2024年低空智聯(lián)算力網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐研究報(bào)告

低空智聯(lián)算力網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐研究報(bào)告低空智聯(lián)算力網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐研究報(bào)告編寫單位：算網(wǎng)云協(xié)同系統(tǒng)工作委員會(huì)、中國(guó)信息通信研究院云蘇州）編寫組：黃天昊、周丹穎、雷昊、劉如明、馬龍飛、邢鑫雨、張3“”20247“”。2024年是低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展元年，作為全新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)空間，低空平面”“”低空智聯(lián)算力網(wǎng)是低空應(yīng)用場(chǎng)景面向算力應(yīng)用與調(diào)度需求進(jìn)行/目 錄一、低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)概述 1（）放空域值，空經(jīng)煥新業(yè)結(jié)構(gòu) 1（）從育到地，空經(jīng)發(fā)展景良好 4（）政大力持，國(guó)低經(jīng)濟(jì)地開(kāi)花 6（）市表現(xiàn)躍，空經(jīng)是萬(wàn)級(jí)藍(lán)海 9二、低空智聯(lián)算力網(wǎng)概述 10（）低產(chǎn)業(yè)術(shù)視圖 10（）低智聯(lián)力網(wǎng)涵 11（）低智聯(lián)力網(wǎng)互流程 12三、低空算力網(wǎng)體系架構(gòu) 13（）算互聯(lián)構(gòu)筑空算網(wǎng)發(fā)根基 13（）低算力五大心能，為空供賦智 15（）低算力建設(shè)處初，存諸多板 17（）低算力需持升級(jí)深化景賦效用 19四、低空云平臺(tái)體系架構(gòu) 20（）低云平三大級(jí)，能低場(chǎng)景用可控 20（）基設(shè)施：夯底座力 21（）協(xié)平臺(tái)：實(shí)統(tǒng)籌理 22（）頂應(yīng)用：提場(chǎng)景值 23五、低空智聯(lián)算力網(wǎng)典型實(shí)踐場(chǎng)景 23（）青低空市治理 23（）鳳山自保護(hù)空天一體監(jiān)測(cè) 25（）三斷場(chǎng)無(wú)人應(yīng)急援 28六、低空智聯(lián)算力網(wǎng)融合發(fā)展趨勢(shì) 29（）賦廣視多視低空景鏈接視網(wǎng)+低智聯(lián)力網(wǎng) （）賦全鏈多環(huán)低空能升級(jí)人智能+低智聯(lián)算力網(wǎng) （）賦多維立體智慧市建設(shè)城大腦+低智聯(lián)算力網(wǎng) 一、低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)概述（一）放大空域價(jià)值，低空經(jīng)濟(jì)煥新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)1000（3000米推動(dòng)新興技術(shù)應(yīng)用落地以及提升社會(huì)綜合服務(wù)效能等方面具有不可航空器研發(fā)制造在濟(jì)適用的航空器產(chǎn)品解決方案。低空飛行運(yùn)營(yíng)從從運(yùn)營(yíng)模式來(lái)看其運(yùn)營(yíng)效率與服務(wù)質(zhì)量的高低直接決定了低空經(jīng)濟(jì)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)配套服務(wù)保障飛行培訓(xùn)與教育是低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，針對(duì)無(wú)人航空器維修保養(yǎng)服務(wù)專注于保障航空器的持續(xù)適航性與運(yùn)行可關(guān)聯(lián)延伸產(chǎn)業(yè)低空旅游產(chǎn)業(yè)低空數(shù)據(jù)應(yīng)用與服務(wù)產(chǎn)業(yè)則是基于低空飛行作業(yè)過(guò)程中所采集巡檢數(shù)據(jù)、測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、（二）從培育到落地，低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景良好萌芽探索期20世紀(jì)初，飛機(jī)的誕生開(kāi)啟了航空時(shí)代，低空飛行活動(dòng)也隨之1909年，展示。年，意大利的皮亞扎上尉首次嘗試使用飛機(jī)進(jìn)行航空郵2020初步發(fā)展期20405060快速崛起期21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)、材料技術(shù)、電池技術(shù)等多領(lǐng)域技工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保、電力巡檢、油氣管道檢測(cè)、地理測(cè)繪在物流配送領(lǐng)域，京東、順豐等電商和物流企業(yè)紛紛開(kāi)展無(wú)人機(jī)載人低空飛行方面，優(yōu)步等公司提出城市空中交通概念，電動(dòng)垂（三）政策大力扶持，我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)遍地開(kāi)花2021年，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》首次將“低空經(jīng)濟(jì)”概念寫入國(guó)家規(guī)劃。12”202430北京、上海、杭州、合肥等15個(gè)城市與企業(yè)攜手共建低空經(jīng)濟(jì)生態(tài)2025年，打造涵蓋低空飛行路線、低空應(yīng)用示范區(qū)等多1：表1低空政策匯總表發(fā)布部門發(fā)布時(shí)間政策名稱相關(guān)內(nèi)容國(guó)家層面中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳2024.11《有效降低全社會(huì)物流成本行動(dòng)方案》化創(chuàng)新應(yīng)用。工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、財(cái)政部、中國(guó)民用航空局2024.3《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024-2030年》建高效融合產(chǎn)業(yè)生態(tài)等重點(diǎn)任務(wù)。國(guó)務(wù)院2024.32024年《政府工作報(bào)告》明確積極培育新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)，積極打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等新增長(zhǎng)引擎。中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議2023.12中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。國(guó)家空管委2023.11《中華人民共和國(guó)空域管理?xiàng)l例（征求意見(jiàn)稿》明確提出空域用戶定義并提出空域用戶的權(quán)利、義務(wù)規(guī)范。國(guó)務(wù)院、中央軍委2023.6《無(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例》包括民用無(wú)人駕駛航空器及操控員管理、空域和飛行活動(dòng)管理、監(jiān)督管理和應(yīng)急處置等內(nèi)容。民航局2022.06《“十四五”通用航空發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》《規(guī)劃》從通用航空服務(wù)領(lǐng)域多元、特點(diǎn)各異出發(fā)，按照“五縱兩橫”組織框架，明確重點(diǎn)任務(wù)。中共中院2021.2《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》包括優(yōu)化國(guó)家綜合立體交通布局、推進(jìn)綜合交通統(tǒng)籌融合發(fā)展、推進(jìn)綜合交通高質(zhì)量發(fā)展等重點(diǎn)內(nèi)容。地方層面北京市2024.5《北京市促進(jìn)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案（2024-2027年（稿》提出持續(xù)加強(qiáng)低空經(jīng)濟(jì)技術(shù)創(chuàng)新引上海市2024.8《上海市低空案(2024-2027年)》持低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。廣東省2024.5《廣東省推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案（2024—2026年》從加快推進(jìn)低空空域管理改革、適度超前布局低空基礎(chǔ)設(shè)施、積極拓展低空應(yīng)用場(chǎng)景、提升低空產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力、打造低空產(chǎn)業(yè)制造高地、推動(dòng)支撐體系建設(shè)六大方面推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。浙江省2024.8省打造低空的若干意見(jiàn)》強(qiáng)鏈、積極開(kāi)展低空經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)等方面，打造低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展高地。江蘇省2024.9《關(guān)于加快推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》服務(wù)保障能力等重點(diǎn)任務(wù)。山東省2024.4《山東省低空經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展三年行動(dòng)方年》重點(diǎn)任務(wù)。安徽省2024.4《安徽省加快培育發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)實(shí)施方案（2024-2027年）及若干措施》低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展生態(tài)等主要任務(wù)。湖南省2024.6干政策措施》從十二個(gè)方面發(fā)力，培育低空經(jīng)濟(jì)成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。江西省2024.8《江西省關(guān)于促進(jìn)低空經(jīng)濟(jì)提出提升低空制造水平、培育開(kāi)發(fā)低空應(yīng)用場(chǎng)景、建設(shè)低空智聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿)》施、完善低空服務(wù)供給、強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)支撐、優(yōu)化低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展生態(tài)等六大方面重點(diǎn)任務(wù)。黑龍江省2024.7《黑龍江省加快推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案（2024—2027年》充分發(fā)揮我省發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的比較優(yōu)《湖北省加快湖北省2024.7低空經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案（2024—2027年》提出加快建設(shè)低空基礎(chǔ)設(shè)施“四網(wǎng)”、“空＋”發(fā)展良好生態(tài)等四項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。（四）市場(chǎng)表現(xiàn)活躍，低空經(jīng)濟(jì)是萬(wàn)億級(jí)藍(lán)海我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì)，2023年我國(guó)低空經(jīng)5059.533.8%1.52035年有望達(dá)到3.5萬(wàn)億元。一是政策的支持為低空力。隨著電子商務(wù)的發(fā)展和及時(shí)配送服務(wù)的普及，對(duì)于快速運(yùn)輸?shù)男瓒?、低空智?lián)算力網(wǎng)概述（一）低空產(chǎn)業(yè)技術(shù)視圖圖1低空產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系低空終端低空基礎(chǔ)設(shè)施飛行導(dǎo)航、路徑規(guī)劃、環(huán)境感知、天氣感知、數(shù)據(jù)處理、信息傳輸、低空應(yīng)用場(chǎng)景（二）低空智聯(lián)算力網(wǎng)內(nèi)涵低空智聯(lián)算力網(wǎng)向算力應(yīng)用與調(diào)度需求進(jìn)行能力增強(qiáng)和系統(tǒng)升級(jí)形成的新型基礎(chǔ)設(shè)/處理和分析、智能化等服務(wù)。其中，低空算力網(wǎng)低空算力網(wǎng)低空云平臺(tái)低空云平臺(tái)基于低空算力網(wǎng)“云-邊-端”的分布式資源部署架構(gòu)，（三）低空智聯(lián)算力網(wǎng)交互流程圖2低空智聯(lián)算力網(wǎng)交互流程圖三、低空算力網(wǎng)體系架構(gòu)（一）算力互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)筑低空算力網(wǎng)發(fā)展根基算力互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵ofComputing算力互聯(lián)網(wǎng)流程機(jī)理“調(diào)”“用”圖3算力互聯(lián)網(wǎng)流程機(jī)理示意圖通過(guò)類似HTML二是算力標(biāo)識(shí)，如RDMA延遲傳輸，滿足智算任務(wù)需求。五是芯片互聯(lián)，通過(guò)提升帶寬和降低六是計(jì)Pytorch算力互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)層資源互聯(lián)層應(yīng)用服務(wù)層圖4算力互聯(lián)網(wǎng)核心架構(gòu)組網(wǎng)示意圖（二）低空算力網(wǎng)五大核心能力，為低空供算賦智“找”“調(diào)”“用”基于算力互聯(lián)網(wǎng)的通用能力，結(jié)合低空?qǐng)鼍暗男袠I(yè)訴求，低空算然而，當(dāng)前低空?qǐng)鼍爸饕傻涂诊w行器本身攜帶的終端算力支撐圖5低空算力網(wǎng)架構(gòu)圖低空大模型充分利用低空飛行器在日常作業(yè)過(guò)程中采集的導(dǎo)航、感知、通信、氣象等數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)共享機(jī)制，以低空算力網(wǎng)為底座持續(xù)開(kāi)展訓(xùn)練，建立一批面向特定場(chǎng)景的小模型以及面向低空飛行的行業(yè)大模型。算力服務(wù)旨在根據(jù)低空應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)感知、導(dǎo)航、監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的需求，提供相應(yīng)的算力服務(wù)，輔助低空飛行器進(jìn)行自動(dòng)化作業(yè)，提高飛行器智能化水平。算力任務(wù)調(diào)度算力資源互聯(lián)互通算力網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中心算力集群與邊緣算力集群，構(gòu)建針對(duì)不同任務(wù)類型的低空算力資源池。（三）低空算力網(wǎng)建設(shè)仍處初期，存在諸多短板一是低空算力網(wǎng)覆蓋范圍不足。當(dāng)前低空算力網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)二是低空算力互聯(lián)協(xié)同程度不足。低空算力網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間互聯(lián)互通能三是低空算力無(wú)感跨域能力不足。低空?qǐng)鼍爸械乃懔π枨笸ǔＩ嫠懔φ{(diào)度能力的不足使得算力節(jié)點(diǎn)無(wú)法根據(jù)任務(wù)需求自動(dòng)篩選最佳算力網(wǎng)的短板一定程度上制約了低空?qǐng)鼍暗囊?guī)?；涞?，要真正實(shí)現(xiàn)低空經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，必須加速低空算力網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的完善，需要應(yīng)用提供強(qiáng)力支撐，更大程度釋放產(chǎn)業(yè)價(jià)值和社會(huì)效益。（四）低空算力網(wǎng)需持續(xù)升級(jí)，深化場(chǎng)景賦能效用一是建設(shè)算力網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，筑牢低空算力資源底座。一是針對(duì)低二是優(yōu)化算力任務(wù)智能調(diào)度，高效匹配算力資源。低空算力網(wǎng)需三是推進(jìn)算力資源互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)低空算力無(wú)感接入。低空算力（CPU集群（GPU、超（之間四、低空云平臺(tái)體系架構(gòu)（一）低空云平臺(tái)三大層級(jí)，賦能低空?qǐng)鼍翱捎每煽貓D6低空云平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)（二）基礎(chǔ)設(shè)施層：夯實(shí)底座能力（0-3000米之內(nèi)的空域，涵蓋了多個(gè)種類的飛低時(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)圖7低空云平臺(tái)分布式基礎(chǔ)設(shè)施部署架構(gòu)“”（三）協(xié)同平臺(tái)層：實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌管理低空數(shù)字平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)低空各類終端數(shù)據(jù)的直接匯總、清洗、智慧飛行服務(wù)平臺(tái)（四）頂層應(yīng)用層：提升場(chǎng)景價(jià)值五、低空智聯(lián)算力網(wǎng)典型實(shí)踐場(chǎng)景（一）青島低空城市治理圖8“智慧低空”一體化共享平臺(tái)集成示意圖背景介紹2023傳統(tǒng)方案痛點(diǎn)青島市近年來(lái)因區(qū)域擴(kuò)張和人口增長(zhǎng)帶來(lái)了執(zhí)法區(qū)域和工作量一是低空解決方案“”“”12個(gè)機(jī)場(chǎng)點(diǎn)位，并搭配機(jī)動(dòng)無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)全域覆蓋。三是26四是應(yīng)用成效截至2024年11月，青島市智慧低空平臺(tái)累計(jì)執(zhí)行3625架次飛230101200次。該平臺(tái)有效支（二）鳳凰山自然保護(hù)區(qū)空天地一體化監(jiān)測(cè)圖9鳳凰山一體化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目示意圖背景簡(jiǎn)介1-3-。傳統(tǒng)方案痛點(diǎn)低空解決方案MESH區(qū)，覆蓋半徑可達(dá)1-m（視距范圍能達(dá)到3-m，采用低頻段技中心站與MWSH支持雙向通訊，上傳速度最高可達(dá)30Mbps或100Mbp,應(yīng)用成效AI識(shí)別，快速掌握自然保護(hù)區(qū)9%時(shí)減少了80%的人工及物資損耗，減少災(zāi)害導(dǎo)致社會(huì)損失將超過(guò)10000（三）“三斷”場(chǎng)景無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援圖10無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援示意圖背景簡(jiǎn)介三斷”傳統(tǒng)方案痛點(diǎn)+MESH+低空解決方案應(yīng)用成效150~500畝的土地面積,30%的救援20%萬(wàn)元。無(wú)人