2024年7月10日中国工程院院士向锦武出席“中国互联网大会——低空经济安全发展论坛”并发表演讲。低空经济是以各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济,它以空域为依托,无人机产业为主导。无人化、电动化、网络化、智能化是它的主要特征与发展趋势。
现在低空经济非常活跃,典型的“无人机+”应用场景非常丰富。一般分为三大类,第一类是生产作业类,第二类是公共服务类,第三类航空消费类。“生产作业类应用得到深度的拓展,就像现在的农林植保方面用得比较多,公共服务类应用正在成熟,消费类也在加速探索。”
低空经济发展前景普遍看好,但面临的一些问题也需注意。必须正视安全问题。安全是低空经济发展的基石,没有安全就没有可持续发展。 无人机系统目前面临技术融合、飞行安全、行业监管、多域合作的挑战,飞行平台的可靠性、稳定性以及智能化程度等都决定了其发展质量。以通信导航方面为例,要低时延、高精度定位、集群飞行,集群飞行就要求通讯系统要能够承受住大容量并发作业,否则特别是飞行汽车,飞到某地,突然卡死了,没信号了,这不是吓破胆了吗? “通航的概念在十年前就曾经提出过,现在再次提出,主要是随着技术创新,曾经的通航飞机、直升机得到了简化,性能得以提升。从原先直升机上要求很高的螺旋桨、上百公斤的发动机,到现在eVTOL通过多个小螺旋桨和轻便的电池也能很好地飞起来,技术的进步为低空经济带来了机遇”。 无人机、eVTOL等航空器是未来整个低空经济最主要的载体。让“天车”飞得好,是发展低空经济重要的第一步。续航和飞行控制的能力是目前人们对低空飞行器最为关注的问题。 针对航空器eVTOL本身,技术应在能耗方面做减法,在能源动力方面做加法:一方面通过高效的气动布局、轻量化高强度的结构设计对飞行器减阻降耗;一方面通过研发高能量密度动力电池提高续航能力。 在飞控系统方面,低空航空器应主要注重提升“眼睛、小脑、大脑”的能力。向锦武表示,在环境感知、定位和避障上,需提升航空器安全性,发挥“眼睛”的作用;在航空器飞行稳定性和安全性上,要优化垂直起降技术、自主起降控制系统,增强“小脑”的能力;在飞行过程中,解决航空器自主决策、路径规划等技术难题,开发“大脑”智慧。 向锦武表示,在未来,新型低空航空器装备将以高端化、智能化、绿色化为方向,无人机等航空装备的关键核心技术将加快突破,技术水平转向国际领跑。针对不同应用需求,不断提升产品竞争力和市场适应性。
低空智联网建设是高质量发展低空经济的核心。制定相关法规和标准对于确保低空无人装备的安全性、空中交通管理和飞行许可等方面至关重要。这项任务涉及多个部门的规划和环保问题,建设低空智联网也会牵涉到各方利益。例如,起降点的位置选择、噪声管理等都需要多部门和单位之间的合作与协同,以提高设施利用效率,降低运营成本。向锦武表示,低空智联网建设是高质量发展低空经济的核心与基础,若这一点做不好,其他方面的工作也难以取得成效。 低空空域管理是低空基础设施建设的重要一环,修好天路,筑成天网,才能保障低空航空器的安全飞行。低空空域管理应重点解决天路划设、天车运行监督等问题。他表示,要发挥智慧低空新基建的优势,完善低空智慧新基建,应在着力建设基础设施网、空中航路网、通信导航网、空域管理网、低空服务网“五网”的基础上,还应打造新一代的低空经济数字化监管和服务平台,建设“感-传-算-控-管-服”一体的智慧空域管理系统。 向锦武介绍,一方面可以建立“天路”的分类划设标准和灵活使用机制,提升低空空域的精细化和动态化管理能力,另一方面,建设低空空域数字孪生系统,以三维空中地图、城市信息模型(CIM)为基础,建立天图,合理规划低空飞行航路航线。此外,可以利用5G、6G网络、低轨卫星网、大数据、人工智能等前沿技术,突破无人机与有人机协同的管控机制和技术。“一方面可以预测可能出现的冲突,及时地对违反运行规则的航空器进行介入,完全掌握它的控制权;另一方面也可以对航空器进行定制化服务,提升城市低空服务的效能”。 还特别强调了低空空域管理“车同轨”的重要性。“现在各地方加速发展低空经济,但不同部门、不同省份之间不太协调。低空飞行涉及空域管理、质量监督等很多部门,还需要不同省份之间的在‘天路’‘天网’上的连通。因此想要不走弯路,需要有一个强力部门指导,给出统一的低空空域管理标准。”。 作为一种综合性的经济形态,低空经济涵盖空中物流、旅游、通勤等多个领域,科技含量高、创新要素集中,具有鲜明新质生产力的特征。根据测算,2023年我国低空经济规模已超过5000亿元,预计到2026年底,市场规模将突破1万亿元;2030年,有望达到2万亿元。“我国低空经济正处于变革机遇期和战略发展期。越早进行低空经济发展前瞻布局,越能在低空经济的蓝海中破浪前行,占据鳌头。”向锦武说。 建议,地方应因地制宜,根据自身实际情况,扬长避短,制定差异化的低空经济产业发展战略。各地应利用自身优势资源,发展各自的低空特色产业。例如,旅游资源丰富的地区可以发展低空旅游,土地资源丰富的地区可以发展无人机智慧农业;人口密集的大城市可以发展低空交通,建立立体交通网;长三角、粤港澳等具有制造业集群的地区,可着重发展高质量的通航制造产业。“低空经济的应用场景十分丰富,相信未来低空产业的布局也会更加多样。”。 创新生态要深挖空域和数据要素,带动上下游周边产业协调发展,聚点成链、聚链成圈,建设未来低空智慧无人装备发展创新生态,保证稳定、安全、健康的发展,打造出一批先进制造业集群,建造一体化创新发展产业生态。
来源:公众号:中航通信息研究所