在2025年全国两会上,《政府工作报告》首次明确提出了积极打造低空经济等新增长引擎的战略举措,致力于加快发展新质生产力,为国家的经济增长注入新的活力与动能。这一重要举措的提出,标志着低空经济在我国发展蓝图中的重要地位得到进一步确认,预示着未来低空经济将成为推动我国经济持续健康发展的新引擎。
尽管低空经济展现出巨大的发展潜力,但仍面临着一些挑战。低空通航飞行具有“低飞、慢速、小型”等目标特征,普遍存在“看不见、叫不到”等老大难问题,随着低空飞行器的不断增加,如何确保空防安全、飞行安全、提高飞行效率以及促进低空经济健康有序发展,成为了亟待解决的问题。
一、大数据与人工智能技术:低空经济的“智慧大脑”
现状:大数据与人工智能技术已初步应用于低空经济领域,实现了飞行计划智能优化、设备故障提前预测等功能。这些技术的应用显著提高了低空经济的运营效率和安全性。
未来趋势:随着大数据和人工智能技术的不断进步,低空经济将实现更高水平的智能化运营。新型大数据与人工智能技术(如机器学习、深度学习等)将逐渐涌现,为低空经济注入新的创新动力。
在数字化时代,大数据与人工智能技术正逐渐渗透到低空经济的各个领域,成为推动低空经济智能化发展的“智慧大脑”。基于海量低空飞行数据的挖掘分析,大数据与人工智能技术能够实现飞行计划智能优化、设备故障提前预测、目标智能识别等功能,极大地提升了低空经济的运营智能化水平。
打造的数智低空大脑,通过高精度的感知物联技术以及先进的空间计算技术。不仅可以实时获取飞行器的位置、速度、高度等关键信息,确保飞行活动的透明化和可追溯性。还能对飞行器的运行状况进行实时分析,对潜在的安全隐患进行预警和处置,确保飞行活动的顺利进行。在空中交通规则的制定与飞行活动指挥上实现了科学化、精准化。该系统深入对接军方及民航的标准与政策,通过精细化的飞行管控,确保飞行活动安全、有序进行,为低空经济的稳健发展奠定坚实基础。此外,数智低空大脑充分利用万物签等先进技术手段,为运营单位提供高效便捷的服务渠道。无论是资格准入还是日常申报,都能迅速响应,满足多样化需求,让运营单位在繁忙的工作中感受到贴心的服务。
二、起降技术:拓展低空飞行的“钥匙”
现状:垂直起降、短距起降技术已相对成熟,广泛应用于各种低空飞行器中。这些技术使得飞行器能够在多样化场地灵活起降,降低了运营成本。
未来趋势:起降技术将不断优化,实现更短距、更高效的起降。
新型起降技术(如磁悬浮起降技术)将逐渐涌现,为低空飞行器提供更便捷的起降方式。
便捷、通用的起降方式是拓展低空飞行器应用范围与场景的“钥匙”。它使得飞行器摆脱了对传统大型机场跑道的依赖,能够在更广泛的区域内灵活起降,为低空经济的发展注入了新的活力。
垂直起降和短距起降技术是当前起降技术的重要发展方向。垂直起降技术使飞行器能够像直升机一样,在原地直接起飞和降落,无需跑道。这种技术的应用,使得飞行器可以在楼顶、操场、临时停机坪等狭小空间内起降,大大提高了飞行器的机动性和灵活性。
起降技术的发展,不仅降低了低空飞行器的运营成本,还使得低空作业能够深入城市、偏远山区等更广泛区域,快速响应各种任务需求。起降技术的不断创新和完善,为低空经济的发展开辟了更广阔的空间。使得低空飞行器能够更好地满足不同场景下的应用需求,推动低空经济在各个领域的深度融合和发展。
三、探测感知技术:飞行器的“火眼金睛”
现状:雷达、光电设备、声波探测器等探测感知设备已广泛应用于低空飞行器中。这些设备能够提前发现潜在危险,实时监测气象变化,为飞行决策提供重要信息。
未来趋势:探测感知技术将不断融合人工智能、机器学习等技术,提高探测感知的准确性和实时性。新型探测感知设备(如量子雷达、激光雷达等)将逐渐涌现,为低空飞行器提供更强大的感知能力。
低空飞行面临诸多未知风险,探测感知技术就如同飞行器的“火眼金睛”,帮助飞行器提前发现潜在危险,实时监测气象变化,为飞行决策提供一手信息,有效保障飞行安全。雷达、光电设备、声波探测器等多种探测设备协同运作,共同构建起飞行器的探测感知体系。雷达通过发射电磁波并接收反射波,能够远距离探测到障碍物的位置、速度和形状等信息。
红外摄像机可以检测到物体发出的红外辐射,从而在夜间或恶劣天气中发现目标物体,对于监测森林火灾、野生动物活动等具有重要作用。高清摄像头则能够提供清晰的图像信息,用于识别地面标志、建筑物等,为飞行器的导航和任务执行提供直观的视觉依据。声波探测器则可以通过接收声波信号来感知周围环境中的物体,如鸟类、无人机等,对于避免飞行器与鸟类碰撞等事故具有重要意义。
探测感知技术还能够实时监测气象变化,为飞行器提供气象信息。地面控制中心或飞行员根据气象数据,及时调整飞行计划,如改变飞行高度、航线等,以避开恶劣天气区域,确保飞行安全。
四、通信导航技术:飞行器的“指南针”与“顺风耳”
现状:卫星通信、地面基站组网等多模式通信手段为低空飞行器提供了稳定可靠的通信链路。
高精度导航定位系统(如北斗低空增强系统)已具备亚米级定位精度,为飞行安全与任务执行提供了关键支撑。
未来趋势:5G、6G等新一代通信技术将进一步提升低空飞行器的通信速度和稳定性。高精度导航定位系统将持续优化,实现更精准的定位和导航服务。
在低空复杂多变的环境下,飞行器时刻需要精准的“方向指引”与稳定的通信链路。通信导航技术就如同飞行器的“指南针”与“顺风耳”,为飞行安全与任务执行提供关键支撑。
卫星通信、地面基站组网等多模式通信方式共同构建起空地实时联络的桥梁。卫星通信具有覆盖范围广、不受地理条件限制的优势,即使在偏远地区或海洋上空,飞行器也能通过卫星与地面控制中心保持通信。例如,在进行海上石油平台巡检时,无人机可以利用卫星通信将采集到的图像和数据实时传输回陆地控制中心,以便技术人员及时了解平台的运行状况。而地面基站组网则在城市等人口密集区域提供了更为稳定、高速的通信服务。在城市物流配送中,无人机可以通过地面基站与配送中心进行通信,接收配送任务和实时调整飞行路线,确保货物能够及时、准确地送达客户手中。
高精度导航定位系统是通信导航技术的核心组成部分。以北斗低空增强系统为例,其精度能够达到亚米级,这意味着飞行器可以精确知晓自己的位置信息,误差极小。在低空飞行中,精确的定位至关重要,它可以帮助飞行器严格按照预定航线飞行,避免迷失方向或偏离航线。在航空摄影测量中,高精度的导航定位系统能够确保无人机在拍摄过程中准确地定位到目标区域,获取高质量的影像数据,为城市规划、土地测绘等提供精准的数据支持。
通信导航技术的不断发展和完善,使得飞行器在低空飞行中能够实现更加高效、安全的通信和导航。它不仅提高了飞行器的运行效率和可靠性,还为低空经济的创新应用提供了更多可能性,如实时远程监控、无人机编队飞行表演等,进一步拓展了低空经济的发展空间。
五、飞行器设计制造技术:低空经济的“基石”
现状:飞行器设计制造技术已相对成熟,能够设计出性能卓越、适配低空任务的飞行器。新型材料(如碳纤维等复合材料)的广泛应用使得飞行器更加轻量化、高强度。
未来趋势:随着3D打印、智能制造等技术的不断发展,飞行器设计制造技术将更加高效、精准。新型飞行器(如电动垂直起降飞行器、超音速飞行器等)将逐渐涌现,为低空经济注入新的活力。
设计制造出性能卓越、适配低空任务的飞行器是低空经济发展的基石。飞行器设计制造技术涵盖了多个方面,包括空气动力学、材料科学、结构设计等,这些技术的综合应用,决定了飞行器的性能和质量。
依据空气动力学原理优化外形结构是飞行器设计的关键环节。通过对飞行器的机翼形状、机身外形等进行精心设计,使其在飞行过程中能够产生良好的升力,减少空气阻力,提高飞行效率。
采用新型材料实现轻量化与高强度结合是飞行器制造技术的重要发展方向。传统的金属材料在满足飞行器强度要求的同时,往往重量较大,影响了飞行器的续航能力和载荷能力。而碳纤维、钛合金等新型材料具有强度高、重量轻、耐腐蚀等优点,逐渐成为飞行器制造的首选材料。
在实际应用中,不同类型的低空飞行器根据其任务需求,在设计制造上各有侧重。飞行器设计制造技术的不断进步,推动了低空飞行器性能的不断提升,使其能够更好地适应各种复杂的低空飞行环境和任务需求。它为低空经济的多元化发展提供了坚实的物质基础,促进了低空经济在各个领域的广泛应用和发展。
六、能源动力技术:低空飞行的“动力源泉”
现状:传统燃油发动机技术已相对成熟,但存在燃油经济性差、排放高等问题。锂电池、氢燃料电池等新能源技术逐渐兴起,为低空飞行器提供了更环保、更高效的能源动力。
未来趋势:新能源技术将持续优化,提高能源转换效率和储能密度。新型能源动力技术(如固态电池、核聚变能源等)将逐渐涌现,为低空飞行器提供更强大的能源支持。
能源动力技术是决定低空飞行器续航能力与运营效率的关键因素,堪称低空飞行的“动力源泉”。随着低空经济的快速发展,对飞行器能源动力技术的要求也越来越高。
传统的燃油发动机在低空飞行器中仍有广泛应用,通过不断改良,其燃油经济性得到了显著提升。然而,为了满足日益增长的环保和续航需求,新能源在低空飞行器中的应用也越来越受到关注。锂电池以其能量密度高、充电速度快、无污染等优点,成为小型无人机的主要动力源。在一些小型的物流配送无人机和航拍无人机中,锂电池的应用使得飞行器能够实现较长时间的飞行,并且操作方便,维护成本低。氢燃料电池作为一种更具潜力的新能源,也在逐渐应用于低空飞行器领域。氢燃料电池具有能量转换效率高、续航里程长、零排放等优点,尤其适合用于对续航能力要求较高的大型无人机或电动垂直起降飞行器(eVTOL)。
此外,能源管理系统也是能源动力技术的重要组成部分。它能够实时监测飞行器的能源消耗情况,根据飞行任务和飞行状态,智能地调整能源分配,优化飞行器的动力输出,从而提高能源利用效率,延长飞行器的续航时间。能源动力技术的不断创新和发展,为低空飞行器提供了更加强劲、高效、环保的动力支持。它不仅提高了飞行器的运营效率和经济效益,还推动了低空经济向绿色、可持续的方向发展,为低空经济的长远发展奠定了坚实的能源基础。
七、空中交通管理技术:低空经济的“空中交警”
现状:空中交通管理技术已初步建立,能够实现对低空飞行器的有效管理和调度。通过合理规划航线、精准调配飞行流量,有效避免了“空中拥堵”。
未来趋势:随着物联网、云计算、人工智能等技术的不断发展,空中交通管理技术将更加智能化、高效化。新型空中交通管理系统(如低空智联网、空域动态管理系统等)将逐渐涌现,为低空飞行器提供更便捷、更安全的飞行环境。
随着低空经济的繁荣发展,飞行器数量不断增多,构建科学合理的低空飞行管理系统迫在眉睫。空中交通管理技术就如同“空中交警”,负责维护低空飞行秩序,保障飞行安全。
合理规划航线是空中交通管理的重要任务之一。通过对低空飞行需求的分析和评估,结合地形、气象等因素,为不同类型的飞行器规划出安全、高效的飞行路线。精准调配飞行流量是空中交通管理的关键环节。当多个飞行器在同一空域内飞行时,空中交通管理系统需要实时监测飞行器的位置、速度和飞行状态等信息,根据飞行计划和空域容量,合理安排飞行器的起降顺序和飞行间隔,确保飞行流量的均衡和顺畅。
空中交通管理技术还包括对飞行器的实时监控和通信指挥。通过雷达、卫星定位等技术手段,对飞行器进行全方位的实时监控,及时掌握飞行器的飞行轨迹和状态。一旦发现异常情况,如飞行器偏离预定航线、飞行速度异常等,空中交通管理部门可以立即通过通信系统与飞行器驾驶员或操控者取得联系,发出指令,指导其进行调整和处置。空中交通管理技术的完善和发展,为低空经济的规模化发展提供了有力保障。它使得低空飞行更加有序、安全,提高了空域资源的利用效率,促进了低空经济各产业之间的协同发展。随着低空经济的不断壮大,空中交通管理技术也将不断创新和升级,以适应日益增长的低空飞行需求。
八、飞行控制系统技术:低空飞行的“定海神针”
现状:飞行控制系统技术已相对成熟,广泛应用于有人驾驶和无人驾驶的低空飞行器中。可靠的自动驾驶、精准的姿态调整以及智能避障等功能显著提高了飞行器的安全性和稳定性。
未来趋势:随着人工智能技术的不断进步,飞行控制系统将更加智能化,实现更精准的飞行控制和避障功能。飞行控制系统将与其他技术(如通信导航技术、探测感知技术等)深度融合,形成更加高效、可靠的飞行控制系统。
飞行安全是低空经济发展的生命线,而飞行控制系统技术则是确保飞行器安全、稳定运行的关键所在,堪称低空飞行的“定海神针”。无论是有人驾驶还是无人驾驶的低空飞行器,一套先进精准的飞行控制系统都是必不可少的。它如同飞行器的“大脑”,全面负责飞行过程中的各种控制指令的发出与执行。
在实际飞行中,自动驾驶功能让飞行器能够按照预设的航线自动飞行,大大减轻了驾驶员的操作负担,同时也降低了人为操作失误的风险。智能避障功能更是飞行控制系统技术的一大亮点。低空飞行环境复杂多变,障碍物众多,如建筑物、山峰、高压线等。智能避障系统利用激光雷达、超声波传感器、摄像头等多种传感器,实时感知飞行器周围的环境信息。一旦检测到前方有障碍物,系统会立即计算出最佳的避让路径,并自动控制飞行器进行避让,有效避免了碰撞事故的发生。例如,在城市中进行低空作业的无人机,可能会遇到高楼大厦、电线杆等各种障碍物,智能避障功能能够使其在复杂的城市环境中安全飞行,顺利完成任务。
飞行控制系统技术的发展,不仅提高了飞行器的安全性和可靠性,还为低空经济的广泛应用奠定了坚实基础。从农业植保无人机在农田中的精准作业,到消防救援无人机在火灾现场的高效救援,再到测绘无人机对地形地貌的精确测绘,飞行控制系统技术都发挥着至关重要的作用,推动着低空经济在各个领域的深入发展。
九、材料技术:助力低空飞行器性能提升的“幕后英雄”
现状:先进材料技术已广泛应用于低空飞行器中,显著提高了飞行器的性能和可靠性。碳纤维等复合材料的应用使得飞行器更加轻量化、高强度。
未来趋势:新型材料(如纳米材料、智能材料等)将逐渐涌现,为低空飞行器提供更强大的性能支持。材料技术将持续优化,提高材料的耐用性、可靠性和环保性。
材料技术在低空飞行器的发展中扮演着至关重要的角色,是助力低空飞行器性能提升的“幕后英雄”。先进材料的应用,不仅能够实现飞行器的轻量化与高强度,还能提高其耐腐蚀性、耐高温性等性能,为低空经济的发展提供了坚实的物质基础。碳纤维、钛合金等复合材料是目前低空飞行器中广泛应用的先进材料。碳纤维具有高强度、低密度、耐腐蚀等优点,其强度比钢铁还要高,但重量却只有钢铁的四分之一左右。
除了碳纤维和钛合金,一些新型的智能材料也在逐渐应用于低空飞行器领域。材料技术的不断进步,为低空飞行器的设计和制造带来了更多的可能性。它不仅推动了飞行器性能的提升,还促进了飞行器设计理念的创新和变革。随着新型材料的不断涌现和应用,低空飞行器将在性能、可靠性、安全性等方面实现更大的突破,为低空经济的发展注入新的活力。
十、作业专用技术:场景应用才是重中之重
现状:作业专用技术已广泛应用于低空经济的各个细分领域,如农业植保、电力巡检、物流配送等。这些技术显著提高了低空经济的应用效率和价值。
未来趋势:随着低空经济领域的不断拓展和深化,作业专用技术将持续优化和创新。新型作业专用技术(如自动装卸技术、精准施药技术等)将逐渐涌现,为低空经济提供更多元化的应用场景和更高的价值。
依据低空经济在不同细分领域应用,如农业植保中的精准施药技术、电力巡检中的高压线故障检测技术、物流配送中的自动装卸技术等。这些技术专属于特定作业场景,虽不像前几项技术具备普适性基础支撑作用,但却是推动低空经济在各垂直领域深度扎根、释放价值的关键,为低空经济多元发展提供差异化竞争优势。