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低空經(jīng)濟(jì),何以高飛?

06/24 09:20
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作者 / 蜉蝣采采

在月球上,我們早已留下了足跡。在地球外太空,無數(shù)的人造衛(wèi)星正在游弋。在萬米高空,各路航班川流不息。相比之下,我們仰頭所見的低空,是最渴望征服的疆域。

可能你會(huì)說,現(xiàn)在無人機(jī)航拍不是隨處可見嗎?無人機(jī)群也早都可以在空中畫畫了,甚至有的地方還能坐直升機(jī)或者熱氣球俯瞰美景,怎么還說我們要征服低空呢?

這是因?yàn)?,低空給我們帶來的想象空間實(shí)在太大了。

在地面日益擁堵的當(dāng)下,我們將目光瞄向了天空,通過將低空空域從“可通達(dá)”的自然資源轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱捎?jì)算、可運(yùn)營”的經(jīng)濟(jì)資源,物流運(yùn)輸、應(yīng)急救援、商務(wù)通勤等產(chǎn)業(yè)都可以蓬勃發(fā)展。今年,“低空經(jīng)濟(jì)”在全國兩會(huì)首次寫入政府工作報(bào)告,多地正在謀劃建設(shè)“天空之城”。這意味著,“低空經(jīng)濟(jì)”已經(jīng)成為多個(gè)行業(yè)確定性的機(jī)會(huì),隨著政策和監(jiān)管的到位,低空經(jīng)濟(jì)將迎來爆發(fā)式發(fā)展。? ?

?什么是低空經(jīng)濟(jì)?

首先看一下什么是“低空”。我國的《國家空域基礎(chǔ)分類方法》將空域劃分為ADEGW這5類。其中W類空域在120米以下,屬于輕型無人機(jī)的天下。G類空域在120米到300米,適合飛輕型以上的無人機(jī)。W類和G類都屬于非管制空域。

D類 20000+? —— 探空科學(xué)實(shí)驗(yàn)

A類 6000~20000? —— 運(yùn)輸航空

E類 200~6000? —— 通用航空

G類 120~300? —— 輕型以上無人機(jī)

W類 0~120? ——輕型無人機(jī)

再往上300到6000米這片廣闊的空間被稱作E類空域,屬于通用航空。6000到20000米屬于最重要的A類空域,我們坐的飛機(jī)的巡航高度都在這個(gè)范圍。注意,機(jī)場上空是特殊的管制空域,被劃分為B類和C類。再向上就是D類空域了,這個(gè)高度一般也就搞一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

因此,廣義的“低空”就在民航飛機(jī)的下面,也就是低于6000米的高度。但相對來說,絕大多數(shù)的低空飛行都在1000米以下,因此業(yè)界廣泛認(rèn)為1000米以下的飛行活動(dòng)都屬于“低空經(jīng)濟(jì)”。注意,這里的高度是指“真高”,就是從地面向上延伸的距離。畢竟各地的海拔差異太大,有幾十幾百米的,幾千米的也有,低空領(lǐng)域用“真高”更為合適。

國家空域基礎(chǔ)分類示意圖官方對低空經(jīng)濟(jì)的定義是:低空經(jīng)濟(jì)是以各種有人駕駛和無人駕駛航空器的各類低空飛行活動(dòng)為牽引,輻射帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟(jì)形態(tài)。我們把這句話里面的信息逐個(gè)拆開來看。首先是“各種有人駕駛和無人駕駛航空器”。這里面的就包含無人機(jī)、eVTOL(電動(dòng)垂直起降飛行器,相當(dāng)于電動(dòng)直升機(jī))、直升飛機(jī)、傳統(tǒng)固定翼飛機(jī)等,涉及居民消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用兩大場景。

“造飛機(jī)”是一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)鏈,并且這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈在國內(nèi)還很完善。低空經(jīng)濟(jì)帶來的需求爆發(fā),首先受益的就是這些航空器制造企業(yè)。

然后是“各類低空飛行活動(dòng)”。在城市里,無人機(jī)送可以外賣,送生鮮,送醫(yī)療物資。在農(nóng)田,無人機(jī)可以進(jìn)行作物巡檢并高效播撒農(nóng)藥。eVTOL可以實(shí)現(xiàn)城際載人通勤,讓打“飛的”上班成為現(xiàn)實(shí)。這些低空服務(wù),都有著巨大的市場空間。

再下來是“輻射帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展”。

無人機(jī)不是誰都能隨便飛的,超過一定重量就需要有專業(yè)資質(zhì)的“飛手”才有資格駕馭。飛手這個(gè)行業(yè)將隨著各種飛行服務(wù)的擴(kuò)展而不斷擴(kuò)張。無人機(jī)在空中不能失聯(lián),肯定要收發(fā)信號,要回傳視頻,要能被時(shí)刻監(jiān)管,這就得把基站的信號往空中覆蓋,對于通信行業(yè)也是利好。

上面幾點(diǎn)綜合起來,就是圍繞低空飛行的制造、飛行、保障、綜合服務(wù)等四大板塊,都屬于低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。

通信行業(yè)如何切入?

對于通信行業(yè)來說,肯定要從“網(wǎng)”的角度去切入。業(yè)界普遍認(rèn)為,低空系統(tǒng)的框架包括四張網(wǎng):設(shè)施網(wǎng)、空聯(lián)網(wǎng)、航路網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)。

資料來源:粵港澳大灣區(qū)數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究院,深圳市政府,中國銀河證券研究院

設(shè)施網(wǎng):也就是低空經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施,包括分布式起降點(diǎn)、起降站等配套物理設(shè)施,為低空飛行提供了必要的場地和設(shè)備,確保了低空飛行的安全和效率。

空聯(lián)網(wǎng):滿足了低空感知及通信的需求。通過空聯(lián)網(wǎng),可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)和地面設(shè)備之間的實(shí)時(shí)通信和數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)預(yù)警等功能。

航路網(wǎng):包含空域航路、3D數(shù)字地圖等。在航路網(wǎng)的支持下,無人機(jī)可以更加準(zhǔn)確地規(guī)劃航線,并進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)航和飛行控制,避免空中碰撞和安全隱患。

服務(wù)網(wǎng):數(shù)字化飛行管理服務(wù)系統(tǒng),為消費(fèi)者和企業(yè)提供了更加高效和個(gè)性化的服務(wù)體驗(yàn)。同時(shí),服務(wù)網(wǎng)也提供了監(jiān)管安全保障,確保了低空經(jīng)濟(jì)的安全和規(guī)范發(fā)展??梢钥闯?,在這四張網(wǎng)里面,和通信行業(yè)最為相關(guān)的是空聯(lián)網(wǎng)。

顧名思義,空聯(lián)網(wǎng)就是要把無線網(wǎng)絡(luò)延伸到空中,解決無人機(jī)的通信、感知、導(dǎo)航等問題。為了避免和地面覆蓋之間的干擾,運(yùn)營商需要單獨(dú)劃分出一段頻譜,將信號打向低空,這也是5G的專長。空中不像地面那樣障礙物多,因此信號的衰減小,空聯(lián)網(wǎng)的站間距就可以大一些。

通信網(wǎng)需要完成的服務(wù)在低空通信覆蓋的基礎(chǔ)上,基站還需要具備“雷達(dá)”般的感知能力,用于無人機(jī)的管控。這就要用到5G-A階段引入的新功能:通信感知一體化,簡稱通感一體或者通感?;镜耐ǜ心芰碇苯犹綔y無人機(jī)的距離、高度、速度、角度以及飛行軌跡,并上報(bào)給服務(wù)網(wǎng)。

在頻率使用上,中國移動(dòng)有4.9GHz頻譜可以用來做低空通信和感知,并已開展“百城低空覆蓋”計(jì)劃。電信和聯(lián)通在3.5GHz上有200M帶寬,可以從中切一段出來覆蓋低空?;蛘?,未來采用毫米波來做低空覆蓋也是一個(gè)好的選擇。

目前低空通信和感知能覆蓋到最大1000米這個(gè)級別就已經(jīng)完全夠用了,再向上就需要通過星地互聯(lián)技術(shù)(非地面網(wǎng)絡(luò)),這也是5G-A的重點(diǎn)發(fā)展方向。后續(xù),6G將會(huì)形成一張空天海地全連接的網(wǎng)絡(luò)。

服務(wù)網(wǎng)將所有管理部門、飛行器運(yùn)營商納入一個(gè)統(tǒng)一的低空管理平臺(tái),通感基站將感知數(shù)據(jù)上報(bào)給平臺(tái),平臺(tái)可以進(jìn)行低空飛行所需的監(jiān)控、調(diào)度、導(dǎo)航等多種服務(wù)。低空管理平臺(tái)最終會(huì)和監(jiān)管部門的平臺(tái)對接。服務(wù)網(wǎng)也是運(yùn)營商可以介入的環(huán)節(jié)。通過建設(shè)低空飛行平臺(tái),運(yùn)營商可以提供全空域飛行調(diào)度服務(wù),部分代替“飛手”的角色,占據(jù)低空物流關(guān)鍵生態(tài)位。需求方的無人機(jī)只要符合飛控技術(shù)指標(biāo)便可接入服務(wù)網(wǎng)。

低空無人機(jī)監(jiān)管、服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)下面再簡要介紹一下無人機(jī)的管控。對于無人機(jī)自身來說,通過GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)便可實(shí)現(xiàn)定位和導(dǎo)航,但對于監(jiān)管單位來說,這些導(dǎo)航數(shù)據(jù)可能會(huì)被干擾或被欺騙,“黑飛”無人機(jī)也不會(huì)上報(bào)自身的信息。

因此,監(jiān)管需要基于通感基站上報(bào)的數(shù)據(jù)來監(jiān)管無人機(jī)飛行。對于“黑飛”無人機(jī),還需要進(jìn)行反制。要反制,就得拿出雷霆手段。電磁步槍可以干擾無人機(jī)控制及導(dǎo)航信號,使其因失聯(lián)而迫降。聲納可以發(fā)射高強(qiáng)度聲波使無人機(jī)的陀螺儀無法工作,進(jìn)而失控降落。再不濟(jì),還有高能激光武器,可以直接把無人機(jī)給打下來。

綜上總結(jié)起來,空聯(lián)網(wǎng)、航路網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)這三張網(wǎng)都涉及到核心軟件系統(tǒng),它們合起來組成了一個(gè)統(tǒng)一的全數(shù)字化的智能融合低空系統(tǒng)(Smart Integrated Lower Airspace System,簡稱 SILAS)。

智能融合低空系統(tǒng)是低空經(jīng)濟(jì)的大腦,共同實(shí)現(xiàn)空域的管控和服務(wù),首先解決當(dāng)前各種低空飛行器“看不見、呼不到、管不住”的基本安全問題,然后支撐低空大量不同形態(tài)的飛行器高密度高頻次的飛行調(diào)度,最后還要進(jìn)行低空經(jīng)濟(jì)管理、資源、業(yè)務(wù)、運(yùn)營等多主體、多業(yè)務(wù)、的全方位協(xié)同。

智能融合低空系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng),需要多方合作,以建帶用,以用促建,經(jīng)歷多個(gè)版本迭代,花費(fèi)很長時(shí)間之后,才會(huì)發(fā)展成熟,屆時(shí)也是低空經(jīng)濟(jì)也已經(jīng)碩果累累了。

寫在最后

近年來,低空經(jīng)濟(jì)的政策法規(guī)不斷完善,多地設(shè)立了低空經(jīng)濟(jì)示范區(qū),5G-A通感一體技術(shù)驗(yàn)證捷報(bào)頻傳,運(yùn)營商推出了無人機(jī)管理運(yùn)營平臺(tái),多個(gè)企業(yè)已經(jīng)開始運(yùn)營物流及載人航線,低空經(jīng)濟(jì)從政策、技術(shù)到市場三個(gè)方面的發(fā)展要素已經(jīng)聚齊。

低空經(jīng)濟(jì),此刻正像昆蟲的蛹一樣,經(jīng)歷了前期的積累蓄力,現(xiàn)在正在醞釀著一場名為羽化的蛻變。當(dāng)風(fēng)輕接力,一舉入"高空"!

參考白皮書:

中國電信《通感一體低空網(wǎng)絡(luò)白皮書》粵港澳大灣區(qū)數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究院《低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書(2.0)全數(shù)字化方案》銀河證券《數(shù)字經(jīng)濟(jì):數(shù)字低空賦能,搶灘低空經(jīng)濟(jì)萬億級藍(lán)海市場》民生證券《低空經(jīng)濟(jì)系列:新質(zhì)生產(chǎn)力標(biāo)桿賽道,低空經(jīng)濟(jì)展翅高飛》信達(dá)證券《低空經(jīng)濟(jì)專題報(bào)告:政策密集催化,eVTOL 商業(yè)化元年或至》

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