2024年低空智聯(lián)網(wǎng)發(fā)展研究報(bào)告

目 錄一、低空經(jīng)濟(jì)成為各國戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)競爭的新高地 1（）低經(jīng)濟(jì)為產(chǎn)競爭賽道形成億新場 1（）全積極局低經(jīng)濟(jì)交通經(jīng)濟(jì)為兩主題 2二、低空智聯(lián)網(wǎng)定義及重要性 4（）低智聯(lián)形成五網(wǎng)協(xié)的數(shù)化系統(tǒng) 4（）低智聯(lián)構(gòu)建空經(jīng)發(fā)展數(shù)字底座 5三、低空智聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求 7（）快物流 7（）巡巡檢 8（）應(yīng)救援 8（）文直播 9（）載飛行 9（）勘測繪 10（）農(nóng)植保 10（）小結(jié) 11四、低空智聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢與布局重點(diǎn) 13（）低通信網(wǎng) 13（）低感知網(wǎng) 19（）低導(dǎo)航網(wǎng) 24（）低氣象網(wǎng) 27（）低算力網(wǎng) 31五、中國聯(lián)通低空智聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐行動 35（）低智聯(lián)技術(shù)證與署試點(diǎn) 35（）低智聯(lián)應(yīng)用范 36六、低空智聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)建議 45（）加頂層劃研究，善低智聯(lián)發(fā)展局 45（）打創(chuàng)新驗(yàn)區(qū)健全空智網(wǎng)技培育系 45（）加標(biāo)桿范作，培低空聯(lián)網(wǎng)業(yè)生態(tài) 46（）構(gòu)低空障體，壯低空聯(lián)網(wǎng)撐服能力 46（）加頻率劃研究，進(jìn)空網(wǎng)絡(luò)調(diào)發(fā)展 47版權(quán)聲明 48一、低空經(jīng)濟(jì)成為各國戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)競爭的新高地（一）低空經(jīng)濟(jì)成為產(chǎn)業(yè)競爭新賽道，形成萬億新市場低空經(jīng)濟(jì)打造發(fā)展“新空間”，涵蓋航空裝備制造、新型基礎(chǔ)低空經(jīng)濟(jì)開辟“三維立體”交通新模式，有效彌補(bǔ)了高空與地-低空一低空經(jīng)濟(jì)構(gòu)建科技創(chuàng)新高地，促進(jìn)航空技術(shù)與信息技術(shù)、新能低空，實(shí)現(xiàn)eVTOL飛控系統(tǒng)、機(jī)載感知、通信導(dǎo)航等領(lǐng)域重大突破，支撐eVTOL對直，（二）全球積極布局低空經(jīng)濟(jì)，交通和經(jīng)濟(jì)成為兩大主題一是美2.02.0》等（EASA）三是日明確各階段發(fā)展目標(biāo)，市場主體主要承接落地執(zhí)行。四是韓國政府持續(xù)加大低空無人機(jī)投資力度，擴(kuò)大該國的無人機(jī)創(chuàng)新能力，國土部、財(cái)政部、等聯(lián)合通過無人機(jī)扶持政策2.0，撥款269億韓元。12等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)；20243月，低空經(jīng)濟(jì)首次寫入政府工作7月，中國共產(chǎn)黨第二十屆中央委員會第三次全體會議通過《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的決（2024-2030年）》，系統(tǒng)化推動低空22個省（區(qū)、市）陸續(xù)低空經(jīng)濟(jì)相關(guān)政策，涵蓋低空空總體來看，國外低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展重點(diǎn)關(guān)注低空交通屬性，大力發(fā)二、低空智聯(lián)網(wǎng)定義及重要性（一）低空智聯(lián)網(wǎng)形成“五網(wǎng)”協(xié)作的數(shù)字化系統(tǒng)1000（3000）1低空智聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)視圖低空智聯(lián)網(wǎng)包括通信網(wǎng)、感知網(wǎng)、導(dǎo)航網(wǎng)、氣象網(wǎng)、算力網(wǎng)等（二）低空智聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的數(shù)字化底座低空智聯(lián)網(wǎng)是低空經(jīng)濟(jì)規(guī)?；l(fā)展的基礎(chǔ)底座，一方面，低空2023年，國務(wù)院等部門發(fā)布《無人駕駛航空飛行器管理暫行條例》，規(guī)定了輕/小/中/大型無人機(jī)要求可靠通信和可靠被監(jiān)視，無人機(jī)需自動向綜合臺（（5G、感知（雷達(dá)、遙感、5G-A通感）、導(dǎo)航（北斗、慣性導(dǎo)航）、計(jì)算（低空載人飛行對于安全性的要求顯著提升，美國聯(lián)邦航空局要求eVTOL發(fā)生事故的概率控制在千萬分之一，而歐洲航空安全局要求三、低空智聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求（一）快遞物流1快遞物流業(yè)務(wù)對低空智聯(lián)網(wǎng)的需求通信需求導(dǎo)航需求在起飛降落階段，視頻回傳上行速率5Mbps300kbps；在自動飛行階段，狀態(tài)回傳上行速率200kbps300kbps；控制端到端延時<100ms；業(yè)務(wù)端到端延時<500ms。起降點(diǎn)厘米級定位精度米級避障需求有主要為端側(cè)算力需求（二）巡查巡檢了更高的要求。

表2巡查巡檢業(yè)務(wù)對低空低空智聯(lián)網(wǎng)的需求通信需求導(dǎo)航需求感知需求氣象需求算力需求對于非周期巡檢，高清視頻回傳要求上6Mbps300Kbps；高清視頻傳輸需要上25Mbps300Kbps；控制端到端時延<100ms；業(yè)務(wù)端到端時延<500ms。起降點(diǎn)厘米級定位精度米級避障需求有主要為云側(cè)算力需求（三）應(yīng)急救援表3應(yīng)急救援業(yè)務(wù)對低空低空智聯(lián)網(wǎng)的需求通信需求導(dǎo)航需求感知需求氣象需求算力需求25Mbps；對于貨物運(yùn)輸，路徑規(guī)劃等控制鏈路下行300kbps；控制端到端演示100ms；業(yè)務(wù)端到端延時500ms。起降點(diǎn)厘線亞米級定位精度米級避障需求有成區(qū)域建模與目標(biāo)搜索（四）文旅直播表4文旅直播業(yè)務(wù)對低空低空智聯(lián)網(wǎng)的需求通信需求導(dǎo)航需求感知需求氣象需求算力需求8K直播數(shù)據(jù)回傳上行速率100Mbps，4K25Mbps，300kbps；100ms，500ms。米級定位精度米級避障需求有端側(cè)視頻壓縮處理需求（五）載人飛行用中最高的一類。因此，對飛行器上的控制指令、航行狀態(tài)數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)流暢回傳都有很高要求，并且需要冗余備份。表5載人飛行業(yè)務(wù)對低空低空智聯(lián)網(wǎng)的需求通信需求導(dǎo)航需求感知需求氣象需求算力需求高清視頻回傳輔助駕駛上行速率25~100MMbps，300kbps；20ms，500ms起降點(diǎn)厘米級，航線亞米級定位精度米級避障需求有環(huán)境監(jiān)與導(dǎo)航（六）勘探測繪表6勘探測繪業(yè)務(wù)對低空低空智聯(lián)網(wǎng)的需求通信需求導(dǎo)航需求感知需求氣象需求算力需求高清勘探測繪圖像視頻回傳上行100Mbps300Kbps120ms，500ms。測繪厘米級定位精級定位精度需求米級避障需求有主要為云側(cè)算力需求完成環(huán)境高精度建模（七）農(nóng)林植保低空農(nóng)林植保分為農(nóng)作物生長周期監(jiān)測和農(nóng)藥化肥噴灑兩種場距網(wǎng)聯(lián)協(xié)作農(nóng)林植保飛行對低空智聯(lián)網(wǎng)的覆蓋和性能需求逐步提升。表7農(nóng)林植保業(yè)務(wù)對低空低空智聯(lián)網(wǎng)的需求通信需求導(dǎo)航需求感知需求氣象需求算力需求25Mbps,300kbps；100ms，500ms。起降點(diǎn)厘亞米級定位精度米級避障需求有端、云側(cè)算力協(xié)同完成作物植被狀態(tài)監(jiān)測（八）小結(jié)上行速率要求普遍高于下行速率，多數(shù)業(yè)務(wù)上行速率需求不低于25Mbps100Mbps。100ms以下，載人飛20ms四、低空智聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢與布局重點(diǎn)低空經(jīng)濟(jì)飛行活動逐步向低空全空域拓展、常態(tài)化高密度飛行（一）低空通信網(wǎng)當(dāng)前低空通信以視距范圍內(nèi)的點(diǎn)對點(diǎn)通信為主，非授權(quán)頻段通120WiFi（2.4GHz5.8GHz）等非授權(quán)頻譜通信技術(shù)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通信，基本能夠視距5G網(wǎng)絡(luò)為主體，綜合采用WiFiWiFi等通信技術(shù)；在低空物流運(yùn)輸、城市治理、載人5G3005G300米以上、1000米以下空1000米以上的通航飛行空5G一是低空5G組網(wǎng)架構(gòu)及立體覆蓋方案尚不成熟。5G公網(wǎng)5G15G現(xiàn)網(wǎng)低空覆蓋仿真和測試結(jié)果看，300圖2低空主服務(wù)小區(qū)分布仿真測試驗(yàn)證(仿真-左，測試-右)二是低空5G關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)能力有待完善。低空通信網(wǎng)在對地對人覆蓋基礎(chǔ)上還需拓展對空對機(jī)覆蓋，5G網(wǎng)絡(luò)在低空環(huán)境下電磁傳5G5G重點(diǎn)布局方向1：低空5G立體覆蓋利用無線通信的方式滿足空地通信需求首先需要解決無線電信基于公網(wǎng)波束調(diào)優(yōu)需重點(diǎn)關(guān)注如何動態(tài)調(diào)整現(xiàn)有公共基站波束天線通過調(diào)整波束功率及數(shù)字角度實(shí)現(xiàn)空地一體波束設(shè)計(jì)可重點(diǎn)關(guān)注垂直大張角以及自定義波束兩種 圖3.a大垂直波束配置 圖3.b空地雙層波束配置-64T 圖3.c空地雙層波束配置-32T圖3空地一體波束新型低空天線設(shè)計(jì)對空和對地一體化天線，天線水平方向?qū)蘸?.1G圖4新型空地一體化天線低空空域覆蓋延展重點(diǎn)布局方向2：低空立體組網(wǎng)低空5G虛擬專網(wǎng)5G公網(wǎng)，通過同頻或異頻組網(wǎng)方式實(shí)5GSSB頻點(diǎn)構(gòu)建虛擬低空專網(wǎng)，但需研究對原有地面網(wǎng)絡(luò)的5G表8基于公網(wǎng)的空地一體化低空專網(wǎng)測試結(jié)果航線高度頻段空地一體站平均站間距（m）調(diào)整小區(qū)數(shù)目AUU型號覆蓋率上行速率>45Mbps占比上行速率>25Mbps占比130米N782.6km1232TR100%95.1%99.32%新建低空5G專網(wǎng)5G不同，且新建基站設(shè)備優(yōu)先選擇垂直波寬較大的AAU5G45Mbps表9新建5G低空專網(wǎng)測試結(jié)果航線高度頻段低空站平均站間距（m）低空小區(qū)數(shù)目AUU型號覆蓋率上行速率>45Mbps占比上行速率>25Mbps占比200米N782.6km1232TR/64TR100%95.9%98.4%非5G低空專網(wǎng)430MHz1.4GHz等頻段進(jìn)行低空專網(wǎng)重點(diǎn)布局方向3：低空端到端智能業(yè)務(wù)保障空地差異化策略。低空應(yīng)用具有高度、應(yīng)用和機(jī)型三種疊加屬性，5空地差異化配置低空業(yè)務(wù)的QoSQoSQoS保障策略，關(guān)鍵技術(shù)能力包括低空移（二）低空感知網(wǎng)5G-A技術(shù)方案及大范圍部署。傳統(tǒng)感知體系包括民航雷達(dá)、（AutomaticDependentSurveillance、300遮擋等因素，難以在城市低空區(qū)域大規(guī)模部署。ADS-B地面站通過400公里范圍內(nèi)配備并啟用ADS-B功能的飛行器進(jìn)行監(jiān)測，穩(wěn)定性和可靠性較高，但無法對未通感一體受1000105G-A未來低空感知網(wǎng)將綜合運(yùn)用雷達(dá)、光電、ADS-B、5G-A通感一體5G-A泛5G-AADS-B研究適用于城市場景部署的低功耗雷達(dá)，加速低空5G-A通感標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)成熟，規(guī)劃形成雷達(dá)、光電、5G-A通感等設(shè)備的協(xié)同部重點(diǎn)布局方向1：低空雷達(dá)城市場景適配重點(diǎn)布局方向2：低空廣域動態(tài)感知容易受到周圍環(huán)境的影響，如天氣、障礙物等不利因素都會對UAV產(chǎn)生的氣流擾動，UAV的RSSI波動比地面通信可能更大，極大地影響了定位性能。未來將利RSSI重點(diǎn)布局方向3：多源感知組網(wǎng)規(guī)劃與能力協(xié)同5G-A、光電雷達(dá)、傳統(tǒng)雷達(dá)等不同監(jiān)測設(shè)（NTP）或RTK（三）低空導(dǎo)航網(wǎng)當(dāng)前低空導(dǎo)航網(wǎng)主要以GPS5G+SLAM一般通過衛(wèi)星和用戶的信號收發(fā)時間間隔測量和距離計(jì)算得到定位衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用范圍和性能發(fā)揮。(RTK)重點(diǎn)布局方向1：導(dǎo)航性能增強(qiáng)演進(jìn)PPP-RTK（PrecisePointPositioningReal-TimeKinematic）1003~5cmPPP-RTK相比傳統(tǒng)PPP技術(shù)收斂更快，與網(wǎng)絡(luò)RTK和測距儀（DME）融合使用，測算低空飛行器相對于地面信標(biāo)的方位SLAM重點(diǎn)布局方向2：多源融合導(dǎo)航方案多源融合導(dǎo)航方案通過將雷達(dá)傳感器等設(shè)備所獲取的環(huán)境信息（四）低空氣象網(wǎng)低空飛行氣象觀測網(wǎng)在滿足各地區(qū)、各場景的多樣化低空飛行需2024年，中國氣象局（CMA）在國家層面大力推動低空飛行氣重點(diǎn)布局方向1：低空氣象監(jiān)測系統(tǒng)和實(shí)時感知技術(shù)（300S空連續(xù)波測風(fēng)雷達(dá)以實(shí)現(xiàn)20-10005G營服務(wù)等系統(tǒng)使用，實(shí)現(xiàn)對城市低空氣象環(huán)境的實(shí)時動態(tài)感知。重點(diǎn)布局方向2：面向低空通航的災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)通過在機(jī)場或機(jī)巢等飛行器起降平臺附近加強(qiáng)低空大氣狀態(tài)觀（2小）重點(diǎn)布局方向3：高分辨率區(qū)域氣象數(shù)值模式和城市近地面大氣邊界層精細(xì)化數(shù)值模擬技術(shù)米分辨率）和低空大氣邊界層（1000米及以下，垂直分辨50米）的三維網(wǎng)格精細(xì)化模擬。發(fā)展低空氣象多源觀測資料同重點(diǎn)布局方向4：低空通用航空專業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)5G通訊、高速網(wǎng)絡(luò)、多MEC）（五）低空算力網(wǎng)低空算力網(wǎng)當(dāng)前主要由低空飛行器本身攜帶的終端算力支撐完低空算力網(wǎng)以算網(wǎng)協(xié)同為重點(diǎn)，彈性計(jì)算、分布式計(jì)算、邊緣低空算力網(wǎng)絡(luò)尚處于發(fā)展初級階段，在智能算力調(diào)度和彈性配重點(diǎn)布局方向1：算力網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重點(diǎn)布局方向2：算力任務(wù)智能調(diào)度重點(diǎn)布局方向3：算力資源互聯(lián)互通：（CPU集群（GPU（重點(diǎn)布局方向4：構(gòu)建低空算力智能模型五、中國聯(lián)通低空智聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐行動（一）低空智聯(lián)網(wǎng)技術(shù)驗(yàn)證與部署試點(diǎn)98325G3.53.6GHz異頻組網(wǎng)減少干擾，0300m3.5G200100012005G低空智聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)；3007536+3km真高3004K識別等能力，在政數(shù)“空天地”城市治理項(xiàng)目中，存量站址上新3.5G345Mbps速率回（2km120貨運(yùn)航線（10km長、300米高）、以及坪山測試場（2km長、120米高）3.5G低空專網(wǎng)，驗(yàn)證低空5G網(wǎng)絡(luò)對外賣、物流城市治理、應(yīng)急通信等低空業(yè)務(wù)的支撐能力。92005G/5G-A低空試驗(yàn)基站，開展低空5G5G（二）低空智聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范應(yīng)用及示范基地建設(shè)方面，中國聯(lián)通在青島打造了首個“低空+（132）5G低空專網(wǎng)，形成了以智慧水利、應(yīng)急救援、低空物流、區(qū)域安防等145G20245155G+“”65G+無人機(jī)血液運(yùn)輸航路首飛此次無人機(jī)醫(yī)療配送航線經(jīng)空中交通管理機(jī)構(gòu)審批，由湛江聯(lián)通湛江成為廣東省內(nèi)繼深圳之后第二個開通無人機(jī)血液運(yùn)輸航線的城“醫(yī)療”據(jù)悉，市中心血站與上述兩個院區(qū)間的地面通勤時間正常為20—40分鐘，但若受交通擁堵等影響，則往往影響正常交付時效。4—7分鐘即可完成運(yùn)輸，綜合效率80%通”。“空中送血”不僅破解了“擁堵關(guān)”，實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)地配送，還5G20225月，為共同推進(jìn)長江南京段海事無人機(jī)應(yīng)用工作，南五方合作啟動共建“5G+無人機(jī)應(yīng)用融合創(chuàng)新中心”并簽訂2022年工作任務(wù)書。借助本次簽約，南京聯(lián)通將與四家合作伙伴攜AIS實(shí)現(xiàn)目標(biāo)船舶AI識別統(tǒng)計(jì)、違規(guī)行為檢測、航標(biāo)位置監(jiān)測、救援物5G“”的目7無人機(jī)江面巡航202310135G983003.5G5G5G35降低。體系試運(yùn)行一年來，海巡艇出艇率大幅下降，燃油消耗下降30%8無人化值守場景目前，南京海事基本實(shí)現(xiàn)無人化值守，長江南京段共部署了11820公里外的無人AI識別功能，會對違法行為智能600余起，大大提高了海事部門發(fā)現(xiàn)與處