低空智聯(lián)云技術(shù)研究報(bào)告1.0

目 錄一、政策趨勢(shì)市場(chǎng)解讀 1（一）政策發(fā)布解讀 1國(guó)內(nèi)政策解讀 1國(guó)外政策解讀 1（二）市場(chǎng)趨勢(shì)解讀 2二、低空智聯(lián)云體系概述 4（一）技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 4（二）現(xiàn)階段發(fā)展挑戰(zhàn) 4挑戰(zhàn)一：低空設(shè)施種類繁多異構(gòu)性高，導(dǎo)致互聯(lián)難度大 4挑戰(zhàn)二：空域環(huán)境復(fù)雜無法得到全面監(jiān)管，導(dǎo)致飛行器起降受限 5挑戰(zhàn)三：缺乏行業(yè)云平臺(tái)用以支撐低時(shí)延、智能化業(yè)務(wù)場(chǎng)景 6三、低空智聯(lián)云技術(shù)應(yīng)用 7（一）低空智聯(lián)云技術(shù)架構(gòu) 7基礎(chǔ)設(shè)施 7協(xié)同平臺(tái) 9頂層應(yīng)用 11（二）低空智聯(lián)云特色行業(yè)應(yīng)用 12特色應(yīng)用一：政務(wù)場(chǎng)景 12特色應(yīng)用二：民生場(chǎng)景 13一、政策趨勢(shì)市場(chǎng)解讀（一）政策發(fā)布解讀國(guó)外政策解讀20237（FAA）發(fā)布《先進(jìn)空中交通（AAM）實(shí)施方案》V1.0，包括運(yùn)營(yíng)、基礎(chǔ)設(shè)施、電力網(wǎng)絡(luò)、安的發(fā)展，并在無人機(jī)監(jiān)管方面建立完善的法規(guī)體系。201611SESARU-sapce，20176SESAR20181252025國(guó)內(nèi)政策解讀我國(guó)大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)新興產(chǎn)202435——202435（以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》）中首次把低空經(jīng)濟(jì)寫入政府工作報(bào)告?！秷?bào)告》提出“”（2024—2030（）針對(duì)未來低空經(jīng)濟(jì)的實(shí)際工作推進(jìn)發(fā)布了具體行動(dòng)方案?！斗桨浮?G”各地積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，出臺(tái)促進(jìn)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展行動(dòng)方案，從低空產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游全方位推動(dòng)地方低空產(chǎn)業(yè)建設(shè)。低空飛行器制造方面，提出通過整機(jī)牽引，加快低空有人、無人飛行器核心零部件技術(shù)攻關(guān)；基礎(chǔ)設(shè)施保障方面，加強(qiáng)起降及服務(wù)保障場(chǎng)地建設(shè)及利用，并完善無人機(jī)通信、導(dǎo)航、感知、氣象、定位、監(jiān)視等設(shè)施建設(shè)；監(jiān)管及運(yùn)行服務(wù)方面，大力發(fā)展智能化飛行器控制，加強(qiáng)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；應(yīng)用場(chǎng)景方面，鼓勵(lì)開展應(yīng)急救援、巡視巡（二）市場(chǎng)趨勢(shì)解讀我國(guó)低空市場(chǎng)發(fā)展受到政策支持作用的鼓勵(lì)，在技術(shù)發(fā)展、試點(diǎn)飛行、多種場(chǎng)景應(yīng)用等多個(gè)領(lǐng)域呈現(xiàn)出迅速發(fā)展態(tài)勢(shì)。據(jù)中國(guó)民2022eVTOL2023eVTOLEH216-S已取得中國(guó)民航局頒發(fā)的型號(hào)合格證（TC），eVTOL1851211022012等城市開通43條航線，并累計(jì)完成訂單超36萬單。eVTOLeVTOLAAMJobyAviationPrimeAir二、低空智聯(lián)云體系概述（一）技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀作為推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)的支撐，低空智聯(lián)云技術(shù)體系正持續(xù)取得顯著進(jìn)展。一方面，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)的深度融合與應(yīng)用顯著增強(qiáng)了低空智聯(lián)云的數(shù)據(jù)處理與分析能力，使其能夠更高效地處理和分析海量數(shù)據(jù)。這些技術(shù)的結(jié)合讓低空智聯(lián)云能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和管理低空環(huán)境，為低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。另一方面，低空通信、導(dǎo)航、感知等關(guān)鍵技術(shù)的突破，也為低空智聯(lián)云的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這些關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新使得低空智聯(lián)云能夠更精確地進(jìn)行定位和導(dǎo)航，提升了低空交通的安全性和效率。5G5G（二）現(xiàn)階段發(fā)展挑戰(zhàn)大低空業(yè)務(wù)執(zhí)行需要對(duì)起降空域、航線周邊進(jìn)行實(shí)時(shí)全面的環(huán)境監(jiān)測(cè)，保證飛行器的起降安全、飛行安全。并且伴隨同一空域內(nèi)飛行器數(shù)量增多，如何高效安全地保證多架次無人機(jī)，有序開展低空作業(yè)也是亟待解決的問題。低空環(huán)境不同于傳統(tǒng)民航空域，會(huì)存在地面建筑阻攔，飛行環(huán)境復(fù)雜。且低空飛行器多為輕量化小機(jī)型，對(duì)環(huán)境、氣象要求都會(huì)更高。但目前對(duì)于飛行空域的全量化、實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)仍處在起步階段，尚無法達(dá)到可以大范圍支撐無人機(jī)起降的程度。且無人機(jī)單機(jī)智能已可以實(shí)現(xiàn)對(duì)劃定航線上的建筑物避障，但伴隨群體飛行任務(wù)的出現(xiàn)，單機(jī)智能對(duì)飛行任務(wù)的智能化識(shí)別變現(xiàn)的捉襟見肘，需要邊緣算力的協(xié)助，輔助空域內(nèi)飛行任務(wù)的自主決策和智能識(shí)別。我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展剛剛起步，行業(yè)內(nèi)部數(shù)字化程度普及程度低，在大量多維低空?qǐng)鼍皵?shù)據(jù)進(jìn)入后，當(dāng)前低空服務(wù)平臺(tái)運(yùn)作機(jī)制大部分依賴人力處理，在處理效率及準(zhǔn)確度上無法匹配目前業(yè)務(wù)需求。未來仍需持續(xù)搭建以支撐智能調(diào)度、智能決策等低空特色功能的一體化公共云平臺(tái)服務(wù)，向上賦能業(yè)務(wù)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)快速普及。當(dāng)前部分場(chǎng)景如外賣、快遞、醫(yī)療物資配送等存在大量需要快速反應(yīng)，快速處置的低時(shí)延、高并發(fā)需求場(chǎng)景，需要進(jìn)行極低時(shí)延網(wǎng)狀智能交付，需要智能化系統(tǒng)輔助實(shí)時(shí)計(jì)算最優(yōu)航線、最佳飛行計(jì)劃。但目前的機(jī)端設(shè)備、系統(tǒng)無法滿足上述需求，同樣需要在基礎(chǔ)設(shè)施層面和行業(yè)平臺(tái)方面同步布局規(guī)劃成體系的低時(shí)延業(yè)務(wù)反饋云平臺(tái)，以支持大規(guī)模低空業(yè)務(wù)開展。三、低空智聯(lián)云技術(shù)應(yīng)用參照云計(jì)算基礎(chǔ)的分層方法，低空智聯(lián)云整體技術(shù)架構(gòu)按圖1所示為基礎(chǔ)設(shè)施層、協(xié)同平臺(tái)層、頂層應(yīng)用層。圖1低空智聯(lián)云整體技術(shù)架構(gòu)（一）低空智聯(lián)云技術(shù)架構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施層主要涵蓋低空智聯(lián)網(wǎng)及其下設(shè)的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施以及云主機(jī)、云存儲(chǔ)、云網(wǎng)絡(luò)、云安全等云上基礎(chǔ)設(shè)施。作為整體低空智聯(lián)云技術(shù)體系架構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施，可以對(duì)協(xié)同平臺(tái)提供最原始的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、云存儲(chǔ)、算力支撐等重要資源。0-30002圖2低空飛行器分布示意圖并且空中的具體情況瞬息萬變，會(huì)存在天氣變化、飛行器沖突、障礙物阻擋等多種異常情況，需要緊急介入處置。單一的中心控制系統(tǒng)無法對(duì)極低時(shí)延、高并發(fā)的多重任務(wù)沖突展開針對(duì)性處理，需要在飛行任務(wù)空域周邊安排相應(yīng)的邊緣處理中心，對(duì)低時(shí)延需求做到先分流、再處置的效果，剩余的非低時(shí)延需求則可以繼續(xù)回傳至當(dāng)?shù)氐闹行脑瓶刂葡到y(tǒng)做進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析。上述業(yè)務(wù)處理邏輯正是低空智聯(lián)云分布式基礎(chǔ)設(shè)施部署架構(gòu)可以具備的優(yōu)勢(shì)。圖3低空智聯(lián)云分布式基礎(chǔ)設(shè)施部署架構(gòu)3作歸類。協(xié)同平臺(tái)協(xié)同平臺(tái)層主要包含兩大部分，分別是低空數(shù)字平臺(tái)以及低空業(yè)務(wù)平臺(tái)。圖4空間數(shù)據(jù)應(yīng)用流程圖低空業(yè)務(wù)平臺(tái)包含智慧飛行、監(jiān)控管理、安全管理的三個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái)。智慧飛行服務(wù)平臺(tái)主要負(fù)責(zé)對(duì)無人機(jī)自身的自主飛行提供支撐，保障無人機(jī)在飛行過程中的業(yè)務(wù)運(yùn)行順暢，以及一些自主決策的執(zhí)行；監(jiān)控管理平臺(tái)主要負(fù)責(zé)對(duì)飛行器飛行的航線、狀態(tài)、異常情況進(jìn)行識(shí)別、監(jiān)控，并及時(shí)提醒后臺(tái)監(jiān)管中心工作人員，對(duì)應(yīng)急情況進(jìn)行干預(yù)；安全管理平臺(tái)主要保證無人機(jī)的主動(dòng)及被動(dòng)安全，技術(shù)方面，協(xié)同平臺(tái)層中無人飛行器與人工智能大模型技術(shù)的結(jié)合，也是低空智聯(lián)云研究布局中的重點(diǎn)。無人機(jī)在通用場(chǎng)景中擁有部署容易、靈活性強(qiáng)和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但隨著低空?qǐng)鼍暗呢S富也暴露出一些挑戰(zhàn)，比如其十分有限的電池容量和相對(duì)較弱的計(jì)算能力。因此，無人機(jī)匱乏的機(jī)載資源約束使得在無人機(jī)上部署計(jì)算密集型應(yīng)用變得十分困難。將人工智能與基于無人機(jī)的邊緣計(jì)算結(jié)合，能夠利用智能方法解決無人機(jī)邊緣計(jì)算中的連接策略、資源管理等問題，同時(shí)也能為地面用戶或無人機(jī)用戶運(yùn)行的智能應(yīng)用提5使無人機(jī)群可以具備集體潛意識(shí)的“蜂巢式”思維智能大腦，可以使任務(wù)執(zhí)行及生產(chǎn)作業(yè)得到極大的助力和改善，這也是大力發(fā)展人工智能大模型的核心訴求。在群體智能中，無人機(jī)使用無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，并交換有關(guān)其位置、速度和任務(wù)目標(biāo)的信息。在災(zāi)害響應(yīng)場(chǎng)景中，集群無人機(jī)可以進(jìn)行快速空中偵察，在危險(xiǎn)環(huán)境中搜尋幸存者，并將應(yīng)急物資運(yùn)送到難以到達(dá)的地區(qū)。

圖5無人機(jī)群體智能執(zhí)行路徑圖頂層應(yīng)用層主要明確了有哪些特色場(chǎng)景如城市管理、林業(yè)巡檢、河道巡查、能源設(shè)施檢測(cè)可以使用低空能力進(jìn)行賦能，從而大幅提高場(chǎng)景中的任務(wù)執(zhí)行效率，優(yōu)化執(zhí)行體驗(yàn)，并且也為低空智聯(lián)云的進(jìn)一步發(fā)展，提供了方向指引，并和基礎(chǔ)設(shè)施層及協(xié)同平臺(tái)層進(jìn)行呼應(yīng)，利用其技術(shù)向特色場(chǎng)景賦能，并結(jié)合特色場(chǎng)景的任務(wù)數(shù)據(jù)反哺技術(shù)迭代升級(jí)。（二）低空智聯(lián)云特色行業(yè)應(yīng)用特色應(yīng)用一：政務(wù)場(chǎng)景基于低空智聯(lián)云在支撐低空運(yùn)輸中通信、導(dǎo)航、感知、管控、協(xié)調(diào)算力資源、支持?jǐn)?shù)據(jù)互聯(lián)互通等方面的優(yōu)勢(shì)，目前已在多種政務(wù)場(chǎng)景中得到應(yīng)用。在高速公路巡檢方面，面對(duì)傳統(tǒng)交通路政管理存在監(jiān)管困難、人手不足等問題，尤其是高速路況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巡檢等方面，依托于低空智聯(lián)云，高速公路巡檢無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離、更長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)的路況監(jiān)控，為政務(wù)部門更加高效、精準(zhǔn)掌握交通路政路況提供有力支撐。在城市消防應(yīng)急處置方面，無人機(jī)在監(jiān)視災(zāi)情、監(jiān)控反饋消防緊急情勢(shì)等方面，借助低空智聯(lián)云，對(duì)特定任務(wù)區(qū)域?qū)嵤?zāi)情自動(dòng)巡檢。精準(zhǔn)定位火源，危險(xiǎn)區(qū)域，迅速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，有效降低損失，提高消防應(yīng)急處置效率，構(gòu)建消防安全“空中通道”。在智慧水利方面，在低空智聯(lián)云的支撐下，可實(shí)現(xiàn)更廣范圍、更高頻次、更加精準(zhǔn)的河道水質(zhì)監(jiān)測(cè)、河道、堤壩巡查，可實(shí)現(xiàn)無人夜間值守、高效低空數(shù)據(jù)采集、突發(fā)事件的及時(shí)響應(yīng)等，大大提在光伏巡檢方面，低空智聯(lián)云架構(gòu)下的無人機(jī)低空在線巡檢也得到了有效推廣應(yīng)用，大幅提升了監(jiān)測(cè)效率水平，為光伏電站的管理提供了強(qiáng)有力支撐。在城市管理方面，針對(duì)沿街建筑物立面不潔、高層違建、建筑工地土質(zhì)裸露等城市管理突出問題，智聯(lián)云架構(gòu)無人機(jī)在智慧城市建設(shè)、管理方面正發(fā)揮出越來越突出的優(yōu)勢(shì)。特色應(yīng)用二：民生場(chǎng)景低空物流領(lǐng)域，地面物流承載壓力大，而低空智聯(lián)云技術(shù)的出城市交通領(lǐng)域，隨著生活水平的提高，人們開始探索更新