面向低空經濟的數字孿生技術與應用的探索.pdf

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1、面向低空經濟的數字孿生技術與應用的探索飛渡科技黃亞昌01 公司介紹02 低空經濟產業背景03 數字孿生技術在低空領域的探索應用01 公司介紹公司簡介北京飛渡科技股份有限公司深耕三維空間技術 20 余年，核心致力于自主研究新一代三維空間計算引擎技術及高品質數字內容生產，為城市、園區、水利、水務、能源、交通、建筑等行業客戶提供專業的數字孿生產品和服務。以 數據引擎、渲染引擎、AI重建引擎為基礎，自主原創、國產可控的數字孿生PaaS平臺公司數字孿生領域技術研究及標準制定實景三維技術與應用白皮書2022CIM應用與發展數字孿生技術應用指南2022年數字孿生城市白皮書數字孿生流域可視化模型規范（試行）實

2、景三維應用與發展數字孿生/CIM/BIM領域獲得的主要獎項、榮譽2022信創數字孿生領域最具影響力企業2022數字孿生解決方案提供商TOP50中國互聯網協會數字孿生技術應用工作委員會2021年突出貢獻單位2022“數城杯”數字孿生城市優秀方案獎2022年度全國數字孿生技術應用典型實踐案例創客北京2023企業組TOP150(數字孿生領域-3D生成大模型-崢嶸)中國互聯網協會數字孿生技術應用工作委員會2023年突出貢獻單位中國互聯網協會數字孿生技術應用工作委員會2023年數字孿生城市典型案例2024地理信息科技進步獎一等獎(超大城市數字孿生底座構建關鍵技術及應用)02 低空經濟產業背景發展歷程20

3、10-20202010年，由中科大博導周巧紅首次提出；此后十多年，不同研究人員從不同視角、用不同方法對低空經濟概念定義和產業構成進行闡述。概念層面快速發展2021年-至今2021年2月，中共中央、國務院印發國家綜合立體交通網規劃綱要，首次將“低空經濟”寫入國家規劃，具有標志性意義。2023 年，中央經濟工作會議、2024 年政府工作報告和黨的二十屆三中全會，都強調了發展低空經濟。2023年，深圳率先就低空經濟產業立法。對低空經濟的理解地面低空平面路網交通立體空間交通汽車低空飛行器固定地面道路虛擬低空航路地面路網交通規則和管理低空空域的飛行規范、智能管理和管控智能技術數字孿生技術(GIS/CIM

4、/BIM等）移動技術5G/通信技術傳感器技術定位技術導航技術雷達技術現代飛行技術電池技術節能減排技術短時區域氣象預測技術技術發展有機融合低空經濟既是實體經濟的重要組成部分，也具有天生的數字經濟基因，能夠將實體經濟與數字經濟完美地融合在一起。低空發展路線啟動期加速期發展期成熟期基礎要素統一空域可計算數據互通關鍵技術攻關可信數據積累低空融合飛行百萬級飛機數字化飛行規范技術標準確立操作系統完善跨區域發展千萬級飛行技術全球領先應用繁榮支撐高頻高密度全國市場載人飛行成熟融入綜合交通體系自動化能力成熟萬億經濟體量03 數字孿生技術在低空領域的探索應用數字孿生的關鍵特征及演進階段物理世界的數字化建模實時互傳

5、信息數據基于明確機理的計算基于不明確機理的推測多孿生體共享智慧可視化低空空域數字孿生體系建設視覺賦能數據賦能融合賦能數字孿生是低空經濟工程化實踐的最佳解決方案我們的理解：數字孿生是一種基于模型的系統工程思維產物，低空經濟的數字孿生能夠為低空產業建設能力和治理體系提供新思路，或許是低空經濟工程化實踐的最佳解決方案數字孿生技術賦能低空經濟建設模式創新三維城市模型精確的城市模型使得城市治理更加直觀可視，特別是對于不可見、難預測場景多源數據融合對幾何和業務數據進行整合和分析，可獲取更全面、準確的信息和洞察運行仿真推演在孿生城市中對規劃或應急事件進行模擬，以評估不同決策方案的效果和風險圖“看更直觀”數“

6、管更精準”理“用更科學”基于數字孿生的低空空域數據底座平臺解決有限的地面、空域和頻諧資源共享共用的問題低空空域數據底座平臺主要解決的問題是什么解決低空空域中對各種低空飛行器的“看不見、呼不到、管不住”的基本安全問題解決規?；涂诊w行中“異構、高密度、高頻次和高復雜度”的安全、效率和成本問題解決低空經濟“管理、資源、業務、運營”等多主體、多業務、全方位協同問題空中急救推進依托重點醫院建設的停機坪，搭建了空中醫療救護通道和空中應急救援體系精細化管控基于多源數據高效融合技術，結合工程參數和氣象環境，構建專業模型，實現對其的動態化掌控。智能化管理借助專業的設備將各項數據集中可視化，模擬可能遇到的作業狀

7、況，對異常態勢進行可視化預警告警。數據支撐能力數據治理數據接入數據融合數據管理數據共享數據存儲數據服務數據交換數據容器數據業務化數據資產化數據智能化數據共享復用渲染仿真引擎數據引擎2.數字孿生低空空域場景資源配置3.數字孿生低空空域場景資源共享4.數字孿生低空空域場景綜合監管可視化1.低空空域資源一體化管控低空空域數據底座平臺語義化結構化全要素可視化智能計算仿真推演物理引擎集成.云計算實時渲染3D交互動態調度空間分析算法基于數字孿生的低空空域數據底座平臺1.低空空域資源一體化管控+全空間三維數據自動化治理虛實融合場景的風格化AI重建云端一體的低空數字空間顯示新一代孿生體數據格式+低空區域數字底

8、板0203040106手工模型CIM/BIM氣象/地質數據地形影像傾斜攝影05空域網格/航路航道低空空域數字孿生全生命周期管理匯聚治理融合管理調用2.數字孿生低空空域場景資源配置以二三維數據底板為基礎，以氣象、雷達、通信等物聯感知監測數據為驅動，構建業務展示內容自定義編排及自由組態的功能，解決業務設計工具和可視化開發工具鏈之間的斷裂問題，實現低空空域場景可視化的快速配置，提升開發效率。促進業務創新自定義編排和自由組態的功能使得平臺可以快速適應新的業務需求，促進低空經濟業務的創新和發展提升決策支持能力通過集成和分析各種數據，平臺可以為管理者提供基于實際大數據的決策支持，優化空域資源分配策略加快服

9、務響應速度平臺可以提供實時的氣象、雷達、通信等數據，幫助飛行器快速響應環境變化，提高服務的時效性降低運營成本低空空域資源配置有效提高了空域的使用效率，減少了飛行器的等待時間和延誤，從而降低了運營成本010203043.數字孿生低空空域場景資源共享飛行活動申報提供線上填報，提升飛行活動申報效率，簡化審批流程飛行器態勢信息通過接入低空運營企業動態數據，實現飛行器態勢信息的實時共享，提高飛行過程的透明度和安全性空域資源整合適飛空域、起降點等關鍵靜態數據，實現空域資源的可視化和優化配置低空管制通過接入5G-A通感一體等感知設備，實現對合作類和非合作類飛行軌跡的監控，提高飛行計劃偏離告警和黑飛識別的能力

10、。數據資源構建多元化資源模型庫，實現數據資源的匯聚融合與創新應用政務無人機資源通過政務無人機智管平臺，實現政務無人機資源的統一歸集、專管共享低空空域資源共享使用技術服務空域設計、航道規劃、模擬測試等功能，確保低空飛行器安全有序飛行安全監控通過實時監控和態勢感知，提高對低空飛行活動的監控能力4.數字孿生低空空域場景綜合監管可視化（1）智能仿真能力數據驅動的航空器模擬仿真飛行航路仿真4.數字孿生低空空域場景綜合監管可視化（2）空域網格的實時計算4.數字孿生低空空域場景綜合監管可視化（3）空域、航線輔助規劃及仿真模擬4.數字孿生低空空域場景綜合監管可視化（4）時空資源分配時空資源分配價值通過數字化手

11、段對低空空域進行精細化管理，可以實現空域資源的優化配置，提高空域的使用效率提高空域使用效率通過優化飛行路徑和空域使用，減少不必要的飛行和等待時間，從而降低能耗和排放，支持綠色發展支持環保和節能平臺能夠提供全面的低空飛行態勢感知，幫助管理者更好地理解和響應低空域內的動態變化增強態勢感知能力為不同的低空飛行活動提供定制化的空域和時間窗口，滿足農業噴灑、航拍、空中廣告等多樣化需求支持多樣化應用能夠支持無人機物流、應急救援、旅游觀光等低空經濟活動的規?；统B化運營，推動低空經濟高質量發展促進低空經濟發展平臺能夠實時監控飛行器的飛行狀態，提前預警可能的沖突和風險，從而增強飛行安全增強飛行安全4.數字孿

12、生低空空域場景綜合監管可視化空域及航線總覽低空管制飛行航線動態跟蹤安全告警（5）低空空域管制安全管理數字孿生技術應用至低空領域的預期成果基于全域統一低空信息模型基礎平臺，打造融合通信、低空氣象模型、時空資源分配算法于一體，構筑飛行服務、飛行監管、空域管理、資源管理全生命周期管理與可視化平臺。低空融合數據：低空適飛空域通航機場無人機起降平臺常態化運營航線飛行器數字孿生技術應用至低空領域的發展趨勢飛行規模管服對象低空區域整體系統現狀飛行密度低飛行間隔大基礎設施少感知精度低需求：適應未來架構，基于飛行規則的粗放有效的數字化管控飛行器數量少聚焦單個飛行器以及飛行任務的管理和服務需求：單架飛行器/自由飛

13、行進行個性化和精細化的管理和服務試驗點：專注于解決核心技術與場景問題。包括飛行規則融合、低空監控體系、特定場景、載人飛行試驗、飛行器安全性及運營管理設計上：考慮未來空域是一個共享的經濟資源執行上：飛行器較少，傳統的隔離飛行模式，保證飛行安全的同時，對系統有效性驗證試點建設，沉淀業務流程、政策法規、管理辦法及標準未來基礎設施完善感知能力精細飛行密度遞增需求：安全可控的前提下推進低空經濟的規?；w行器數量激增個體和群體的混合飛行模式需求：在預設的航道里計劃飛行，飛行器群體的去中心化宏觀管理和服務實驗區布局：低空需求集中區域部署。實際驗證異構、大容量的融合可行性。全域覆蓋推廣：考驗運行規則正確性、合理性和完整性融合飛行規則、機理和管理方式，基于數據驅動的融合飛行模式，最大化提高空域利用率。落實政府行業主管部門，授權成立國有運營平臺，協助行業主管部門做好綜合運行管理及監督。從疏到密從一到眾從分到合從隔到融運營平臺建設到運營 應用場景驅動，搭建框架，試點建設，現階段解決對低空飛行器“看不見、呼不到、管不住”的安全問題；未來基于全數字化的智能融合技術，解決大規模、高密度、高頻次低空空域融合飛行的安全、效率和成本問題。感謝傾聽！