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(guó)戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的新高地 1（）低經(jīng)濟(jì)為產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)賽道形成億新場(chǎng) 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(cè)繪 10（）農(nóng)植保 10（）小結(jié) 11四、低空智聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)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(guó)聯(lián)通低空智聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐行動(dòng) 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(guó)戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的新高地（一）低空經(jīng)濟(jì)成為產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新賽道，形成萬(wàn)億新市場(chǎng)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(kāi)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(duì)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(chǎng)主體主要承接落地執(zhí)行。四是韓國(guó)政府持續(xù)加大低空無(wú)人機(jī)投資力度，擴(kuò)大該國(guó)的無(wú)人機(jī)創(chuàng)新能力，國(guó)土部、財(cái)政部、等聯(lián)合通過(guò)無(wú)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(xiě)入政府工作7月，中國(guó)共產(chǎn)黨第二十屆中央委員會(huì)第三次全體會(huì)議通過(guò)《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化的決（2024-2030年）》，系統(tǒng)化推動(dòng)低空22個(gè)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(lái)看，國(guó)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)模化發(fā)展的基礎(chǔ)底座，一方面，低空2023年，國(guó)務(wù)院等部門(mén)發(fā)布《無(wú)人駕駛航空飛行器管理暫行條例》，規(guī)定了輕/小/中/大型無(wú)人機(jī)要求可靠通信和可靠被監(jiān)視，無(wú)人機(jī)需自動(dòng)向綜合臺(tái)（（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(duì)于安全性的要求顯著提升，美國(guó)聯(lián)邦航空局要求eVTOL發(fā)生事故的概率控制在千萬(wàn)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(duì)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(dòng)飛行階段，狀態(tài)回傳上行速率200kbps300kbps；控制端到端延時(shí)<100ms；業(yè)務(wù)端到端延時(shí)<500ms。起降點(diǎn)厘米級(jí)定位精度米級(jí)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(duì)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(duì)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(shí)延<100ms；業(yè)務(wù)端到端時(shí)延<500ms。起降點(diǎn)厘米級(jí)定位精度米級(jí)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(duì)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(duì)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(shí)500ms。起降點(diǎn)厘線亞米級(jí)定位精度米級(jí)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(duì)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(jí)定位精度米級(jí)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(lèi)。因此，對(duì)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(duì)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(jí)，航線亞米級(jí)定位精度米級(jí)避障需求有環(huán)境監(jiān)與導(dǎo)航（六）勘探測(cè)繪表6勘探測(cè)繪業(yè)務(wù)對(duì)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(cè)繪圖像視頻回傳上行100Mbps300Kbps120ms，500ms。測(cè)繪厘米級(jí)定位精級(jí)定位精度需求米級(jí)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(zhǎng)周期監(jiān)測(cè)和農(nóng)藥化肥噴灑兩種場(chǎng)距網(wǎng)聯(lián)協(xié)作農(nóng)林植保飛行對(duì)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(duì)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(jí)定位精度米級(jí)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(cè)（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(shì)與布局重點(diǎn)低空經(jīng)濟(jì)飛行活動(dòng)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(duì)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(duì)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(cè)試結(jié)果看，300圖2低空主服務(wù)小區(qū)分布仿真測(cè)試驗(yàn)證(仿真-左，測(cè)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(duì)地對(duì)人覆蓋基礎(chǔ)上還需拓展對(duì)空對(duì)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(wú)線通信的方式滿足空地通信需求首先需要解決無(wú)線電信基于公網(wǎng)波束調(diào)優(yōu)需重點(diǎn)關(guān)注如何動(dòng)態(tài)調(diào)整現(xiàn)有公共基站波束天線通過(guò)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(duì)空和對(duì)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(zhuān)網(wǎng)5G公網(wǎng)，通過(guò)同頻或異頻組網(wǎng)方式實(shí)5GSSB頻點(diǎn)構(gòu)建虛擬低空專(zhuān)網(wǎng)，但需研究對(duì)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(zhuān)網(wǎng)測(cè)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(hào)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(zhuān)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(zhuān)網(wǎng)測(cè)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(hào)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(zhuān)網(wǎng)430MHz1.4GHz等頻段進(jìn)行低空專(zhuān)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(guò)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(cè)，穩(wěn)定性和可靠性較高，但無(wú)法對(duì)未通感一體受1000105G-A未來(lái)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(chǎng)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(chǎng)景適配重點(diǎn)布局方向2：低空廣域動(dòng)態(tài)感知容易受到周?chē)h(huán)境的影響，如天氣、障礙物等不利因素都會(huì)對(duì)UAV產(chǎn)生的氣流擾動(dòng)，UAV的RSSI波動(dòng)比地面通信可能更大，極大地影響了定位性能。未來(lái)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(cè)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(guò)衛(wèi)星和用戶的信號(hào)收發(fā)時(shí)間間隔測(cè)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(cè)距儀（DME）融合使用，測(cè)算低空飛行器相對(duì)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(guò)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(cè)網(wǎng)在滿足各地區(qū)、各場(chǎng)景的多樣化低空飛行需2024年，中國(guó)氣象局（CMA）在國(guó)家層面大力推動(dòng)低空飛行氣重點(diǎn)布局方向1：低空氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)感知技術(shù)（300S空連續(xù)波測(cè)風(fēng)雷達(dá)以實(shí)現(xiàn)20-10005G營(yíng)服務(wù)等系統(tǒng)使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市低空氣象環(huán)境的實(shí)時(shí)動(dòng)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(guò)在機(jī)場(chǎng)或機(jī)巢等飛行器起降平臺(tái)附近加強(qiáng)低空大氣狀態(tài)觀（2?。┲攸c(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(cè)資料同重點(diǎn)布局方向4：低空通用航空專(zhuān)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(jí)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(guó)聯(lián)通低空智聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐行動(dòng)（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(shí)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(zhǎng)、300米高）、以及坪山測(cè)試場(chǎng)（2km長(zhǎng)、120米高）3.5G低空專(zhuān)網(wǎng)，驗(yàn)證低空5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)外賣(mài)、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(kāi)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(guó)聯(lián)通在青島打造了首個(gè)“低空+（132）5G低空專(zhuān)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(wú)人機(jī)血液運(yùn)輸航路首飛此次無(wú)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(gè)開(kāi)通無(wú)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(gè)院區(qū)間的地面通勤時(shí)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(shí)效。4—7分鐘即可完成運(yùn)輸，綜合效率80%通”?！翱罩兴脱辈粌H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(zhǎng)江南京段海事無(wú)人機(jī)應(yīng)用工作，南五方合作啟動(dòng)共建“5G+無(wú)人機(jī)應(yīng)用融合創(chuàng)新中心”并簽訂2022年工作任務(wù)書(shū)。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(shí)別統(tǒng)計(jì)、違規(guī)行為檢測(cè)、航標(biāo)位置監(jiān)測(cè)、救援物5G“”的目7無(wú)人機(jī)江面巡航202310135G983003.5G5G5G35降低。體系試運(yùn)行一年來(lái)，海巡艇出艇率大幅下降，燃油消耗下降30%8無(wú)人化值守場(chǎng)景目前，南京海事基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人化值守，長(zhǎng)江南京段共部署了11820公里外的無(wú)人AI識(shí)別功能，會(huì)對(duì)違法行為智能600余起，大大提高了海事部門(mén)發(fā)現(xiàn)與處