視及氣象技術在城市空中交通、物流運輸、農業管理、應急救援及環境監測等多個領域的應用，不僅提升了工作效率，還增強了安全性和可持續性。1 1、城市空中交通城市空中交通：隨著城市化進程的加快和空中出行需求的增長，低空通信、導航和監視技術為城市空中交通管理（如無人機交通管理和電動垂直起降飛行器）提供了關鍵支持。通信技術確保飛行器與地面控制中心之間的實時數據傳輸，實現高效的空中交通調度；導航技術提供精確的飛行路徑規劃和控制，避免空域沖突；監視系統實時跟蹤飛行器的動態，確保航行安全；氣象技術則為飛行器提供實時氣象信息，幫

20、助其規避惡劣天氣，保障飛行安全。2 2、物流運輸、物流運輸：在物流領域，低空通信、導航和監視技術為無人機配送和低空物流運輸提供了高效解決方案。通信技術保障了物流無人機與配送中心之間的實時信息交互，導航技術優化了配送路徑，提高了運輸效率；監視系統則確保物流無人機在復雜空域環境中的安全運行。此外，氣象技術能夠提前預警天氣變化，避免物流運輸因惡劣天氣中斷，提升物流鏈的可靠性。3 3、農業管理、農業管理：在農業領域，通導監氣技術為精準農業提供了重要支持。無人機通過通信技術與農業管理平臺實時交互，傳輸農田監測數據；導航技術實現無人機在農田中的精準飛行，完成播種、施肥、噴灑農藥等任務；監視系統幫助農戶實時

21、掌握農田狀況；氣象技術則為農業生產提供精準的氣象預報，幫助農戶合理安排農事活動，提高農業生產效率。4 4、應急救援、應急救援：在災害應急和救援場景中，通導監氣技術也發揮了不可替代的作用。通信技術保障了救援無人機與指揮中心之間的實時聯絡，導航技術為救援任務提供最優路徑規劃，監視系統實時跟蹤救援進展，氣象技術則為救援行動提供準確的氣象預警，確保救援任 數字低空工作組數字低空工作組 7 務的安全和高效執行。5 5、環境監測、環境監測：在環境監測領域，通導監氣技術為生態保護、污染監測和氣候研究提供了重要工具。無人機通過通信技術將環境數據實時傳輸至監測中心，導航技術實現無人機在復雜環境中的精準飛行，監視

22、系統實時跟蹤監測區域的變化，氣象技術則為環境監測提供精準的氣象數據支持，幫助科研人員更好地分析和預測環境變化。隨著技術的不斷發展與應用場景的拓展，通導監氣技術將會在更多領域展現其潛力與價值，為低空空域的安全管理和高效利用提供強有力的技術支撐。數字低空工作組數字低空工作組 8 3.3.核心技術核心技術 3.1 3.1 通信技術通信技術 低空通信技術涵蓋無線通信技術、衛星通信技術、蜂窩網絡技術、網絡切片、信號處理和抗干擾技術，以及數據安全和隱私保護技術等，同時還包括各種通訊設施，尤其是空空、空地、與地面節點間的通訊鏈路。通過多通訊鏈路融合，把這些設施聯通起來，實現跨鏈路、跨協議、跨區域融合及 Qo

23、S 保障能力。借助天、空、地多種通訊網絡的協同，實現各節點互聯互通。為保證系統健壯性，同時兼顧負載均衡，低空通信技術需滿足多種網絡通信的兼容性及可擴展需求，從而確保飛行器的穩定可靠飛行。低空通信技術的關鍵技術涉及多方面，為無人機及其他低空飛行器提供安全、高效的通信保障。以下是每項關鍵技術的詳細描述：1 1、無線通信技術、無線通信技術 無線通信技術是低空通信的基礎，用于在無人機和地面控制站之間實現數據和命令的實時傳輸。常見的頻段包括 900 MHz、2.4 GHz 和 5.8 GHz，這些頻段支持較低延遲的雙向數據傳輸，適合短距離或中距離的通信需求。在城市和復雜環境中，無線通信技術還需克服多路徑

24、傳播和信號衰減等挑戰，以確保飛行器的可靠控制。2 2、5G5G 蜂窩通信技術蜂窩通信技術 5G 技術憑借其高速率、低延遲和大連接數的特性，為低空通信帶來了革命性變化。5G網絡能夠支持無人機實時傳輸高清圖像并快速調整飛行路徑，尤其適用于城市空中交通、物流配送等對高效數據傳輸需求較高的應用場景。同時，5G 的低延遲特性顯著提升了無人機與地面站之間的響應速度，為高密度區域的無人機群飛行和實時調度管理提供了強有力的技術支撐。3 3、衛星通信技術衛星通信技術 衛星通信技術在遠距離或偏遠地區飛行時發揮重要作用，尤其適用于沒有地面基站覆蓋的場景。衛星通信能夠提供全球范圍的通信服務，確保無人機在跨境飛行、海上

25、巡航等任務中依然保持穩定的通信鏈路。還可用于應急救援、遠程基礎設施監控等場景，在長距離飛行和通信鏈路穩定性方面表現出色。4 4、網絡切片技術網絡切片技術 網絡切片技術能夠根據任務需求靈活分配網絡資源，從而顯著提高通信效率。該技術允 數字低空工作組數字低空工作組 9 許在同一個 5G 網絡上創建多個虛擬網絡，并根據不同應用場景的需求進行資源分配。對于無人機而言，網絡切片可以根據任務優先級提供定制化的帶寬和服務質量，確保在關鍵任務期間獲得充足的網絡資源支持。無論是需要大帶寬的高清視頻傳輸，還是低延遲的實時控制指令，都可以通過專用網絡切片實現，從而滿足多樣化的通信需求。5 5、信號處理和抗干擾技術信

26、號處理和抗干擾技術 在低空飛行時，無線信號容易受到建筑物、樹木以及其他電磁干擾的影響。信號處理技術通過自適應調制、多進多出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技術等手段，提升了信號傳輸的可靠性?？垢蓴_技術則包括頻率跳變、信號加密和動態頻譜分配等方法，能夠有效避免其他信號源的干擾，確保通信鏈路的穩定性和安全性。這些技術對于在城市復雜環境中運行的無人機尤為重要，為其提供了可靠的通信保障。6 6、數據安全與隱私保護技術數據安全與隱私保護技術 隨著無人機廣泛應用于物流配送、基礎設施監測和公共安全領域，數據的安全傳輸成為關鍵問題。數據安全技術包括加密傳輸、身份認證和

27、訪問控制等措施，防止無人機通信鏈路被惡意竊取或篡改。通過多層次的安全機制，可以確保數據在傳輸過程中的完整性、機密性和不可篡改性，減少信息泄露和惡意攻擊的風險。7 7、多頻段多協議通信融合多頻段多協議通信融合 在低空通信環境中，不同的應用場景和任務需求可能需要多種通信協議的支持，如 5G、Wi-Fi、衛星通信等。多頻段多協議融合技術能夠靈活切換和協調不同的通信方式，確保無人機在不同環境和飛行條件下都能保持通信的連續性和穩定性。這種技術有助于提升通信的彈性和適應性，特別是在復雜空域或跨境飛行等場景。3.2 3.2 導航技術導航技術 低空導航技術是無人機及其他低空飛行器實現精確飛行的重要保障，其關鍵

28、技術涵蓋了定位、導航、路徑規劃、環境感知等多個方面。以下是對相關關鍵技術的詳細描述：1 1、GNSSGNSS 技術技術 全球導航衛星系統（如 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo）是低空導航的核心基礎。GNSS通過衛星信號提供全球范圍內的精準定位，使無人機能夠在廣闊空域內保持穩定的航向和位置。這項技術支持無人機的自動飛行、路徑規劃以及定位和導航任務。然而，GNSS 信號容 數字低空工作組數字低空工作組 10 易受到遮擋和干擾，特別是在城市環境、森林或山谷中，可能會出現信號弱或丟失的情況。2 2、INSINS 技術技術 慣性導航系統是 GNSS 的重要補充，通過加速度計和陀螺儀測量無

29、人機的加速度和角速度，推算出位置、速度和方向。由于 INS 不依賴外部信號，因此在 GNSS 信號被干擾或遮擋時，仍能提供可靠的短期導航數據。這一特性使其非常適用于復雜環境中的飛行任務，尤其是在 GNSS 不可用或信號不穩定的區域。3 3、VNVN 技術技術 視覺導航技術依賴無人機上的攝像頭或其他光學傳感器，通過捕捉環境圖像并與已知地圖進行比對，計算出無人機的相對位置。這種技術適用于城市、室內和隧道等復雜環境，能夠在 GNSS 信號不足或完全丟失的情況下為無人機提供定位支持。視覺導航結合了圖像識別、SLAM（同步定位與建圖）等技術，可以在動態環境中實現精確的路徑規劃和避障。4 4、LiDARL

30、iDAR 技術技術 激光雷達系統（Light Detection and Ranging,LiDAR）通過激光發射和反射來生成環境的高精度三維地圖，幫助無人機進行精確定位、導航和避障。LiDAR 技術能夠提供厘米級的精度，特別適用于地形復雜或障礙物較多的環境。無人機通過 LiDAR 掃描周圍環境，可以識別障礙物、計算飛行高度，并根據地圖信息進行路徑規劃。這種技術尤其適用于低空飛行中的環境感知和動態導航需求。5 5、UWBUWB 技術技術 超寬帶(Ultra Wide Band,UWB)技術通過超寬帶信號的發射與接收實現高精度的定位，特別適用于室內環境或其他 GNSS 難以覆蓋的區域。UWB 信

31、號抗干擾能力強，定位精度可達厘米級，廣泛應用于無人機的近距離導航、室內飛行和精準著陸等場景。相比其他無線定位技術，UWB 在多徑效應嚴重的環境中仍能保持較高的定位準確性。6 6、RTKRTK 技術技術 實時動態載波相位差分技術(Real-time kinematic,RTK)是一種高精度的實時差分 GNSS技術，是 GNSS 的高精度提升方案，通過地面參考站與無人機之間的差分修正信號，能夠將定位精度提升至厘米級。這種高精度定位系統適用于農業、測繪、基礎設施巡檢等需要精確飛行路徑的應用場景。RTK 顯著提高了無人機在復雜地形中的飛行穩定性和導航精度，尤其適合精準農業和精細化基礎設施監控等任務。7

32、 7、地磁導航技術地磁導航技術 數字低空工作組數字低空工作組 11 地磁導航技術通過測量地球磁場的強度和方向，輔助無人機進行導航。地磁信號相對穩定，不受天氣和光照等外界環境的影響，是一種低功耗的導航方式。地磁導航技術適合與GNSS 等系統結合使用，以增強導航的穩定性和冗余性，尤其在信號干擾較大的區域可以作為有效的補充。8 8、多傳感器融合導航技術多傳感器融合導航技術 多傳感器融合技術通過結合 GNSS、INS、VN、LiDAR 和其他傳感器的數據，提供更為精確、穩定的導航信息。通過傳感器數據的互補和融合，能夠克服單一導航方式的局限性，在信號干擾、遮擋或動態環境下仍能實現精準導航。例如，在城市或

33、森林等 GNSS 信號較差的區域，多傳感器融合可以保證無人機的平穩飛行和導航。9 9、路徑規劃與避障技術路徑規劃與避障技術 路徑規劃與避障技術是無人機低空導航的關鍵部分?；趥鞲衅鞲兄沫h境數據，無人機能夠實時生成飛行路徑，并通過復雜算法計算最優路線。結合 LiDAR、視覺傳感器和超聲波傳感器等，避障系統能夠自動檢測障礙物并實時調整飛行路線，確保無人機在低空環境中的安全飛行。1010、自主導航與控制技術自主導航與控制技術 自主導航和控制技術使無人機能夠在預設任務和未知環境中進行自適應飛行。通過 AI和機器學習算法，無人機可以根據傳感器反饋動態調整飛行策略，實現完全自主的飛行控制和任務執行。自主

34、導航技術在無人機的智能化發展中具有重要意義，特別是在復雜任務和高風險環境下的應用，如災害救援和基礎設施巡檢。3.3 3.3 監視技術監視技術 低空監視技術在無人機交通管理、低空空域管控等領域中發揮著重要作用，尤其是在應對日益增長的無人機應用需求和潛在安全威脅時，結合主動探測、被動監聽、視頻取證等多種技術手段，實現對合作和非合作無人機的實時感知、定位、跟蹤和狀態識別。以下是幾項低空監視的關鍵技術及其描述：1 1、雷達技術、雷達技術 雷達（Radio Detection and Ranging,RADAR）是通過發射無線電波并接收反射信號來探測和定位目標的技術。在低空監視中，雷達廣泛應用于檢測和跟

35、蹤低空飛行目標，其優勢在 數字低空工作組數字低空工作組 12 于覆蓋范圍廣，同時提供精確的距離、速度和方位等信息，能夠在各種氣象條件下有效監測無人機。傳統的雷達系統在低空監視中受到遮擋物和多徑效應的限制，但結合其他技術（如ADS-B 和無線電偵測），可以有效提升監測能力。2 2、4D4D 毫米波雷達毫米波雷達 4D 毫米波雷達不僅提供距離、速度、方位等三維信息，還能通過雷達波的時間延遲和反射特性獲取目標的高度（第四維），形成更為精細的三維圖像和動態監測。相比于傳統雷達，4D 毫米波雷達具有更高的分辨率和探測精度，特別適用于復雜環境下的目標識別和定位。在低空監視中，4D 毫米波雷達的優勢在于可以

36、精準區分和跟蹤多個快速移動的無人機，甚至在遮擋和惡劣天氣條件下也能有效工作。3 3、無線電偵測技術、無線電偵測技術 無線電偵測技術通過監測無人機的無線電信號（如控制信號、數據鏈等），識別并定位合作和非合作無人機的通信信號源。該技術能夠實現對無人機的被動監測，不需要無人機主動發送任何信息，適用于非合作無人機的探測。通過信號的強度、頻譜分析和方向性，可以精確定位無人機的操作員或控制站，從而有效阻止惡意無人機或不明飛行物的入侵干擾。4 4、ADSADS-B B ADS-B 是一種基于廣播的航空監視技術，允許合作無人機通過衛星導航系統獲取位置信息，并將其以廣播方式發送給地面站和其他飛行器。通過 ADS

37、-B，地面監控系統能夠實時接收飛行器的位置信息、速度、高度等數據，提升監視效率。雖然 ADS-B 主要應用于民航領域，但在低空無人機飛行管理中，其逐漸被用于對合作無人機的實時追蹤。通過這種方式，可以有效確?？沼蛑懈黠w行器之間的安全間隔，但其對非合作無人機的監測能力依然有限。5 5、陣列攝像技術、陣列攝像技術 陣列攝像技術通過多攝像頭組成的攝像陣列，提供廣視角、高分辨率的影像數據，適用于對低空飛行目標的實時監控與取證。通過先進的圖像處理算法和計算機視覺技術，攝像陣列能夠自動識別和跟蹤無人機的飛行路徑、姿態，并記錄高清影像。這一技術對于視頻取證、無人機的狀態識別、行為分析等方面具有重要作用，尤其在

38、城市環境或人群密集區域中，可以有效輔助低空監視任務。6 6、通感一體技術、通感一體技術 通感一體技術是指通信與感知系統的集成，通過共享頻譜資源和硬件平臺，提升信息獲 數字低空工作組數字低空工作組 13 取的效率。該技術使無人機在通信的同時進行感知，獲取自身位置、速度及環境數據。這種技術的優勢在于能夠降低設備成本和復雜性，并且在通信過程中提供實時監控和感知能力，適用于無人機飛行監視和動態調整飛行路徑。在低空監視應用中，通感一體技術可以幫助實現更加高效的空域管理和無人機跟蹤。7 7、主動探測與被動監聽閉環系統、主動探測與被動監聽閉環系統 主動探測技術依賴雷達、4D 毫米波雷達等設備，能夠主動發射探

39、測信號，實時定位無人機的位置和狀態，而被動監聽技術則通過監測無人機的無線電通信信號、ADS-B 廣播信息等，捕獲非合作無人機的行為數據。兩者結合形成監視閉環，確保對所有無人機的覆蓋和實時監控。主動探測能夠精準識別飛行器的物理位置，被動監聽則確保對非合作無人機的隱蔽監視，從而實現全方位的安全管控。8 8、視頻取證與行為分析、視頻取證與行為分析 在低空監視中，視頻取證技術通過陣列攝像設備或單個高分辨率攝像機獲取飛行器的實時視頻數據。結合 AI 和深度學習技術，視頻取證不僅能夠捕捉無人機的飛行軌跡，還能夠識別其行為模式、飛行狀態和潛在威脅。這種技術廣泛應用于城市無人機監管中，特別是在關鍵區域或重大事

40、件場合，通過視頻數據的分析，可以識別非法無人機活動并及時采取干預措施。9 9、多傳感器數據融合技術、多傳感器數據融合技術 為了實現對無人機的全方位監控，多傳感器數據融合技術至關重要。通過融合雷達、毫米波雷達、無線電偵測、ADS-B 和攝像頭等多種傳感器的數據，能夠提高目標識別的準確性和可靠性。數據融合技術可以整合不同感知技術的優點，形成更完整的無人機軌跡和行為分析，從而減少誤報和漏報，提升系統的整體性能。1010、AIAI 驅動的實時決策與控制驅動的實時決策與控制 在低空監視中，AI 技術通過分析多傳感器數據，能夠實現對無人機的實時決策與控制。AI 可以自動識別合作無人機和非合作無人機，預測其

41、飛行路徑，識別異常行為并發出警告。結合機器學習算法，AI 還可以不斷優化監視策略，減少干擾，提高監視系統的反應速度和精度。在低空飛行管理中，AI 使得監控系統能夠自動化運作，并且對突發情況做出迅速響應。3.4 3.4 氣象技術氣象技術 數字低空工作組數字低空工作組 14 低空氣象監測技術通過對低空大氣環境的實時監測，為飛行器提供必要的氣象數據，保障飛行安全和效率。以下是對幾項關鍵的氣象監測技術的分析和描述：1 1、氣象雷達氣象雷達技術技術 氣象雷達是氣象監測中廣泛使用的技術之一，主要通過發射和接收無線電波來探測大氣中的降水情況。氣象雷達的關鍵功能是通過多普勒效應測量降雨強度、風速、風向等重要氣

42、象參數。常用的氣象雷達包括多普勒雷達和相控陣雷達，多普勒雷達擅長檢測降水移動的速度和方向，相控陣雷達能夠快速掃描大氣，實時提供三維氣象數據。氣象雷達在低空監測中可以提供飛行器飛行路徑上的風速、降水和雷暴信息，幫助無人機在惡劣天氣條件下做出避讓決策。同時氣象雷達還能實時監測風切變、湍流等危險天氣現象，對無人機安全至關重要。2 2、電磁探測技術電磁探測技術 電磁探測技術是通過捕捉大氣中電磁波信號的變化來監測氣象狀況，特別是雷電活動。雷電是飛行器安全的重大威脅，尤其是在低空飛行過程中。電磁探測系統可以通過檢測雷電放電過程中的電磁波，實時監測雷暴的產生和移動軌跡，并提供準確的雷電預警。電磁探測技術的靈

43、敏度較高，能夠在遠距離檢測到雷電活動，為低空飛行器提供足夠的時間進行規避。同時，電磁探測技術還能用于監測大氣中電荷分布的變化，幫助預測雷暴或強風的生成。3 3、電場探測技術電場探測技術 電場探測技術主要用于檢測大氣中的靜電場變化，通常與雷電預警系統結合使用。低空區域的雷暴活動會導致大氣中的電場強度發生顯著變化。電場探測儀器通過實時監測這些變化，可以預警即將形成的雷暴活動，對無人機的低空飛行非常有幫助，尤其是在雷暴密集的區域或季節。除了雷電預警，電場探測還能用于監測大氣電離層的變化，可幫助無人機運營方優化通信鏈路，防止因大氣電離層干擾導致的通信中斷。4 4、L Li iDARDAR 激光雷達技術

44、在氣象監測中的應用逐漸增多，尤其是在檢測低層大氣的風速和氣溶膠分布方面。激光雷達通過發射激光束并分析其回波信號，可以高精度測量氣流和污染物的分布情況。激光雷達的靈敏度非常高，能夠探測到微弱的風場和湍流變化，對低空飛行器尤其是無人機的飛行路徑規劃至關重要。同時還可以用于檢測飛行路徑中的霧霾和沙塵暴，為無人機提供清晰的飛行環境信息。5 5、SoSoDARDAR 聲雷達（sonic detection and ranging,SoDAR）是用于監測大氣邊界層風速和風向的技 數字低空工作組數字低空工作組 15 術，通過發射一定頻率的強聲脈沖并分析返回的聲散射回波，能夠在短距離內測量大氣的熱力結構和湍流

45、情況。SODAR 技術通常用于地面監測站，結合其他氣象監測手段為低空飛行器提供實時的近地風況等信息，適合用于城市建筑密集區域的無人機低空飛行。3.5 3.5 數據處理與分析數據處理與分析 低空數據處理與分析在無人機應用、智能交通系統、環境監測和城市管理等領域發揮著至關重要的作用。隨著無人機技術的快速發展，獲取的數據量急劇增加，如何有效處理和分析這些數據成為了一個關鍵挑戰。低空通導監及氣象技術涉及的數據處理與分析，主要涵蓋實時數據采集與處理、數據融合與清洗、數據存儲與管理等數據處理技術，以及環境建模、趨勢預測、異常檢測與智能決策支持等數據分析技術。這些技術通過對多源異構數據的綜合分析，提取有價值

46、的信息，優化飛行路徑，提升環境適應性，保障飛行安全，并在復雜和動態的低空環境中提供精準的決策支持。以下是低空數據處理與分析的幾項關鍵技術：1 1、數據融合技術、數據融合技術 通過整合來自不同傳感器的數據（如視覺、雷達、激光雷達、氣象傳感器等），提供更為全面和準確的信息。該技術采用多種算法（如加權平均、卡爾曼濾波、貝葉斯網絡等），處理不同來源的數據，消除冗余信息與不確定性。數據融合不僅提高了數據的精度和系統魯棒性，還增強了系統在復雜低空環境（如城市區域）中的適應能力，有效客服信號干擾和遮擋帶來的影響。2 2、實時數據流處理實時數據流處理 實時數據流處理技術用于處理持續生成的數據流，如無人機的實時

47、傳感器數據、視頻流等。通過 Apache Kafka 和 Apache Flink 等框架，支持高吞吐量的實時數據流處理，實現數據分析在數據產生瞬間完成。這項技術對于低空監測、交通管理和應急響應等場景中具有重要作用，能夠實現對實時數據的即時分析和快速反應。3 3、邊緣計算技術、邊緣計算技術 基于邊緣計算及 AI 識別技術，構建低空復雜環境融合感知系統。通過開發多源數據融合感知算法，將不同時空、不同維度的多傳感數據進行時-空-模多尺度融合，獲取更豐富的場景信息，實現多模態異構數據的高效融合。邊緣計算設備支持算力資源的分布式調度，具 數字低空工作組數字低空工作組 16 備不同廠商協議適配、飛行控制

48、、航點規劃、AI 識別等核心功能，并在邊緣側實現高性能的數據處理和決策支持。處理后的數據可無縫分發至多個業務平臺，實現信息的高效共享與跨平臺協同。4.4.系統架構與集成系統架構與集成 4.1 4.1 系統組成系統組成 低空通導監氣系統由多種設備、模塊和子系統集成而成，各部分協同工作確保了飛行器（如無人機、民航飛機等）在低空環境中的安全和效率。圖 1.低空通導監氣系統示意圖 如圖 1 所示，整個系統主要包括衛星、地面站、基站、航空器、氣象監測設備、低空感知設備、配套物理設施、基帶系統、光纖專網、官服系統等核心設備和系統。通過這些設備和系統的協同工作，構建了低空通導監氣集成化的一體化多功能系統，其

49、中包括通信系統、導航系統、監測系統、氣象系統、控制與安全系統以及地面支持系統等。下面將對各功能系統進行詳細闡述。數字低空工作組數字低空工作組 17 4.1.1 通信系統 通信系統是低空通導監氣系統的核心組成部分，負責實現天-空-地各層級之間的高效、實時、可靠的通信。其整體架構由衛星網絡、空基網絡、地面網絡及融合通信網關組成，通過多通信協議的融合與動態管理，確保不同網絡間的無縫集成和信息高效傳遞。1.1.天天-空空-地通信架構地通信架構 通信系統采用分層架構，包括天基網絡、空基網絡和地面網絡三部分：天基網絡天基網絡：衛星與飛行器之間主要依賴視距（Line of Sight,LoS）鏈路通信，飛行

50、器可與不同軌道的衛星建立通信鏈路，實現天-空數據傳輸?？栈W絡空基網絡：飛行器之間通過多種通信鏈路（如 IEEE 802.11s、LTE-Direct、ISM 頻段等）實現空-空通信，部分飛行器可搭載無線電收發器或 LTE/WiFi 等異構無線接口，與其他飛行器或衛星建立通信網關。地面網絡地面網絡：基于 5G、無線電和光電等異構無線接入技術，構建地面通信網絡，實現飛行器與地面設施（如雷達、起降平臺、氣象監測設備等）之間的高效通信。2 2、空空通訊鏈路、空空通訊鏈路 空空通訊鏈路注重實時性和可靠性，采用多種通信技術實現飛行器間的高效交互：通信技術選擇通信技術選擇：研究并采用 IEEE 802.1

51、1s、LTE-Direct、ISM 頻段（如 2.4 GHz）等多種空空通信協議，結合不同場景下的通信需求，形成統一的飛行器間通信標準。頻段與兼容性頻段與兼容性：使用公用及專有無線電頻段，在需要與通航飛行器通信的場景下，確保與通航 ADS-B 系統的兼容性，實現與通航飛行器的信息交互和協同運行。3 3、空地移動通訊增強鏈路、空地移動通訊增強鏈路 為保證通信網絡的連續性和可靠性，增強覆蓋，避免盲區或阻塞，系統采用以下措施：在規劃的低空航道上，按 5G 有效射程冗余部署增強型 5G 基站，實現地面至 600 米空域的全面覆蓋，保證航線的飛行器，地面的雷達、起降平臺、各類感知監控設施都能通過5G 網

52、絡實現通訊；在 5G 覆蓋不足的區域，適當適量地布設額外的補充控制鏈路與數字鏈路，增加飛行器與地面的補充通訊鏈路，采用公有或專有無線電頻段及相應信道協議，與 5G 網絡形成冗余配置，確保飛行器與地面設施間的通信鏈路不中斷。數字低空工作組數字低空工作組 18 4 4、融合通信網關、融合通信網關 融合通信網關是整個通信系統的關鍵設備，基于軟件定義網絡（Software Defined Network,SDN）模式，軟件定制封裝，實現以下功能：多通信協議轉換：支持多種通信協議的轉換與融合。多鏈路規劃與動態配置：根據網絡狀態動態調整鏈路規劃和路由策略。網絡資源管理：通過 SDN 控制功能，實現網絡資源

53、的統一管理和網絡行為的規范管控。無縫集成與跨層協議設計：通過跨層協議設計，確保天基網絡、空基網絡和地面網絡之間實現無縫通信，提升異構網絡間的信息交換效率和鏈路可靠性。通過融合通信網關的統一管控，通信系統實現了天-空-地網絡的高效集成網絡架構和標準網絡化，確保了通信網絡的高可靠性、實時性和安全性。系統充分考慮了異構網絡的復雜性，通過動態路由、多鏈路融合、多通信協議轉換、路由軟件協議轉換、動態配置通訊等功能，優化了信息傳輸效率，為低空飛行器的安全運行提供了堅實的技術保障。4.1.2 導航系統 導航系統是低空通導監氣系統的核心組成部分，其主要功能是為航空器、無人機等飛行設備提供高精度、高可靠性的導航

54、定位服務。通過衛星導航、差分定位、視覺輔助定位等多種技術手段，導航系統能夠實現厘米級的高精度定位，為飛行器的路徑規劃、自主飛行、避障等任務提供技術支持。北斗衛星導航系統是中國著眼于國家安全和經濟社會發展需要，自主建設運行的全球衛星導航系統，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要時空基礎設施，其由空間段（各類軌道衛星）、地面段（主控站、監測站等地面站）和用戶段（搭載北斗芯片、模塊、天線的終端產品、應用系統與應用服務）組成。低空航空器、無人機對定位、導航的精度要求很高，在通用北斗衛星導航系統的基礎上，可以增加北斗高精度定位增強站、高精度定位播發平臺以及地面視覺信標輔

55、助定位設施等核心設備，建立北斗衛星高精度導航定位系統，通過多源數據融合和實時處理，確保飛行器在復雜環境下的精準導航與安全運行。1 1、北斗高精度定位增強站北斗高精度定位增強站 北斗高精度定位增強站是北斗高精度定位系統的重要組成部分，通過 RTK 技術，能夠 數字低空工作組數字低空工作組 19 實現厘米級甚至更高的水平精度定位，增強北斗衛星導航系統的定位精度和可靠性。高精度定位增強站通過在空間上建立固定基準站，由基準站接收北斗衛星及其他全球衛星導航系統的原始觀測信號，并在基準站與需要測量位置的接收機之間進行距離的比較，對信號進行修正，從而提高定位精度。此外，高精度定位增強站還會通過地面參考站收集

56、并廣播衛星信號誤差數據，進一步提升定位精度。這些信息通過地基增強基準站網實時傳輸至高精度定位播發平臺，為用戶提供厘米級的高精度定位服務。高精度定位增強站的部署形成覆蓋廣泛的地面基準站網絡，確保在復雜環境下的高精度定位需求得到滿足。表 1 北斗高精度定位基站參考參數 接收機性能規格 頻點 GPSL1/L2C/L2P(Y)/L5、BDSB1I/B2I/B3I/B1C/B2a、GLONASSG1/G2、GalileoE1/E5a/E5b、QZSSL1/L2/L5 通道 432 通道，基于 NebulasII 芯片 偽距觀測精度 10.0cm 載波相位觀測精度 1.0mm RTK 定位精度 水平 0.

57、8cm+1ppm 高程 1.5cm+1ppm 時間精度 20ns(*不包含 RF 線纜或者天線導致的延遲)定位數據 NMEA-0183 差分數據 RTCM3.0、RTCM3.2、RTCM3.3 存儲格式 RINEX、自定義 數據刷新頻率 1Hz、2Hz、5Hz、10Hz、20Hz 接收數據可用率 98（可用的數據/采集的數據）數據完整率 98（采集數據/應采集數據）天線特性 頻率范圍 GPSL1/L2/L5、BDSB1I/B2I/B3I/B1C/B2a/B2b、GLONASSL1/L2/L3GALILEOE1/E5a/E5b/E6、QZSSL1/L2/L5/L6 阻抗 50 極化方式 右旋圓極

58、化 天線軸比 3dB 數字低空工作組數字低空工作組 20 水平面覆蓋角度 360 輸出駐波 2.0 最高增益 7dBi 相位中心誤差 1mm 2 2、高精度定位高精度定位平臺平臺 高精度定位平臺是北斗高精度導航系統的數據處理和分發核心，負責接收、處理和分發高精度定位數據。平臺由解算平臺和播發平臺兩部分組成。解算平臺接收地基增強基準站網傳輸的數據，進行分析和處理，計算出衛星信號的誤差修正信息（差分改正數）。無人機終端通過移動網絡實時上報 GGA 坐標位置數據至平臺，播發平臺根據航空器、無人機上報的GGA 坐標位置數據，將最近基站生成的差分數據實時播發至用戶終端，終端根據收到的實時差分數據進行修正

59、坐標信息，為無人機、航空器等飛行設備提供厘米級的高精度定位服務。通過這一流程，平臺實現了對衛星導航信號的增強和優化，確保飛行器在復雜環境下的精準導航。3 3、地面視覺信標輔助定位設施地面視覺信標輔助定位設施 視覺輔助定位技術是對常規 GNSS 與慣性導航定位技術的一種有力的補充，對于提高無人機導航定位系統的抗干擾能力具有重要的支撐作用。地面視覺信標輔助定位設施主要是指增加地面二維碼（增加設施）、建筑物紋理及其準確 3D 坐標（高精 3D 地圖）等固定參照物，為無人機提供視覺定位輔助,通過確定的固定參照系精確定位值的方式，協助飛行器機載算法定位。無人機搭載的機載算法可以通過拍攝的圖像信息與地理信

60、息系統（GIS）中的先驗數據相結合，精確定位自身的位姿（位置和姿態）。這種技術能夠有效彌補衛星導航信號在遮擋、干擾等復雜環境下的不足，顯著提升導航系統的可靠性和魯棒性。4.1.3 監測系統 監測系統是低空通導監氣系統的重要組成部分，主要用于對低空空域內的飛行器（包括無人機、航空器等）進行實時探測、識別、跟蹤和取證，確保低空空域的安全與秩序。通過多種探測手段和技術手段的結合，監測系統能夠實現對低空飛行器的全面感知和精準定位，為低空交通管理、安防監控、應急響應等提供強有力的技術支持。監測系統的核心功能包括：數字低空工作組數字低空工作組 21 1、目標探測：通過主動探測和被動監聽技術，實時感知低空空

61、域內的飛行器，獲取其位置、速度、高度等關鍵信息。2、目標識別：通過信號特征分析、視頻圖像識別等手段，對目標飛行器進行類型識別和身份驗證。3、目標跟蹤：利用多源數據融合和 AI 算法，對飛行器進行持續跟蹤，掌握其動態行為。4、視頻取證：通過高清視頻設備，獲取目標飛行器的實時影像，為后續分析和執法提供證據支持。監測系統由主動探測設備、被動監聽設備和視頻取證設備三大類組成，各類設備協同工作，構建起多層次、全方位的監測體系。1 1、主動探測設備主動探測設備 主動探測設備通過發射電磁波信號并接收目標反射信號，實現對低空飛行器的精準探測。（1 1）通感一體設備）通感一體設備 通感一體設備將通信和感知功能融

62、合在同一系統中，在保障高效數據傳輸的同時，實現對周圍環境的精準監測與理解。通過共用硬件和頻譜資源，設備可以在提供高速、低延遲的通信服務的同時，利用感知技術實現目標檢測、定位、跟蹤等功能。為低空領域無人機物流、空中交通管理、環境監測等多樣化應用提供了前所未有的技術支持與效率提升。設備參數參考如下：傳輸速率：極限峰值速率與 5G 標準中基本持平。感知距離：采取高頻段，移動（4.9G）；電信（毫米波 26G，）。感知距離 1km 以內，可以完全覆蓋 600m 空域。感知精度：分米級。（2 2）城市探測雷達）城市探測雷達 城市探測雷達采用先進的基于 DBF 的一維同時多波束體制，具備探測多旋翼無人機、

63、固定翼無人機、穿越機等多種飛行器的能力，可實時獲取目標的位置(距離、方位、俯仰、經度、緯度、高度等)、運動態勢(速度)、回波強度、RCS、目標類型、威脅等級等多維信息，并將系統狀態及目標航跡等信息通過預定輸出接口協議發送至光電、指控等。同時產品預留輸入接口協議，便于進行遠程控制或構建雷達組網。表 2 低空探測雷達指標參數參考 參數名稱 指標 數字低空工作組數字低空工作組 22 波束掃描方式 俯仰同時多波束方位機械掃描 工作頻段 Ku 頻點可調 是 探測威力 5km(RCS=0.01)距離盲區 150m 方位覆蓋范圍 360 俯仰覆蓋范圍 60 距離測量精度 5m 方位測量精度 0.3 俯仰測量

64、精度 0.3 同時探測的目標數量 500 批 （3 3）4D4D 成像成像毫米波雷達毫米波雷達 4D 成像毫米波雷達傳感器，能夠測量目標的距離、速度、水平角度以及垂直高度四個維度的信息，通過反射波獲取目標的點云圖數據實現目標的跟蹤和監視。毫米波雷達傳感器最高水平分辨率是 1,在探測 100 米300 米空域范圍時，無人機反射波的面積較小，可能只是一個點，而不是點云圖數據，做不到成像，但是可實現目標跟蹤；當探測 100 米以內的范圍時，可獲取到無人機較多的點云數據，理論上可實現無人機目標跟蹤和目標成像。表 3 4D 成像毫米波雷達指標參數參考 項目 分項 參數 視場角 FOV 方位角 100 俯

65、仰角 30 角分辨率 方位角 1.20 俯仰角 1.60 探測距離 中距 118m 長距 253m 超長距 450m 距離分辨率 中距 0.50m 長距 0.90m 數字低空工作組數字低空工作組 23 超長距 1.05m 徑向速度 Doppler -44+88m/s 速度分辨率 0.08m/s 2 2、被動監聽設備被動監聽設備 被動監聽設備主要是通過接收目標飛行器自身或反射的電磁波信號，實現對目標的無源探測、定位、跟蹤和識別。（1 1）無線電偵測）無線電偵測設備設備 無線電偵測設備通過天線陣列對空域內的無線電環境進行監控，24 小時不間斷地采集防御區內的無線電信號，并將采集到的信號傳送至信號處

66、理單元，精確解調破解出無人機信號，然后發出預警信號。無源偵測技術具有較高的隱蔽性，解決了低空無人機的偵測、識別、定向、預警等低空安防難題。表 4 無線電偵測設備指標參數參考 參數名稱 指標 頻率范圍 支持 100MHz-6000MHz 工作頻率（重點解析頻段包括 433MHz、900MHz、1.4GHz、2.4GHz、5.8GHz 等無線信號）探測角度 方位 0-360，俯仰 0-90 探測范圍 2km 定位精度 10m 同時探測數量 30 架 精準識別功能 區分同品牌、同型號、不同 ID 的無人機；能識別并區分相同頻段的多架無人機 信息顯示功能 能在系統軟件界面上顯示識別出的無人機品牌、型號

67、、ID 號、無人機的方位、距離、經緯度位置信息（2 2）ADSADS-B B 監視設備監視設備 ADS-B 監視是將衛星導航技術和通信技術相結合，航空器通過 ADS-B 機載設備，不斷向外廣播自身位置信息，并由地面站設備接收解析后提供精確的航空器定位信息，實現對目標識別和航跡跟蹤。ADS-B 地面基站包括全向收發天線、GNSS 天線、接收通道、發射通道、信號處理單元、外部接收單元和 RTK 信號處理單元。其中射頻接收通道包含低噪聲放大，本振、混頻、中 數字低空工作組數字低空工作組 24 放、解調、基帶成形等單元。輸入通道完成天線輸入信號濾波、低噪聲放大（LNA）等處理。經過低噪放的輸入信號經過

68、模式控制電路切換為 3dB 功分器到對應的接收解調處理單元，并最終完成對應的信號解調輸出。發射通道包含射頻本振、基帶調制、功率放大等功能單元。表 5 ADS-B 監視設備指標參數參考 參數名稱 指標 最大作用距離=350KM 目標處理能力 單通道接收機目標處理能力大于 800 批目標/秒（均勻分布）工作頻率 1090MHz1MHz 動態范圍 不小于 75dB 處理延時 設備處理延時不大于 50ms 且延時波動不大于 30ms 數據格式解析能力 數據輸出格式符合 RTCA DO260、RTCA DO260A 和 RTCA DO260B 要求，能解析的下行數據鏈包括 DF0DF24 所有格式數據，

69、并可以根據用戶實際要求配置是否接收；同時具備遠程升級支持解析更高版本格式的能力 3 3、視頻取證設備視頻取證設備 視頻取證設備通過高清視頻成像技術，實現對低空飛行器的實時監控和取證。（1 1）陣列攝像設備）陣列攝像設備 億像素陣列計算攝像機由多個細節 4K/8K 攝像模組陣列式拼接構成，通過多個細節攝像模組進行跨尺度映射融合，基于計算攝像理論，采用非結構化動態光場智能成像、多維多尺度融合光場重建、大范圍動態場景智能處理三大技術，最終呈現億像素級別的超高清視頻流。表 6 陣列攝像設備指標參數參考 參數名稱 指標 攝像模組數量 19 個 單個攝像模組分辨率 標準 4K（830 萬像素）圖像傳感器類

70、型 1/1.8 逐行掃描圖像傳感器 總像素數量 1.5 億像素 細節攝像模組焦距 35mm 全景融合視頻分辨率 230406480 數字低空工作組數字低空工作組 25 總水平視場角 68.9 總垂直視場角 19.4 單個攝像模組光圈 最大光圈為 2.0 視頻壓縮編碼 支持 H.264/H.265 輸出視頻總碼率 可調 圖像處理功能 支持 3D 數字降噪、透霧、畸變校正、強光抑制、自動白平衡調整、背光補償等圖像增強功能 終端兼容性 支持 PC 端、拼接大屏等多類型終端 多用戶操作功能 支持多用戶同時對輸出視頻進行縮放、平移、框選放大、一鍵復原等操作（2 2）光電追蹤設備）光電追蹤設備 光電追蹤設

71、備內置高清可見光透霧網絡攝像機加激光紅外補光器，內置智能目標檢測與跟蹤算法，實現可見光、低照度、惡劣霧霾天氣、夜間等全天候 24 小時不間斷目標識別并跟蹤，適用于室外及惡劣環境下需要高清圖像效果的全天候視頻監控場合，它可以為低小慢防御提供可靠的 360 度高清視頻圖像整體解決方案。表 7 光電追蹤設備指標參數參考 光電追蹤設備指標參數 目標自動跟蹤 目標發現 雷達做方位引導 目標鎖定跟蹤 自動或手動 作用距離（能見度20Km;20,濕度:40%）無人機：0.35M*0.35M 可見光 探測 2000M 識別 1000M 自動跟蹤 2000M 紅外 探測 1000M 識別 1000M 自動跟蹤

72、1000M 云臺功能 水平范圍 360連續無限位旋轉 數字低空工作組數字低空工作組 26 水平速度 水平鍵控速度：080/s 垂直范圍-90+90 接口 通訊接口 1 個 RJ4510M/100M 自適以太網口 電源接口 通用電源壓接口 4.1.4 氣象系統 氣象系統由多種先進設備組成，包括小型氣象站、大氣電場儀、選頻式電磁輻射監測儀、多普勒測風激光雷達、能見度儀和全天空成像儀，旨在實現對低空及地面氣象要素的全方位監測，為飛行器安全運行提供精準氣象數據支持。1 1、小型氣象站小型氣象站 小型氣象站是高度集成化、模塊化、智能化為一體的輕便易用的自動氣象觀測裝備，可作為低空航路氣象觀測的重要補充。

73、小型氣象站對風向、風速、雨量、溫度、濕度、大氣壓強等氣象要素進行全天候現場精確測量，實現更小網格維度的精細化氣象數據采集，提供精準實時的氣象數據。表 8 小型氣象站參數參考 參數名稱 指標 風速 060m/s，分辨率 0.1m/s，最大允許誤差0.3m/s(10m/s)，3%(10m/s)風向 0360，分辨率 0.1，最大允許誤差3 溫度-5060，分辨率 0.1，最大允許誤差0.3 濕度 0100%RH，分辨率 0.1%RH，最大允許誤差3%RH(090%RH)，4%RH(90100%RH)氣壓 450hPa1100hPa，分辨率 0.1hPa，最大允許誤差0.5hPa 2 2、大氣電場儀

74、大氣電場儀 大氣電場強度是大氣學的基本參數，而雷暴云在地面產生的電場一直是用來衡量雷暴強弱的重要參數。地面大氣電場儀是一種通過監測地面電場的實時變化,實現對帶電云層活動狀況進行監測的設備。由于雷暴路徑經常不規則改變，雷達測站和閃電定位測站的布站基線較大，對于特定的點來說，單純依靠閃電定位數據和雷達數據預測雷電天氣的發展，具有較 數字低空工作組數字低空工作組 27 大的誤報風險。雷暴發生的最根本原因是雷電荷量，只要能夠準確監測到本地大氣電場的變化，并加以識別，可預測本地正在生成的雷暴或遠處正在逼近雷暴的來臨，大大提高雷電預警準確率。表 9 大氣電場儀參數參考 參數名稱 指標 測量范圍-50kV/

75、m+50kV/m(可擴展)分辨率 20V/m 準確度 優于 95%響應時間 1S 3 3、選頻式電磁輻射監測儀選頻式電磁輻射監測儀 選頻式電磁輻射監測儀能對環境中的電磁輻射實現快速準確測量，選配便攜式校準器，可快速方便對儀器進行現場校準，確保儀器運行可靠。本項目通過電磁輻射監測儀，測量飛行器飛行的電磁環境。一是試驗研究復雜電磁環境下飛行器抗干擾措施，二是確保飛行器飛行過程中電磁場對飛行器的影響在可控范圍內。地面手持式電磁掃描設備，主機測量的頻率范圍 100KHz6GHz，可以用于移動通信基站、中短波廣播、FM 廣播、電視、輸變電工程、雷達、無線通信及工科。4 4、多普勒測風激光雷達多普勒測風激

76、光雷達 多普勒測風激光雷達是一種基于相干多普勒測速原理的非接觸式遙測激光雷達系統，可針對特定空域上空風場進行精細化掃描，可提供全天候、全方位、實時高精度風場信息，保障飛行器的起降安全，同時配合沿途的小型氣象站，可以精細地刻畫出航線沿路的三維立體風速風向信息，切實保障航路飛行安全。表 9 多普勒測風激光雷達參數參考 參數名稱 指標 有效風速觀測范圍 45m-3000m 最大測量范圍 3000m 風速精度 0.1m/s 空間分辨率 15m/25m/30m/75m/100m 5 5、能見度儀能見度儀 能見度儀可進行與氣象能見度相關的測量，傳感器由光發射器、光接收器及微處理控制 數字低空工作組數字低空

77、工作組 28 器等主要部件組成。發射器發射紅外脈沖光，接收器同時檢測大氣中氣溶膠粒子前向散射的脈沖光強度，所有測量信息由微處理控制器搜集并通過專門的數學模型算法轉化為氣象光學視程 Meteorological Optical Range（MOR）。表 10 能見度儀參數參考 參數名稱 指標 測量范圍 5m10km 準確度 2%(2km)分辨率 1m 輸出間隔 60s 6 6、全天空成像儀全天空成像儀 全天空成像儀是一種全自動、全色彩天空成像設備，能把實時獲取的圖像信息和氣象數據傳輸到后端計算中心，數據經質控、AI 圖像識別模型處理后，將實時圖像數據、云的覆蓋率、透光率及附加的天氣數據通過多種形

78、式提供給用戶終端，實現對區域上空云量的觀測。表 10 全天空成像儀參考 參數名稱 指標 傳感器 2000 萬像素，高品質 CMOS 感光模組 主碼流分辨率與幀率 60Hz:30fps 準確度 2%(2km)，分辨率 1m 輸出間隔 60s 4.1.5 控制與安全系統 控制與安全系統是保障低空飛行器安全運行的核心保障，通過多種先進設備和智能算法實現飛行控制、通信保障、安全防護和狀態監控，確保飛行器在復雜環境下的安全高效運行。1 1、飛行控制器飛行控制器 飛行控制器是無人機和低空飛行器的核心控制模塊，負責處理飛行器的導航、通信、監測數據，并執行自動化任務，確保飛行器的高效運行和任務精準完成。2 2

79、、融合通信終端：融合通信終端：融合通信終端實現對高低軌衛星、1.4G 專網、運營商通信網等多種通信方式的融合，數字低空工作組數字低空工作組 29 為低空飛行器提供統一的通信硬件接口和軟件協議，保障通信暢通和信息安全，及時傳遞控制指令和任務數據，確保無人機系統正常運行。3 3、防碰撞系統、防碰撞系統 防碰撞系統結合 ADS-B、雷達、視覺傳感器的多源數據，通過智能算法實現飛行器的自主避障和碰撞預警，能有效降低飛行風險，保障飛行安全。4 4、自我診斷與健康監控系統、自我診斷與健康監控系統 自我診斷與健康監控系統通過多種傳感器實時監控飛行器的關鍵部件狀態，及時預警故障和異常情況，確保飛行器在各項指標

80、范圍內正常運行，最大限度提升飛行安全性。4.1.6 地面支持系統 地面支持系統是低空飛行器運行的重要支撐，通過地面控制站、無人機機場、空地一體化數據倉、融合感知終端、中繼通信站等設施設備，提供遠程監控、自動化運營、數據處理和通信中繼等綜合支持，保障低空飛行器的高效運營和安全管理。1 1、地面控制站、地面控制站 提供無人機和飛行器的遠程監控與操控功能，整合通信鏈路、導航、監測、氣象和任務規劃等功能，并配備圖形化用戶界面，實現對飛行器的全面管控。2 2、無人機機場、無人機機場 一種集成低空通信、充電、自動起降功能的地面設施，支持無人機的自動化運營和管理，為低空飛行器提供便捷的起降和充電服務。3 3

81、、空地一體化數據倉、空地一體化數據倉 集成高清攝像機、微型氣象站、邊緣計算等模塊，構建“通、導、監、算”一體化的數據倉，支持無人機起飛降落、充電換電、保養運維等全流程低空飛行活動。4 4、融合感知終端融合感知終端 多源數據融合感知設備，實現無線電頻譜、雷達、光電等多模態異構感知數據的融合，構建“固移結合”的低空立體融合感知設施體系，提升低空環境的感知能力。5 5、中繼通信站中繼通信站 在低空復雜環境中通過地面或空中的中繼站（如無人機中繼），提升信號傳輸距離和覆蓋范圍，確保通信鏈路的穩定性和可靠性，為低空飛行器提供強有力的通信支持。數字低空工作組數字低空工作組 30 4.2 4.2 系統集成與互

82、操作性系統集成與互操作性 在低空通信、導航、監測及氣象設備的系統中，確保飛行器（如無人機、通航飛機等）能夠在復雜環境中實現高效、安全、可靠運行，系統的集成與互操作性是核心保障。1 1、系統集成的核心要素系統集成的核心要素 系統集成的目標是將不同類型的通信、導航、監測、氣象及起降設施設備模塊匯聚到一個統一的系統中，確保各模塊協同工作，對不同技術、硬件和軟件接口進行整合，形成統一的架構。其核心要素包括一下幾部分：1 1）通信系統集成）通信系統集成 包含多種通信方式，如無線電通信（VHF/UHF）、蜂窩網絡（4G/5G）、衛星通信以及專用數據鏈。通過中央管理模塊協調通信方式，確保不同通信技術能夠無縫

83、銜接。當無人機從有蜂窩信號覆蓋區域進入無信號區域時，系統可自動切換到衛星鏈路，維持通信的連續性。2 2）導航系統集成）導航系統集成 集成 GNSS、INS、GBAS（如差分 GPS）和 VN 等技術，實現飛行器在不同環境中的精確定位。系統兼顧各種導航系統的精度差異，通過融合算法（如卡爾曼濾波）提高位置確定的準確性。例如，當 GNSS 信號丟失時，INS 可以繼續提供位置推算。3)3)監測系統集成監測系統集成 監測系統包括雷達、攝像頭（多光譜、紅外等）、邊緣計算設備等，用于實時環境感知與態勢監控。監測系統與飛行控制系統集成，提供實時數據用于決策。例如，雷達感知飛行器周圍的空中障礙物，將信息反饋給

84、避障系統。4 4）氣象設備集成）氣象設備集成 氣象站、LIDAR、氣象雷達等設備提供實時的天氣數據（如風速、溫度、大氣壓力等），并實時傳輸給飛行控制系統，幫助飛行器根據氣象條件調整飛行路徑或進行預警。5 5）一體化一體化起降設施集成起降設施集成 采用裝配式和集約化設計，高度集成無人機自動起降機巢、微型氣象站、邊緣計算等模塊，構建“通、導、監、算”一體化起降設施，支持無人機起飛降落、充電換電、保養運維等低空飛行活動，滿足低空經濟發展中的高密度、高頻次、高復雜性的無人機規?；\行需求，同時適用于智能交通領域的多元化應用場景。數字低空工作組數字低空工作組 31 2 2、互操作性互操作性 互操作性是指

85、不同系統和模塊之間的兼容性和協同工作能力，確保各設備能夠通過標準化協議和接口進行信息交換與聯動控制，從而實現系統的無縫協作。1 1）多協議適配）多協議適配 不同系統（如通信、導航、監測系統）可能采用不同的通信協議。例如，導航模塊使用的 NMEA 協議與飛行控制系統可能采用的 MAVLink、TCP/IP 等協議需兼容。系統需支持多協議通信，通過網關或協議轉換模塊，確保不同系統之間的數據交換無縫進行。2 2）硬件互聯互通）硬件互聯互通 在復雜環境中，飛行器上需要集成多種傳感器和設備，這些設備通常來自不同供應商，可能具有不同的硬件接口（如 USB、UART、CAN 等）。通過使用統一的硬件接口標準

86、（如通用串行總線或無線接口），確保所有設備可以無障礙連接到飛行器的主控制器或地面站。3 3）數據融合與處理）數據融合與處理 低空飛行需要多種傳感器同時工作，如 GNSS、雷達、氣象設備等，每種傳感器的數據格式不同。系統通過數據融合算法，將多源數據整合為統一的數據流，提高感知的準確性和可靠性。例如，雷達和 GNSS 結合，可以在不同環境下提供更精確的位置信息和障礙物感知能力。4.3 4.3 安全與隱私保護安全與隱私保護 在低空通信、導航、監測及氣象設備系統中，安全與隱私保護是確保系統在復雜飛行環境中可靠運行的關鍵要素。通信鏈路必須通過端到端加密，以防止中間人攻擊和數據泄露，保障信息在傳輸過程中保

87、持機密性和完整性。多重身份驗證（如數字證書、雙因素認證）則確保只有經過授權的設備和人員能夠接入系統，避免非法訪問或控制。數據隱私保護通過數據最小化原則與脫敏處理來減少敏感信息暴露風險，確保飛行器和監控區域內的個人隱私得到保護。訪問控制和權限管理進一步確保數據只能被授權用戶訪問和修改，防止未經授權的操作。為了提升系統的物理安全，設備設計需具備防篡改功能，并通過加固硬件和安全啟動等手段抵御物理攻擊。在網絡安全方面，采用防火墻、入侵檢測與防御系統，監測并阻止潛在的惡意行為，同時通過網絡隔離、DDoS 防護和加密技術降低安全風險。通過這些多層次的安全與隱私保護措施，系統能夠在保障飛行任務安全的同時，有

88、效保護敏感數據和用戶隱 數字低空工作組數字低空工作組 32 私不被外部威脅所侵害。數字低空工作組數字低空工作組 33 5.5.應用應用場景場景 5.1 5.1 無人機交通管理無人機交通管理 無人機交通管理成為現代智能交通系統的一部分，幫助城市應對日益復雜的交通問題，憑借其靈活機動、高空覆蓋的優勢，能夠有效輔助交通監控、事故處理、交通疏導等多個方面，顯著提高交通管理的效率和準確性。1 1、交通監控交通監控 無人機可以對大型城市的交通流量進行實時監測，特別是在高峰時段或交通繁忙的路段。無人機通過高空巡邏，能夠覆蓋更大范圍的道路，采集交通流量數據并將其實時傳回交通管理中心，幫助交通管理部門全面了解路

89、況。在動態變化的交通環境中，相比傳統的固定攝像頭和傳感器，無人機具備更高的靈活性，能夠迅速調整監控區域，實時更新的路況數據幫助交通管理部門快速響應擁堵。根據深圳市公安局的年度工作報告以及新聞媒體報道,深圳市在 2020 年試點使用無人機進行交通流量監測，特別是在高峰時段和大型活動期間。無人機覆蓋了 10 余條主要干道和 5 個交通繁忙的路口，每天采集的實時交通數據超過 100GB。通過無人機的實時監測，深圳市交通管理部門在 2020 年成功優化了 15 個交通信號燈的配時方案，將高峰時段的平均擁堵時間減少了約 12%。在 2021 年春節期間，無人機對深圳灣大橋和福田高鐵站周邊的交通進行了全天

90、候監控，實時數據幫助管理部門快速疏導了超過 5000 輛滯留車輛。2 2、事故應急響應事故應急響應 當發生交通事故時，無人機可以快速到達現場，傳回實時影像，幫助交通指揮中心迅速了解事故情況，評估損失并做出應對決策。這一過程極大縮短了應急響應的時間，幫助管理部門快速疏導交通，減少事故帶來的交通擁堵。同時無人機還可以輔助進行事故現場的高精度三維建模，為事故調查提供詳細的資料。根據杭州市公安局年度工作報告及媒體報道，2021 年 8 月，杭州市某高速公路發生一起多車連環追尾事故，杭州市公安局交警支隊迅速派出無人機趕赴現場。無人機在 10 分鐘內到達事故地點，傳回了實時影像，并完成了事故現場的高精度三

91、維建模。通過無人機提供的實時數據，交警指揮中心在 30 分鐘內完成了事故原因的初步分析，并制定了交通疏導方案，將二次事故的發生率降低了 20%。2021 年全年，杭州市交警支隊使用無人機處理了超 數字低空工作組數字低空工作組 34 過 50 起重大交通事故，平均應急響應時間縮短了 15%，事故現場清理效率提升了 25%。5.2 5.2 城市公共服務城市公共服務 無人機在城市公共服務場景中憑借其高效、靈活的特性，能夠解決許多傳統手段無法快速應對的城市管理問題。1 1、應急救援應急救援 無人機可以在災害發生后迅速抵達現場，傳回實時視頻和圖像，協助救援人員評估災情，規劃救援路線，縮短救援時間，在交通

92、擁堵或道路損毀的情況下，還能通過空中投送急救物資，將人民生命和財產損失降到最低。例如 2021 年 7 月 20 日，河南省鄭州市遭遇特大暴雨，導致嚴重洪澇災害，多個地區積水嚴重，交通中斷，大量人員被困。在災害發生后，應急管理部迅速調派了多支無人機救援隊伍趕赴鄭州，利用搭載高清攝像設備和熱成像設備的無人機進行災情評估和救援行動。這些無人機在 24 小時內完成了對受災區域的初步評估，傳回實時視頻和圖像，幫助救援人員迅速掌握受災區域的積水深度、道路損毀情況以及被困人員的位置。在鄭州市中牟縣，無人機發現了一處被洪水圍困的村莊，該村有 30 余名村民被困。無人機迅速標記被困人員的位置，并將數據傳送給救

93、援指揮部，救援隊伍通過無人機提供的路線成功到達村莊，將所有被困人員轉移至安全區域。此外，在鄭州市鞏義市米河鎮，無人機向被困群眾投送了超過100 公斤的救援物資。通過無人機的快速響應和精準數據支持，救援隊伍將原本需要 4 小時完成的救援任務縮短至 2 小時，大幅提高了救援效率。2 2、城市安全監控城市安全監控 無人機可以充當“空中巡邏員”，執行高空監視任務。借助無人機上的高清攝像頭、紅外傳感器和 AI 分析技術，能夠實時監控人流密集區、交通要道以及重點安保區域的情況，及時發現并預警潛在的安全威脅，如火災、交通事故、非法集會等。相比傳統地面攝像頭，無人機具備靈活移動的優勢，能夠覆蓋更廣的區域，快速

94、響應突發事件。根據深圳市公安局的年度工作報告以及新聞媒體報道，深圳市警方在 2021 年引入無人機進行城市安全監控，特別是在大型活動和節假日中使用無人機巡邏。據統計，無人機在2021 年全年共參與了 1200 余次安保任務，覆蓋了 200 多個重點區域。通過無人機的實時監控和數據分析，警方成功預警了多起潛在的安全威脅，全年刑事犯罪率較 2020 年下降了約 數字低空工作組數字低空工作組 35 15%。5.5.3 3 城市空中物流城市空中物流 無人機在城市空中物流中的應用正在迅速發展，為傳統物流模式提供了高效、便捷的解決方案，尤其在快遞配送、醫療物資運輸和緊急應急服務等場景中發揮了重要作用。隨著

95、城市交通擁堵日益嚴重，無人機憑借其靈活的部署能力和不受地形限制的特點，能夠避開地面擁堵，大幅縮短配送時間，提升物流效率，成為空中物流的重要補充。1 1、無人機快遞配送無人機快遞配送 無人機快遞配送是城市空中物流中的最典型應用。無人機通過預設的航線，將包裹從配送中心快速送至客戶手中。相比于傳統的地面物流，無人機可以利用空中路徑直線飛行，減少交通阻塞的影響，大幅提升城市內“最后一公里”配送的速度。城市無人機配送系統通常結合智能倉儲和自動化技術，能夠實時優化配送路線，根據天氣、空域管制等動態調整路徑，確保貨物高效送達。根據順豐速運官方案例報告，自 2018 年起，順豐速運在深圳、贛州等地開展無人機配

96、送試點項目。截至 2022 年，順豐無人機已累計完成超過 10 萬次配送任務，覆蓋了 100 多個偏遠村莊。在深圳市，順豐無人機將部分地區的快遞配送時間從平均 40 分鐘縮短至 15分鐘，配送效率提升了 60%。2 2、醫療物資運輸醫療物資運輸 在緊急情況下，地面交通無法通行或需要避開擁堵區域時，無人機能夠在短時間內將急救藥品、血液樣本、疫苗等重要醫療物資快速送達目的地。這種高效的運輸方式在疫情期間、救災現場和醫療資源匱乏地區，顯著縮短了救援物資的到達時間，提高了醫療響應能力。根據中國國家衛生健康委員會案例報告 2020 年四川省涼山彝族自治州試點醫療無人機項目，成功將急救藥品和血液樣本從縣城

97、醫院運送至偏遠山區的衛生所，配送時間從 4 小時縮短至 30 分鐘，服務覆蓋了 10 個鄉鎮。3 3、無人機應急物流無人機應急物流 在突發事件如自然災害或重大事故后，地面交通可能受到嚴重影響，無人機能夠迅速投入使用，承擔起緊急物資的輸送任務，如食物、水、藥品等，為災區提供及時的救援支持。在 2020 年武漢疫情期間，多家無人機企業（如億航智能和京東物流）聯合當地政府部 數字低空工作組數字低空工作組 36 門，利用無人機為醫院運送醫療物資。數據顯示，無人機每天運送的醫療物資總量超過 500公斤，包括防護服、口罩、藥品等。通過無人機的快速投送，醫院物資短缺問題得到了顯著緩解，醫療物資的平均配送時間

98、從 4 小時縮短至 1 小時，接種率提高了 15%。2022 年 9 月，四川省瀘定縣發生地震后，無人機被用于向受災嚴重的偏遠地區投送救援物資。無人機在24 小時內完成了對 10 個受災村莊的物資投送任務，投送總量超過 2000 公斤，包括飲用水、食品和藥品。5.5.4 4 農業與環境監測農業與環境監測 無人機憑借高空靈活飛行能力和多種傳感器的集成，能夠迅速獲取大面積農田和自然環境的實時數據，幫助農民和環境管理者進行精準決策和有效管理。1 1、農業領域、農業領域 無人機主要用于作物監測、土壤分析、植保作業以及農田規劃等方面。通過搭載多光譜、熱紅外和高清攝像頭，能夠對農作物的生長狀況進行全面監測

99、，識別出肉眼難以察覺的作物病蟲害、缺水、營養不良等問題。根據中國農業科學院 2020 年項目報告，2020 年中國農業科學院在黑龍江農墾總局開展了無人機監測試點。通過搭載多光譜傳感器的無人機，研究人員對 5000 公頃的水稻田進行了全面監測，識別出 120 公頃受病蟲害影響的區域。通過精準施藥，農藥使用量減少了 30%，水稻產量提高了約 8%。2022 年，巴西農業部在巴西南部的農田中使用無人機進行土壤分析。無人機搭載高分辨率攝像頭和熱成像設備，對 2000 公頃的農田進行了 3D 建模和土壤濕度分析。通過無人機數據，農民優化了灌溉計劃，將用水量減少了 20%，同時提高了作物產量。2 2、環境

100、監測環境監測 無人機為生態保護、污染檢測、資源管理等任務提供了高效的解決方案。無人機能夠搭載多種傳感器，實時監測空氣、水體、土壤等環境參數，幫助環境監測人員快速評估大范圍區域內的環境質量。根據國家林業和草原局 2021 年工作報告，2021 年，國家林業和草原局在四川省臥龍自然保護區使用無人機監測大熊貓棲息地。無人機拍攝的高分辨率圖像幫助研究人員識別出150 公頃受人類活動影響的棲息地，為生態保護提供了科學依據。2022 年，荷蘭環境監測 數字低空工作組數字低空工作組 37 機構在萊茵河沿岸使用無人機搭載水質傳感器，對 100 公里的河流進行了污染監測。無人機檢測到 2 處水污染點，并及時通知

101、了相關部門進行治理，將污染影響范圍減少了 40%。5.5.5 5 應急救援與災害管理應急救援與災害管理 無人機在應急救援與災害管理場景中的應用極大地提升了響應速度和救援效率，由于無人機能夠在災害發生后迅速部署，并且不受地形限制，成為應急救援中不可或缺的工具，特別是在自然災害和緊急事故場景中發揮了關鍵作用。1 1、災后評估災后評估 無人機能夠在第一時間飛往災區上空，利用高清攝像頭、熱成像儀和其他傳感器，實時拍攝并傳回災區的影像資料，幫助救援人員全面了解災害影響的范圍，評估受損情況，并識別優先救援的區域。2021 年 3 月，日本福島縣附近海域發生里氏 7.3 級地震，導致多地房屋受損，道路中斷。

102、日本國土交通省迅速部署了多架無人機對災區進行航拍評估。無人機在 1 小時內完成了對受災最嚴重區域的初步航拍，拍攝了超過 500 張高分辨率圖像。通過分析這些圖像，救援人員迅速識別出 200 余處受損建筑物，并評估了道路和橋梁的損毀情況。相比傳統人工評估，無人機評估的速度提高了 80%，為后續救援行動提供了關鍵數據支持。2 2、搜索與救援、搜索與救援 在廣泛的搜索區域或復雜的地形中，傳統的地面搜救可能會耗費大量時間和人力，而無人機可以快速覆蓋大范圍區域，通過紅外傳感器、熱成像技術探測受困人員的熱源，尤其是在夜間或能見度較低的環境中，大大提高了搜救效率，縮短了黃金救援時間。2023 年 2 月，土

103、耳其南部發生 7.8 級強烈地震，造成大量人員被困。土耳其應急管理部門與國際救援團隊合作，部署了多架搭載熱成像傳感器的無人機進行搜索。在安塔基亞市，無人機在 20 分鐘內發現了 3 處被困人員的熱源信號，救援隊伍隨后成功救出 12 名受困者。相比傳統地面搜索，無人機的搜索效率提高了 40%，黃金救援時間縮短了 2 小時。數字低空工作組數字低空工作組 38 6.6.挑戰與未來發展挑戰與未來發展 6.1 6.1 技術挑戰技術挑戰 隨著無人機、低空物流和城市空中交通的迅猛發展，低空通信、導航、監視及氣象技術得到了進一步的提升，但在實際應用中仍面臨諸多技術挑戰。1 1、通信技術挑戰、通信技術挑戰 1

104、1）信號覆蓋與干擾）信號覆蓋與干擾 在城市環境中，無人機通信容易受到建筑物和其他障礙物的干擾，導致信號衰減或中斷。此外，頻譜資源的有限性和電磁環境的復雜性使得通信系統的抗干擾能力面臨嚴峻考驗。例如，城市中的高樓大廈可能阻擋無線信號，導致通信盲區；而密集的無線設備（如 Wi-Fi、蜂窩網絡等）可能產生信號干擾，影響無人機通信的穩定性。2 2）頻譜資源管理頻譜資源管理 無人機的通信依賴于無線電頻譜，一些場景下可能需要動態分配頻譜資源，以適應不同場景下的通信需求，但目前頻譜資源的管理技術尚不完善，頻譜資源有限且分配復雜，限制了無人機通信的效率和可靠性。如何高效利用頻譜資源，避免與其他無線設備的沖突，

105、也是通信技術中的重要課題。3 3）抗干擾能力）抗干擾能力 在復雜的電磁環境中，無人機通信系統需要具備更強的抗干擾能力，以確保數據傳輸的穩定性和可靠性。例如，無人機可能需要采用抗干擾技術（如頻譜擴散、糾錯編碼等）來提高通信鏈路的魯棒性，但這些技術的實現成本較高，且可能增加系統的復雜性。2 2、導航導航技術挑戰技術挑戰 1)1)高精度高精度定位定位 無人機在低空飛行時需要高精度的導航系統來確保飛行安全和任務執行。特別是在復雜地形或高密度飛行場景下，導航系統的精度和可靠性尤為重要。例如，無人機可能需要在復雜的城市環境中精確避開障礙物，但目前導航技術的精度仍難以滿足所有場景的需求。2 2）抗多路徑效應

106、）抗多路徑效應 全球導航衛星系統在城市環境中容易受到多路徑效應的干擾，導致定位精度下降。如何提升 GNSS 的抗多路徑能力是導航技術中的關鍵問題。例如，無人機在城市中飛行時，GNSS 數字低空工作組數字低空工作組 39 信號可能被高樓大廈反射或折射，導致定位誤差增大。如何提升 GNSS 的抗多路徑能力是導航技術中的關鍵問題。3 3）復雜地形適應性）復雜地形適應性 在山區、森林等復雜地形中，無人機需要具備更強的導航能力，以應對信號遮擋和地形變化帶來的挑戰。例如，無人機可能需要結合 INS 和 GNSS，以提高定位精度和可靠性，但這些技術的集成和優化仍需進一步研究。3 3、監視技術挑戰、監視技術挑

107、戰 1 1）實時數據處理）實時數據處理 高密度無人機飛行時，監視系統需要處理大量實時數據，這對系統的數據處理能力和響應速度提出了更高要求。例如，監視系統需要實時分析無人機的位置、速度和航向等信息，以避免空中沖突，但目前的數據處理技術尚無法完全滿足高密度飛行的需求。2 2）空域監控）空域監控 在城市低空環境中，無人機的密集飛行增加了空域監控的難度。如何避免空中沖突，確保飛行安全，是監視技術中的重要課題。例如，監視系統需要快速識別和處理潛在的碰撞風險，但目前的空域監控技術仍存在延遲和誤報的問題。3 3）高密度飛行管理）高密度飛行管理 在高密度飛行場景下，監視系統的實時性和準確性直接影響無人機的飛行

108、效率和安全性。例如，監視系統需要實時跟蹤和管理數百架無人機的飛行狀態，但目前的技術仍難以完全滿足這一需求。4.4.氣象技術挑戰氣象技術挑戰 1 1）實時氣象數據準確性）實時氣象數據準確性 氣象數據的準確性對無人機的飛行安全至關重要，尤其是在復雜環境和惡劣天氣條件下。例如，無人機在強風或暴雨中飛行時，需要實時獲取風速、風向和降雨量等氣象數據，以調整飛行策略，但目前的氣象監測技術仍難以完全滿足這一需求。2 2）環境因素影響）環境因素影響 城市建筑和其他環境因素可能影響氣象數據的采集和分析，導致數據偏差。例如，高樓大廈可能阻擋氣象傳感器的信號，導致氣象數據的不準確性，這對無人機的飛行安全構成了潛在威

109、脅。數字低空工作組數字低空工作組 40 3 3）惡劣天氣應對）惡劣天氣應對 在強風、暴雨、低溫等惡劣天氣下，無人機需要可靠的氣象信息支持，以確保飛行安全和任務執行。例如，無人機可能需要根據實時氣象數據調整飛行高度和速度，但目前的氣象監測技術尚無法完全滿足這一需求。5.5.技術整合與標準化技術整合與標準化 1 1）統一標準缺失）統一標準缺失 當前無人機行業缺乏統一的技術標準，導致設備兼容性和信息共享面臨挑戰。不同制造商的無人機可能采用不同的通信協議和導航系統，這限制了無人機系統的整體性能和可靠性。如何制定和推廣統一標準是技術整合中的重要問題。2 2）設備兼容性）設備兼容性 不同制造商的設備之間可

110、能存在兼容性問題，影響無人機系統的整體性能和可靠性。例如，無人機可能需要與其他設備（如地面站、導航系統等）協同工作，但兼容性問題可能導致系統故障或性能下降。3 3）信息共享）信息共享 在多無人機協同作業中，信息共享的效率和安全性直接影響任務執行的效果。例如，無人機可能需要實時共享位置、狀態和任務數據，但目前的信息共享技術尚無法完全滿足這一需求。6.6.安全與隱私問題安全與隱私問題 1 1）通信安全通信安全 無人機任務中的通信安全是不可忽視的問題。例如，無人機的通信鏈路可能被黑客攻擊或竊聽，導致任務數據泄露或無人機被惡意控制。如何防止通信鏈路被截獲或干擾，確保數據傳輸的安全性，是技術中的重要課題

111、。2 2）數據泄露數據泄露 無人機在執行任務時可能采集敏感數據，如何防止數據泄露，確保數據的機密性，是安全技術中的關鍵問題。例如，無人機可能采集到用戶的隱私信息（如位置、視頻等），如何保護這些數據不被濫用是技術實施中的重要挑戰。3 3）隱私保護隱私保護 在無人機監控過程中，如何保護個人隱私，避免侵犯公民隱私權，是技術實施中的重要挑戰。例如，無人機可能拍攝到未經授權的區域或人員，如何限制無人機的監控范圍和數據 數字低空工作組數字低空工作組 41 采集權限是技術中的重要問題?？傊?，無人機在低空通信、導航、監視及氣象技術的應用中面臨諸多技術挑戰，這些問題需要通過技術創新和標準制定來解決。只有克服這些

112、技術難題，無人機才能更好地服務于應急救援、物流運輸、農業監測等多樣化場景，推動無人機行業的進一步發展。6.2 6.2 法規與政策法規與政策 低空通信、導航、監視及氣象技術的應用受到嚴格的法規和政策監管，以確保低空空域的安全、高效和有序運行。各國政府和航空監管機構針對低空飛行制定了詳細的法規，飛行器的適航標準、空域劃分和飛行許可制度是其中的核心內容。6.2.1 現有政策 低空空域的開放需要遵循特定的許可流程，尤其是在無人機等低空飛行器日益普及的背景下，各國紛紛出臺法規明確規定了無人機的使用范圍、飛行高度和操作區域，以避免與民航、軍事等其他航空器發生沖突。通信與導航頻譜的分配也受到相關政策的嚴格監

113、管，各國無線電管理部門對不同用途的頻段做了明確劃分，確保低空通信不會與其他頻段產生干擾，同時促進不同通信方式的兼容性和協調性。針對低空空域內的監視與氣象數據，各國政策要求飛行器運營商及相關服務提供商必須遵循數據隱私和安全法規，確保監測數據的合法采集、存儲和使用，以保護個人隱私和國家安全。國際層面，各國政府和國際航空組織如國際民航組織也在積極推動低空空域管理的國際協調與標準化，以促進跨境飛行和國際合作。1 1、無人機管理法規無人機管理法規 美國聯邦航空管理局（美國聯邦航空管理局（FAAFAA）：FAA 是全球無人機管理的先行者，制定了嚴格的無人機操作規定。例如，FAA 要求所有無人機操作員必須通

114、過知識測試并獲得執照，同時規定了無人機的飛行高度（不得超過 400 英尺）、飛行區域（禁止在機場附近或人口密集區飛行）以及操作限制（如夜間飛行需額外許可）。歐盟歐盟 U U-SpaceSpace 計劃計劃：歐盟通過 U-Space 計劃推動低空空域的標準化管理，規定無人機 數字低空工作組數字低空工作組 42 必須接入統一的空域管理系統，實時報告位置和狀態，以避免與其他航空器沖突。中國無人駕駛航空器飛行管理暫行條例中國無人駕駛航空器飛行管理暫行條例：該條例明確了無人機的分類管理、飛行許可制度以及空域使用規則，規定了無人機在不同空域的飛行權限，并要求無人機必須配備電子圍欄等安全設備。2 2、頻譜管

115、理政策、頻譜管理政策 國際電信聯盟（國際電信聯盟（ITUITU）：ITU 負責全球無線電頻譜的分配與協調，為低空通信技術提供了統一的技術標準和頻段劃分。例如，ITU 為無人機通信分配了特定頻段（如 24 GHz 和 57 GHz），以避免與其他無線設備的干擾。美國國家電信和信息管理局（美國國家電信和信息管理局（NTIANTIA）：NTIA 對無人機通信頻譜進行了詳細規劃，規定了不同用途的頻段（如控制鏈路、數據傳輸等），并制定了頻譜共享規則，以提高頻譜利用率。3 3、數據隱私與安全法規、數據隱私與安全法規 歐盟通用數據保護條例（歐盟通用數據保護條例（GDPRGDPR）：GDPR 對無人機采集和使

116、用個人數據提出了嚴格要求，規定無人機運營商必須獲得用戶同意才能采集敏感數據，并對數據存儲和傳輸的安全性負責。中國個人信息保護法中國個人信息保護法：該法律要求無人機運營商在采集和使用個人數據時必須遵循合法、正當、必要原則，并采取技術措施保護數據安全。4 4、國際協調與標準化國際協調與標準化 國際民航組織（國際民航組織（ICAOICAO）：ICAO 積極推動低空空域管理的國際協調，制定了無人機系統國際標準和建議措施（ICAO Doc 10016），為全球無人機管理提供了統一的技術標準和操作規范。聯合國歐洲經濟委員會（聯合國歐洲經濟委員會（UNECEUNECE）：UNECE 通過“全球低空空域管理框

117、架”推動各國在低空空域管理方面的合作，促進了技術標準和政策的統一。6.2.2 政策漏洞 1 1、空域管理的協調性不足、空域管理的協調性不足 區域間政策差異區域間政策差異：目前各國的低空空域管理政策存在較大差異，例如歐盟的 U-Space計劃強調空域的數字化管理，而美國則更注重飛行許可的嚴格審批。這種差異導致跨境飛行 數字低空工作組數字低空工作組 43 的協調困難，增加了無人機運營商的合規成本。軍民空域沖突軍民空域沖突：在一些國家，低空空域的使用權限尚未完全開放，軍用和民用空域的劃分不夠清晰，導致無人機飛行許可申請流程復雜且耗時。2 2、頻譜資源分配的靈活性不足頻譜資源分配的靈活性不足 頻段供需

118、失衡頻段供需失衡：隨著無人機數量的快速增長，現有的頻譜資源已難以滿足需求。例如，24 GHz 頻段在城市環境中容易受到干擾，而 57 GHz 頻段的覆蓋范圍有限，導致頻譜資源分配的靈活性不足。頻譜共享機制不完善頻譜共享機制不完善：目前的頻譜共享機制尚未完全成熟，無人機與其他無線設備（如5G 網絡、Wi-Fi 等）之間的頻譜沖突問題尚未得到有效解決。3 3、數據隱私與安全保護不足數據隱私與安全保護不足 數據采集范圍不明確數據采集范圍不明確：部分國家的法規對無人機采集數據的范圍和用途缺乏明確規定，導致數據濫用風險增加。例如，無人機可能采集到未經授權的區域或人員的隱私信息，但相關法規對此的約束力度不

119、足?？缇硵祿鬏攩栴}跨境數據傳輸問題：在國際無人機飛行中，數據的跨境傳輸可能涉及不同國家的隱私保護法規，但目前缺乏統一的跨境數據傳輸標準，增加了合規難度。4 4、技術發展與政策更新的不匹配技術發展與政策更新的不匹配 政策滯后性政策滯后性：隨著無人機技術的快速發展，現有法規往往無法及時跟上技術進步的步伐。例如，目前的法規對自動避障、人工智能等新技術的支持不足，限制了無人機的智能化應用。缺乏動態監管機制缺乏動態監管機制：低空空域的動態管理需要實時監測和快速響應，但目前的監管機制多為靜態管理，難以適應高密度無人機飛行的實時需求。6.2.3 政策優化建議 1 1、推動國際政策協調推動國際政策協調 各國

120、應加強在低空空域管理、頻譜分配和數據隱私保護方面的國際合作，制定統一的技術標準和操作規范，以促進跨境無人機飛行和技術創新。2 2、完善頻譜管理機制完善頻譜管理機制 通過動態頻譜分配和智能頻譜共享技術，提高頻譜資源的利用率，同時加強頻譜監測和干擾防護能力，確保低空通信的穩定性和可靠性。數字低空工作組數字低空工作組 44 3 3、強化數據隱私與安全保護強化數據隱私與安全保護 通過立法明確無人機數據采集的范圍和用途，加強對敏感數據的保護措施，并建立跨境數據傳輸的統一標準，以降低隱私泄露風險。4 4、加強政策與技術的協同創新加強政策與技術的協同創新 政府和企業應加強合作，推動低空空域管理技術的創新與應

121、用，例如通過人工智能和大數據技術實現空域的動態管理，同時加快政策更新速度，確保法規與技術發展同步。隨著低空飛行技術的快速發展，未來法規和政策將在推動技術創新與保障空域安全之間尋求平衡。通過加強國際合作、完善頻譜管理、強化數據隱私保護以及推動政策與技術的協同創新，可以更好地平衡技術創新與空域安全之間的關系，為低空空域的高效利用和無人機的廣泛應用提供有力支持。6.3 6.3 市場與商業模式市場與商業模式 低空通信、導航、監視及氣象技術的市場前景廣闊，隨著無人機、城市空中交通、物流配送、應急救援等行業的快速發展，這些技術的應用場景不斷拓展，市場需求持續增長。6.3.1 市場前景 1 1、無人機行業的

122、驅動無人機行業的驅動 隨著無人機技術的成熟和應用范圍的擴大，無人機在物流配送、農業監測、應急救援、影視拍攝等領域的需求持續增長。無人機的普及對低空通信、導航和監視技術提出了更高的要求，例如實時通信、高精度導航和動態空域監控，推動了相關技術的市場擴展。2 2、城市空中交通的興起城市空中交通的興起 城市空中交通作為未來交通的重要組成部分，需要低空通信和導航技術的支持。低空導航系統和通信網絡的建設將為城市空中交通的運營提供基礎保障，市場潛力巨大。3 3、物流配送與應急救援的需求物流配送與應急救援的需求 低空物流配送（如無人機快遞）對實時氣象數據和空域監控的需求不斷增加，以確保飛行安全和效率。應急救援

123、領域（如災害監測、醫療物資運輸）對低空技術的依賴也在增強，推動了相關 數字低空工作組數字低空工作組 45 技術的市場擴展。6.3.2 可能的商業模式 無人機交通管理和城市空中交通的興起推動了對低空通信和導航技術的需求，通信服務提供商和導航系統開發商通過提供定制化解決方案，逐步建立了與無人機運營商的合作模式。比如專門為無人機提供的 5G 通信網絡和衛星通信技術，已成為熱門的商業服務。監視系統和氣象技術則主要面向空域監管機構、無人機運營商和商業物流公司，通過提供實時的空域監控和氣象數據支持，確保飛行安全和效率。低空領域的產業鏈日益復雜，涵蓋設備制造、軟件開發、數據服務、維護與支持等多個環節，不同類

124、型的企業形成了從硬件到軟件、再到數據分析的多層次生態系統。各大公司還通過與政府和公共部門的合作，搶占低空空域管理市場，提供智慧空域管理平臺、無人機調度和數據分析等綜合服務，推動了新的市場機會。1 1、訂閱服務模式訂閱服務模式 實時監控與氣象數據服務實時監控與氣象數據服務：通信和監視系統提供商可以通過訂閱制為無人機運營商提供實時空域監控和氣象數據，幫助用戶優化飛行路徑和規避風險。導航與通信服務導航與通信服務：為無人機提供定制化的導航和通信服務，例如基于 5G 網絡的低空通信解決方案，用戶按需支付服務費用。2 2、按需收費模式按需收費模式 動態空域管理動態空域管理：根據飛行任務的復雜性和空域使用需

125、求，向無人機運營商收取動態空域管理費用。數據增值服務數據增值服務：為用戶提供額外的氣象數據、飛行數據分析和優化建議，按數據量或服務內容收費。3 3、硬件銷售與集成服務硬件銷售與集成服務 設備制造與銷售設備制造與銷售：通信、導航、監視及氣象設備的制造商可以通過銷售硬件設備（如低空通信終端、導航模塊、氣象傳感器）獲得收入。系統集成服務系統集成服務：為無人機運營商提供全套技術解決方案，包括硬件安裝、軟件開發和系統集成，收取集成服務費用。4 4、政府與公共部門合作模式政府與公共部門合作模式 數字低空工作組數字低空工作組 46 空域管理平臺空域管理平臺：與政府和公共部門合作，提供智慧空域管理平臺，幫助監

126、管機構實現低空空域的動態管理。無人機調度與數據分析無人機調度與數據分析：為政府應急救援和城市管理提供無人機調度服務和大數據分析支持，推動公共事業的數字化轉型。隨著低空技術和應用場景的不斷拓展，未來商業模式將更加多元化，尤其是在無人機配送、智能城市管理、農業監測等垂直行業中的商業機會將進一步擴大。6.4 6.4 未來發展趨勢未來發展趨勢 低空通信、導航、監視及氣象技術在未來的發展將呈現出智能化、集成化和全球化的趨勢，這些趨勢將推動低空空域的高效利用和無人機等低空飛行器的廣泛應用。1.1.智能化智能化 智能化技術將在低空領域大放異彩，隨著人工智能、邊緣計算和大數據分析的不斷進步，這些技術將更深度地

127、集成到無人機和低空交通管理系統中，實現更自動化、智能化的決策和操作。自主飛行能力自主飛行能力：無人機將能夠自主識別航線、避障、監測氣象條件，并根據實時數據自動調整飛行參數。例如，基于 AI 的自主避障系統可以實時感知環境并優化飛行路徑，提升飛行安全性和效率。智能氣象預測智能氣象預測：通過大數據分析和氣象模型，無人機可以實時獲取氣象數據并預測天氣變化，從而優化飛行計劃，避免惡劣天氣的影響。智能空域管理智能空域管理：低空交通管理系統將通過 AI 算法實現空域的動態分配和飛行器的智能調度，提高空域利用率和飛行效率。2.2.集成化集成化 集成化趨勢將加速低空通信、導航、監視及氣象技術的融合，形成統一的

128、管理平臺，實現多技術的無縫銜接。綜合管理平臺綜合管理平臺：通信、導航、監視和氣象技術將通過綜合系統提供統一的飛行管理服務，確保無人機、空中出租車等飛行器在不同空域和應用場景中的順暢運行。例如，集成化的低空管理系統可以實時監控飛行器的位置、狀態和氣象條件，提供全面的飛行支持。設備與服務的整合設備與服務的整合：低空技術服務商將提供從硬件設備到軟件服務的全套解決方案，例 數字低空工作組數字低空工作組 47 如為無人機運營商提供通信終端、導航模塊、氣象傳感器以及數據分析服務，形成完整的生態系統。3.3.全球化全球化 全球化是低空技術發展的另一個重要趨勢，國際民航組織和各國政府正在推進低空空域的全球標準

129、化管理，推動各國空域管理系統的互操作性與協調性?？缇筹w行與物流跨境飛行與物流：未來，跨境無人機飛行、全球物流配送和國際應急救援等應用場景將日益普及。例如，無人機可以實現跨國物流運輸，為偏遠地區提供緊急物資支持。全球通信網絡全球通信網絡：隨著 5G、衛星互聯網等通信基礎設施的完善，全球覆蓋的低空通信網絡將使無人機等低空飛行器實現全球無縫連接，推動全球無人機經濟的蓬勃發展。國際合作與標準化國際合作與標準化：國際民航組織將推動低空空域管理的國際協調與標準化，制定統一的技術標準和操作規范，為跨境飛行和國際合作提供支持。4.4.技術融合與服務升級技術融合與服務升級 低空技術將與 5G、AI、大數據等技術

130、深度融合，推動服務模式的智能化和個性化。動態空域管理動態空域管理：基于實時數據分析的動態空域管理平臺可以通過優化飛行路徑和資源分配，提高低空空域的使用效率。數據驅動的服務數據驅動的服務：低空技術服務商可以通過分析歷史飛行數據和氣象數據，為用戶提供飛行風險評估和優化建議，提升服務附加值。數字低空工作組數字低空工作組 48 7.7.結論結論 7.1 7.1 總結總結 低空通信、導航、監視及氣象技術作為低空空域安全運行的核心支撐體系，已在技術框架、系統架構和應用場景方面取得顯著進展。本白皮書系統梳理了低空通導監氣技術的基本概念、現狀、技術和應用場景，下面再回顧一下幾個關鍵內容：技術體系層面技術體系層

131、面 1 1、通信技術通信技術：通過 5G、衛星通信與網絡切片技術，實現了低空飛行器與地面系統的實時交互，但城市樓宇遮擋導致的信號覆蓋盲區、頻譜資源動態分配機制及復雜電磁環境下的抗干擾能力仍需突破。2 2、導航技術導航技術：融合 GNSS、INS、LiDAR 等多源感知，支撐厘米級定位與復雜環境適應性，但城市峽谷中的多路徑效應、動態地形（如山區、森林）導航精度不足仍是技術難點。3 3、監視技術監視技術：借助毫米波雷達、ADS-B 與 AI 驅動決策，構建了空域動態監控體系，但高密度飛行場景（如物流樞紐空域）下的實時數據處理效率與空域沖突預警能力亟待提升。4 4、氣象技術氣象技術：通過微型氣象站、

132、激光雷達與大數據分析，實現了精細化氣象服務，但雷暴、低空風切變等極端天氣預測精度不足，城市熱島效應干擾數據采集的問題仍需優化。應用場景層面應用場景層面 1 1、城市空中交通與無人機物流、城市空中交通與無人機物流 基于通導監氣技術的動態路徑規劃與空域實時調度，已應用于深圳、上海等試點城市，實現無人機日均飛行架次超 3000 架，物流配送時效提升 40%以上。電動垂直起降飛行器（eVTOL）通過融合氣象預警與高精度導航，構建“空中走廊”，目標 2030 年覆蓋 80%一線城市核心區域。2 2、農業監測與環境保護、農業監測與環境保護 多光譜無人機結合 RTK 定位，精準識別病蟲害與土壤墑情，黑龍江農

133、墾項目顯示農藥使用量減少 30%，糧食增產 8%。生態監測中，無人機搭載 LiDAR 與熱成像傳感器，完成自然保護區 3D 建模與非法活動追蹤，巡邏效率較人工提升 15 倍。數字低空工作組數字低空工作組 49 3 3、應急救援與災害管理、應急救援與災害管理 在河南洪災、土耳其地震等場景中，抗干擾通信鏈路與實時氣象預警系統將物資投送響應時間縮短至 30 分鐘以內，救援效率提升 50%。無人機集群通過邊緣計算實現災區快速三維建模，支持 72 小時內完成 100 平方公里災情評估。挑戰與政策層面挑戰與政策層面：1 1、技術整合技術整合 當前通導監氣技術的整合面臨標準化缺失與設備兼容性問題，需建立全球

134、統一的技術框架，推動跨系統協同工作，提升整體運行效率。2 2、頻譜資源與隱私保護、頻譜資源與隱私保護 頻譜資源的動態分配機制尚未完善，需探索更高效的頻段管理方案，避免頻譜沖突與干擾。同時，數據隱私保護與跨境飛行協調機制尚不完善，亟需國際協作與政策創新，確保數據安全與合規性。安全防護體系安全防護體系 當前安全防護體系需進一步強化，包括端到端加密技術、抗物理攻擊能力與 AI 驅動的威脅檢測能力。例如，通過端到端加密技術，確保通信數據的安全性；通過 AI 技術，實時監測空域中的潛在威脅，提升整體安全性。7.2 7.2 展望展望 隨著 5G、衛星通信、人工智能、大數據和邊緣計算等先進技術的不斷融合，低

135、空通導監氣技術將會更加智能化和集成化，為全球低空經濟和智能空域管理帶來更廣闊的市場機會。1 1、智能化與自主化智能化與自主化 AIAI 深度賦能深度賦能：通過機器學習優化導航路徑與避障算法，實現飛行器全自主決策；邊緣計算與實時數據流處理將支撐毫秒級空域動態調度。通感一體演進通感一體演進：通信與感知硬件深度融合，構建感知-決策-控制閉環，提升復雜環境下的系統魯棒性。2.2.全域集成與生態協同全域集成與生態協同 空天地一體化網絡空天地一體化網絡：5G/6G 通信、低軌衛星與高空平臺協同組網，實現全球無縫覆蓋；數字低空工作組數字低空工作組 50 多源數據融合平臺將打通氣象、交通與城市管理數據壁壘，形

136、成數字孿生空域。垂直行業深度融合垂直行業深度融合：物流、農業、應急等領域將衍生定制化解決方案，例如跨境無人機物流網絡、城市立體交通走廊與生態監測網格化體系。3.3.全球化標準與可持續治理全球化標準與可持續治理 國際標準體系構建國際標準體系構建：ICAO、ITU 等組織將推動通導監氣技術接口、數據協議與安全規范的全球統一，支撐跨境飛行與多國聯合空域管理。綠色低碳轉型綠色低碳轉型：新能源飛行器與低功耗感知設備的普及，結合氣象數據驅動的能耗優化算法，助力碳中和目標實現。4.4.新興場景與價值重構新興場景與價值重構 城市空中交通商業化城市空中交通商業化：電動垂直起降飛行器與無人接駁系統將重塑城市交通格

137、局，預計2035 年全球市場規模超萬億美元。低空數字經濟崛起低空數字經濟崛起：通導監氣數據衍生新型服務模式，如空域資源交易平臺、氣象風險保險與飛行數據資產化，催生萬億級市場生態。低空通導監氣技術的成熟不僅是技術演進的結果，更是政策創新、產業協同與國際合作的綜合體現。未來十年，該領域將進入爆發期，成為智慧城市、綠色經濟與全球供應鏈升級的核心基礎設施，為人類社會開啟三維空間智能化新時代。數字低空工作組數字低空工作組 51 8.8.參考文獻參考文獻 1 Wang Y.,Zhang X.,Ma L.,et al.,6G 通信感知一體化網絡的感知算法研究與優化J.通信學報,2023,44(2):219-

138、230 2 IMT-2030(6G)推進組,通信感知一體化研究報告（第二版）R.2022 3 民用無人駕駛航空器系統空中交通管理辦法 4 民用無人駕駛航空發展路線圖 V1.0（征求意見稿）5 Ma L.,Pan C.,Wang Q.,et al.,A downlink pilot based signal processing method for integrated sensing and communication towards 6GC/Proceedings of 2022 IEEE 95th Vehicular Technology Conference:(VTC2022-Spri

139、ng).Piscataway:IEEE Press,2022:1-5 6“十四五”通用航空發展專項規劃 7 民用無人駕駛航空器安全運行管理規定 8 VIVO,China Telecom,China Mobile,et al.,通感一體化系統架構與關鍵技術R.2023 9 深圳市公安局官網 20202022 年工作報告 10 杭州市公安局交警支隊 2021 年年度工作報告 11 應急管理部 2021 年 7 月官方報告 12 2021 年 7 月 22 日人民日報 13 順豐速運 2022 年官方案例報告無人機物流試點項目總結報告 14武漢市政府 2020 年工作報告 15四川省應急管理廳 20

140、22 年案例報告 16 中國農業科學院 2020 年項目報告 17中國國家衛生健康委員會 2020 年案例報告 18巴西農業部 2022 年工作報告 19國家林業和草原局 2021 年工作報告 20荷蘭環境監測機構 2022 年案例報告 21 2021.3 日本國土交通省報告福島地震災后評估報告 22 2023.2 土耳其應急管理部門案例報告土耳其地震救援行動報告 數字低空工作組數字低空工作組 52 致 謝 核心貢獻單位：核心貢獻單位：深圳市城市交通規劃設計研究中心股份有限公司：黎曦、戴文濤、修科鼎、蔡曉堅、周斌德、李瑯、郭嘉旋、王樺、陳旋、陳磊 東南大學南京通信技術研究院：賀光輝 中國電信無人科技技術創新中心：王倫 中國聯通廣東省分公司網絡產品創新中心：羅東宏