2024 低空智聯(lián)云技術(shù)研究報(bào)告1.0

一、政策趨勢(shì)市場(chǎng)解讀 （一）政策發(fā)布解讀 1.國(guó)內(nèi)政策解讀 2.國(guó)外政策解讀 （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) 41.挑戰(zhàn)一：低空設(shè)施種類(lèi)繁多異構(gòu)性高，導(dǎo)致互聯(lián)難度大 42.挑戰(zhàn)二：空域環(huán)境復(fù)雜無(wú)法得到全面監(jiān)管，導(dǎo)致飛行器起降受限 53.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) 71.基礎(chǔ)設(shè)施 72.協(xié)同平臺(tái) 93.頂層應(yīng)用 （二）低空智聯(lián)云特色行業(yè)應(yīng)用 1.特色應(yīng)用一：政務(wù)場(chǎng)景 2.特色應(yīng)用二：民生場(chǎng)景 一、政策趨勢(shì)市場(chǎng)解讀（一）政策發(fā)布解讀通（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)、安展，并在無(wú)人機(jī)監(jiān)管方面建立完善的法規(guī)體多元化的運(yùn)營(yíng)內(nèi)容和前沿的技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)SESAR解決方案提升機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率、優(yōu)化空中交通服務(wù)，并推動(dòng)航空基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)。歐盟委員會(huì)審議通過(guò)關(guān)于創(chuàng)新空中交通草案，正式頒布實(shí)施條例，并入國(guó)家規(guī)劃之中。強(qiáng)調(diào)在5年內(nèi)，通過(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)和實(shí)證，進(jìn)一步擴(kuò)2.國(guó)內(nèi)政策解讀稱(chēng)《報(bào)告》）中首次把低空經(jīng)濟(jì)寫(xiě)入政府工作報(bào)告。《報(bào)告》提出科學(xué)技術(shù)部、財(cái)政部、中國(guó)民用航空局四部委聯(lián)合發(fā)布的《通用航針對(duì)未來(lái)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?！斗桨浮返热诤蠎?yīng)用，支持空天地設(shè)施互聯(lián)、信息互通的低空智聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)探索?！逼髦圃旆矫?，提出通過(guò)整機(jī)牽引，加快低空有人、無(wú)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(wú)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(kāi)展應(yīng)急救援、巡視巡（二）市場(chǎng)趨勢(shì)解讀匯天、時(shí)的科技等公司均已發(fā)布代表eVTOL產(chǎn)品，并在進(jìn)行試飛測(cè)），認(rèn)證。并且各大低空運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)商已在地區(qū)重點(diǎn)城市啟動(dòng)了低空運(yùn)輸游覽、物流運(yùn)輸、城市監(jiān)測(cè)等多個(gè)類(lèi)別。廣州開(kāi)發(fā)區(qū)紅酒文化街低接多個(gè)降落點(diǎn)，如尚城萬(wàn)科里、蘿崗萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)等。大灣區(qū)低空短途運(yùn)輸航線（深圳－珠海）正式開(kāi)通，每日往返一趟，將深圳到珠海高新廣場(chǎng)直航中心啟用，開(kāi)通蘇州至無(wú)錫碩放國(guó)際機(jī)場(chǎng)的航線，飛市飛行等場(chǎng)景探索。此外，已經(jīng)逐步開(kāi)展垂直起降場(chǎng)、充電設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施的開(kāi)發(fā)與運(yùn)營(yíng)。多國(guó)開(kāi)始試行空中出租車(chē)，亞馬遜在美國(guó)部分地區(qū)使用PrimeAir無(wú)人機(jī)送貨，標(biāo)志著低空經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的廣泛化和日?；６?、低空智聯(lián)云體系概述（一）技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀正持續(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，提升了低空交智聯(lián)云的技術(shù)體系將更加完善。這些新型基礎(chǔ)設(shè)施的引入將進(jìn)一步提升低空智聯(lián)云的通信速度和覆蓋范圍，使其能夠更好地滿(mǎn)足低空的數(shù)據(jù)傳輸更加迅速和可靠，而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的全球覆蓋能力將使得低空智聯(lián)云的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。這些新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)將為低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持，推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和（二）現(xiàn)階段發(fā)展挑戰(zhàn)1.挑戰(zhàn)一：低空設(shè)施種類(lèi)繁多異構(gòu)性高，導(dǎo)致互聯(lián)難度大大規(guī)模推動(dòng)低空飛行場(chǎng)景試點(diǎn)后，各場(chǎng)景中逐步加入了比以往種類(lèi)更多、功能更復(fù)雜的低空基礎(chǔ)設(shè)施用以完成對(duì)低空飛行任務(wù)的監(jiān)控以及對(duì)重點(diǎn)地區(qū)低空空域的監(jiān)測(cè)。但大量鋪設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)，各設(shè)施間的信息串聯(lián)渠道、數(shù)據(jù)交換協(xié)議，數(shù)據(jù)交換接口等由于異構(gòu)性較高，導(dǎo)致短期內(nèi)出現(xiàn)無(wú)法兼容的情況，最終導(dǎo)致了對(duì)低空空域的監(jiān)管信息的缺失，無(wú)法有效獲取信息，延緩了大范圍推廣低空?qǐng)?.挑戰(zhàn)二：空域環(huán)境復(fù)雜無(wú)法得到全面監(jiān)管，導(dǎo)致飛行器起降受限低空業(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(wú)人機(jī)，有序開(kāi)展低空作業(yè)也是亟待解決的問(wèn)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(wú)法達(dá)到可以大范圍支撐無(wú)人機(jī)起降的程度。且無(wú)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(jiàn)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3.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(lài)人力處理，在處理效率及準(zhǔn)確度上無(wú)法匹配目前業(yè)務(wù)需求。未來(lái)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當(dāng)前部分場(chǎng)景如外賣(mài)、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(wú)法滿(mǎn)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（一）低空智聯(lián)云技術(shù)架構(gòu)1.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)個(gè)種類(lèi)的飛行器類(lèi)別，每種飛行器又對(duì)應(yīng)了不同的飛行參數(shù)及應(yīng)用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(wú)法對(duì)極低時(shí)延、高并發(fā)的多重任務(wù)沖突展開(kāi)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)處理邏輯正邊云”一體化的部署思路。端側(cè)即為觸達(dá)至業(yè)務(wù)終端的各種低空飛行器、路測(cè)數(shù)據(jù)單元等，是低空飛行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集的終端，也是飛行任務(wù)中的執(zhí)行主體。邊緣側(cè)會(huì)部署邊緣云及支持邊緣業(yè)務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)中心，負(fù)責(zé)對(duì)低時(shí)延、需要快速反饋的任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先篩選、優(yōu)先處理。邊緣云存在的好處在于，可以降低數(shù)據(jù)從終端與中心云之間傳遞的時(shí)間，并節(jié)省中心云的計(jì)算資源和功耗，做到任務(wù)分流，工2.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)以及低空分類(lèi)、篩選、分析的相關(guān)功能。共分為三層，分別是數(shù)據(jù)底座、云邊協(xié)同一體化平臺(tái)、數(shù)智平臺(tái)三部分。基礎(chǔ)設(shè)施層從設(shè)施架構(gòu)上解決了低空低時(shí)延場(chǎng)景的特色需求，軟件層則需要數(shù)字平臺(tái)的支持來(lái)運(yùn)維監(jiān)控管理、函數(shù)應(yīng)用管理等云邊協(xié)同管理技術(shù)體系，以及從多低空任務(wù)的精準(zhǔn)切割，高效應(yīng)對(duì)，并且結(jié)合人工智能大模型算法，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(wú)人機(jī)自身的自主飛行提供支撐，保障無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)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(wú)人機(jī)的主動(dòng)及被動(dòng)安全，以上三種業(yè)務(wù)場(chǎng)景是當(dāng)下全面鋪開(kāi)低空飛行服務(wù)的重中之重。低空飛行通常發(fā)生在離地幾百米遠(yuǎn)的空中，且在未來(lái)會(huì)存在大量無(wú)人場(chǎng)景，如疫情期間的檢驗(yàn)樣本運(yùn)送場(chǎng)景、快遞外賣(mài)的短途運(yùn)輸以及應(yīng)自主決策避障、后臺(tái)統(tǒng)一監(jiān)管、安全場(chǎng)景識(shí)別等特殊任務(wù)中發(fā)揮了技術(shù)方面，協(xié)同平臺(tái)層中無(wú)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(wú)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(wú)人機(jī)匱乏的機(jī)載資源約束使得在無(wú)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(wú)人機(jī)的邊緣計(jì)算結(jié)合，能夠利用智能方法解決無(wú)人機(jī)邊緣計(jì)算中的連接策略、資源管理等問(wèn)題，同時(shí)也能為地面用戶(hù)或無(wú)人機(jī)用戶(hù)運(yùn)行的智能應(yīng)用提供計(jì)算服務(wù)。更進(jìn)一步如圖5的無(wú)人機(jī)群體智能執(zhí)行路徑圖表使無(wú)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(wú)人機(jī)使用無(wú)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(wú)人機(jī)可以進(jìn)行快速空中偵察，在危險(xiǎn)環(huán)境中搜3.頂層應(yīng)用河道巡查、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（二）低空智聯(lián)云特色行業(yè)應(yīng)用1.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、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(wèn)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(wú)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(mén)更加高效、精準(zhǔn)掌握交通路政路況提供有力支在城市消防應(yīng)急處置方面，無(wú)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，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(wú)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(wú)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(wèn)題，智聯(lián)云架構(gòu)無(wú)人機(jī)在智慧城市在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，低空智聯(lián)云可以迅速部署無(wú)人機(jī)進(jìn)行災(zāi)情監(jiān)測(cè)和救援物資投放，為救援工作提供有力支持。此外，低空智聯(lián)云還可以用于日常的醫(yī)療救護(hù)、消防救援等場(chǎng)景，提高應(yīng)急救援的效率2.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)的出大