| 2026 | No.3 | No.2 | No.1 | |||
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基于国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)提出的第六代移动通信(the Sixth Generation Mobile Communication,6G)六大典型应用场景,第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)开展了6G用例与业务需求研究,并形成6G技术报告TR22.870。以TR22.870为基础,面向6G低空智能网联系统开展研究,梳理以无人机为代表的低空智联应用场景及典型用例,并结合通信与人工智能(Artificial Intelligence,AI)融合、通感一体化等相关场景分析低空应用需求。在此基础上,总结低空智联在通信速率、时延可靠性以及定位与感知能力等方面的重要技术指标,并进一步探讨面向6G低空智联的潜在重要技术,为低空智能网联系统的发展提供参考。
面向低空经济规模化应用,低空业务对低空三维覆盖、连续感知与安全管控提出更高要求。低空飞行目标机动性强,业务数据传输与目标感知需协同保障,因此对通信与感知的融合供给提出迫切需求。在此背景下,通感融合可在统一的网络基础设施上协同提供通信与感知能力,为低空经济底座构建提供重要支撑。首先梳理国内外通感融合标准化与研究进展,然后总结通感融合基站及系统、通感融合无人机及其集群两条技术路径,针对资源竞争、低空三维覆盖能力不足、感知精度受限、感知可信性不足以及全局干扰复杂难解等挑战,提出面向低空经济的通感网络技术路径,涵盖前端可信回波获取、网络化协作检测与轨迹跟踪、人工智能识别与融合、多源融合感知以及网络级资源与架构演进。
当前低空智联网建设面临通信、感知、导航、气象、算力(通感导气算)系统分立、标准不一、协同不足的“碎片化”困境,造成基础设施重复投资、跨域数据壁垒等问题。因此,提出了以通信基础设施为载体,融合“通感导气算”能力的低空智联“一张网”集约化建设理念,分析了当前低空智联网发展现状、存在问题及困境成因,并从标准体系、技术研究、网络建设、商业生态4个维度提出建议,为低空经济的高质量发展提供理论参考与决策依据。
随着低空经济快速发展,飞行器高密度运行对避让能力提出严苛要求。针对低空协同避让的通信需求,提出基于蜂窝车联网(Cellular Vehicle-to-Everything,C-V2X)邻近直连通信接口5(Proximity-services Communication 5,PC5)的体系架构,包含直连通信交互层、广域通信管理层和机载融合执行层;分析了典型低空场景与通信性能要求,阐述了核心使能技术及标准化协同避让交互流程;最后展望了三维波束管理、智能干扰协调和频谱政策等未来研究方向,为低空安全通信系统构建提供理论参考。
针对当前低空空域管控不足、风险评估不精细、航线规划缺少安全性评估等问题,提出基于低空数字孪生的风险量化评估与安全航线规划技术框架。以北斗网格为基准,对低空空域及环境要素进行管理,建立“地面-空中”融合的风险量化模型,同时基于风险量化评估结果和改进A*算法生成低空飞行航线,并在河南某典型城市开展现场试验,验证了技术的有效性,可为低空空域高效利用和航线规划提供支撑。
铁路物流园区内部短驳运输面临效率瓶颈问题,无人机为突破此瓶颈提供了新的解决途径。然而,无人机引入后引发了复杂的空地协同调度难题。针对此问题,开展了考虑多重时空约束的无人机协同调度优化研究。首先,分析了任务分配、无人机能力、节点容量及空域安全等核心约束;其次,构建了以最小化最大完工时间为目标的混合整数规划模型;进而,设计了一种融合动态贪婪初始化策略与改进遗传算法的两阶段启发式算法。仿真结果表明,该算法能显著缩短任务周转时间并提高无人机利用率,为园区智能调度提供了决策依据。
针对低空应急救援场景中环境复杂多变、多机协同调度困难及动态风险规避能力不足的问题,提出了一种融合多维态势感知的无人机集群智能协同管控技术。通过构建基于动态贝叶斯网络的异构信息融合模型,将机载传感数据与外部时空态势映射为三维动态风险地图。在此基础上,设计了风险耦合的多智能体强化学习调度策略与自适应路径规划方法,将量化风险值实时引入决策与规划闭环。外场试验结果表明,该方法能够显著提升对动态风险的感知精度,能够在复杂动态环境下有效提高无人机集群的任务成功率,缩短平均避障响应时间与任务完成总耗时,降低平均风险暴露时长,为构建安全高效的低空应急救援体系提供技术支撑。
低轨卫星导航系统是无人机在复杂信道场景下实现定位导航的关键,其中动态参数的校准是其可靠性的重要保障。针对低轨卫星导航系统动态参数范围大的特点,采用基于最小二乘法的动态参数校准方法。仿真结果显示,相比于传统校准方法,基于最小二乘法的动态参数校准方法显著降低了校准结果的不确定度,提高了无人机定位结果的可靠性。
聚焦无人机、电动垂直起降飞行器、直升机及轻小型固定翼飞机4类核心低空装备,剖析其发展现状与阶段性特征,从技术自主、适航认证、市场应用与生态协同等维度,提出分层进阶的高质量发展路径,以期为构建安全高效、融合开放的低空装备产业体系提供路径参考。研究表明,低空装备产业短期需夯实技术根基、拓展场景闭环应用;中长期应逐步实现从载物到载人、再到空地一体智能协同的系统跨越。
低空基础设施作为低空经济安全运行与商业闭环的核心支撑,当前仍是产业链发展的短板,在建设过程中面临技术瓶颈、结构性矛盾与制度约束,制约低空经济规模化发展。基于此,以低空通信、监视、起降3类重资产基础设施为研究重点,梳理其发展现状与业务需求,剖析其制约低空经济规模化发展的三大深层次结构性矛盾,并提出针对性破解对策,为推动低空基础设施建设,促进低空经济高质量规模化发展提供理论与实践参考。
低空经济已被纳入国家战略性新兴产业,其社会化发展衍生出公共安全、数据安全等多重风险,带来犯罪圈失衡、行为漏罚等治理难题。对此,应系统梳理风险类型,剖析现行刑法在法益界定、构成要件适配及刑罚配置上的困境。建议以法益保护为导向,通过审慎扩大解释既有罪名,并适时增设专项罪名,实现刑事治理的结构优化与体系回应,保障低空经济安全规范发展。
近年来,低空经济的快速发展推动低空空域利用方式持续拓展,传统以安全管控为核心的治理模式面临调整压力。低空经济治理既需法律规范体系支撑,也有赖于政策工具引导,二者的配置关系逐步成为影响治理效果的关键制度议题。从制度工具视角切入,在厘清低空政策与法规功能差异基础上构建比较框架,进而对不同国家低空治理实践开展类型化归纳。研究发现,国际上主要存在政策推动型、法规主导型以及政策与法规协同推进3种低空治理模式。不同模式在制度目标取向、治理工具配置与实施效果方面存在显著差异,且表现出从单一工具向组合治理转变、安全管控与产业发展逐步并重的演进特征。结合我国政策制度环境,低空经济治理应在保持政策灵活性的同时完善法律规范体系,通过风险分级与制度协同构建分层次的治理结构。