徐宁、刘奕君:低空经济做什么?——无人机背后的全景

发布时间:2024-10-17 文章来源:人民网作者:徐宁、刘奕君



随着科技的不断进步,无人机已成为连接天空与地面的重要纽带,正逐步改变着我们的生活方式。从农业植保到物流配送,从影视航拍到应急救援,低空经济正在开启一个全新的篇章。那么,在无人机飞行的背后,究竟需要哪些支撑?如何能让无人机安全高效地飞起来为地表提供服务?本文将透过无人机,全面解析其背后的六大工作全景以及发展低空经济的全貌。


图1 低空经济六大核心工作


一、管理体制:开发低空空域资源


低空经济的本质是开发空域资源为人类服务,这涉及一个国家的空域管理体制。《中华人民共和国空域管理条例》指出,国家空中交通管理领导机构统一领导全国空域管理工作。然而,低空的空域管理体制与过去高空管理有很大的差别。由于高空飞行频次和路线比较稳定且有规律,采取的是航线制管理,如从南京飞往西宁的航班,其航线是预先设定好的,飞机之间互不干扰。而低空飞行对于空域管理的要求更为复杂且要求高:首先,低空飞行活动频次高、密度大,无法像高空那样设置固定的航线;其次,在无人机配送服务等应用场景中,用户可能临时提出需求,这就要求低空管理体系具备“即报即飞”能力;第三,由于低空飞行轨迹复杂,也要求对飞行器能够随时“全域感知”,以确保能够根据需要迅速调整飞行。因此,军地空域管理体制需要从“航线制”向“空域制”进行重构。


二、数字基建:构建低空智联网络


低空经济的发展离不开强大的数字基础设施支持,特别是针对低空空域的三维特性和低空飞行器“看不见、呼不到、管不住”的问题,需要构建一个智能互联的低空网络。这类似于铁路运输需要建设铁路和电网,低空经济也需要建立一套完整的数字基础设施,以实现飞行器与地面、飞行器之间、地面基站之间的实时通信连接;低空智联网需要确保每一架飞行器都能被实时监控和管理,从而形成一个高度互联、智能高效的低空飞行生态系统。例如,深圳打造的SILAS系统,通过建设四张网——“设施网”、“空联网”、“航路网”和“服务网”,推进低空飞行的全方位管理和优化。


图2 深圳SILAS系统“四张网”


三、制度体系:建立低空标准规范


为确保低空经济的安全、高效运行,建立一套完善的制度体系和标准规范必不可少,主要可包含以下方面:


制定明确的空中飞行规则,确保飞行器在指定高度、路径和速度下安全飞行。这些规则类似于地面交通中的红绿灯、车道划分等,从而建立飞行秩序。


明确飞行器的硬件性能标准,以保障其安全性和可靠性。例如,汽车上路需要牌照和必要安全配件等,在无人机的后续应用开发中,也可能需要配备降落伞装置,以确保在紧急情况下能够安全降落。


规范城市空中交通基础设施建设,健全无人机机场、交管设施等基础设施,确保其能够支持大规模的低空飞行活动;其次,规范网络通信等方面协议标准,如低空飞行活动进行信号传输时使用特定波段频段,保证通讯稳定性的同时避免干扰其他设备。


四、应用场景:实现低空商业价值


场景实现与商业闭环是低空经济发展的逻辑起点,通过具体的应用场景,低空经济能够为社会带来切实可见的价值。无论是空域管理优化、行业标准确立还是基础设施建设,其终极目标都是为了促成实际的商业应用,并提供相应的服务价值。因此,不断开拓新型应用场景正是地方政府应当积极尝试的方向,以促进低空经济的健康成长,为社会创造更多的经济价值和社会效益。


在实际应用中,人员的快速转移和物品的高效运输,都有望借助低空飞行技术得到显著改善。例如,南京市已采用无人机跨江运输血浆,大大提升了医疗急救的速度。展望未来,在面对城市交通拥堵问题时,公众或许可以选择乘坐电动垂直起降飞行器(eVTOL)出行,这将极大地减少通勤时间。


五、硬件产品:制造低空配套装备


低空经济的制造业覆盖了从原材料供应到终端应用的全过程。上游主要负责原材料和核心零部件的生产;中游则专注于基础设施建设和飞行保障;下游则关注于飞行器的实际运用和商业化场景。通过这样的划分,我们可以清晰地了解低空经济产业链的各个环节及其相互关系,从而促进产业健康发展。


图3 低空经济产业链大致全景


六、人才技术:保障低空关键要素


在低空经济的发展中,技术和人才是至关重要的保障要素。低空飞行正面临一系列关键技术问题,包括通感一体化、飞行器协同规划与计算、飞行器与基础设施协同演进,以及氢能动力、飞控系统、3D建模和SLIM等领域的突破。


同时,专业人才短缺将成为行业发展的瓶颈。需要加强产教融合和校企合作,培养大量的技术研发和运营管理人才,包括飞行器设计师、软件工程师、操作员和管理人员等。此外,绿色环保和公众认知也至关重要,应探索环保动力源,研发降噪新材料以减少空气和噪音污染;并且通过宣传教育活动,消除公众对低空飞行安全性和隐私保护等方面的疑虑,增强社会对低空经济发展的信心和接受度。


综上所述,低空经济不仅是无人机的技术革新,更是一场多方面协同合作的系统工程。管理体制是基础,合理的空域资源开发为无人机提供安全运行的环境;数字基建是关键,通过构建低空智联生态,实现飞行器间的无缝连接与信息共享;标准规范是准则,确保低空活动的有序和安全;多元应用场景是目标,展现技术的实际价值并推动商业模式进化;硬件制造是支撑,健全的产业链促进了从原材料到终端应用的有效衔接;人才技术是保障,技术和专业人才将为低空经济的持续发展提供源源不断的动力。这些环节相互支持、共同作用,构成了低空经济蓬勃发展的全景图。


(文稿、图片:南京大学长江产业发展研究院副院长 徐宁;研究助理 刘奕君)

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