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低空经济:科技之翼护航新赛道

2024-08-01 15:06:00 【关闭】 【打印】

  自2024年被写入政府工作报告,低空经济成为2024年热词榜上的宠儿,各地政府纷纷抢抓机遇,开启低空探索。

  低空经济的火爆不是凭空闪现,早在2010年,国家便针对通用航空等低空空域用户开展低空空域管理改革,提出开发更多空域资源。多年积淀一朝爆发,得益于贯通产业发展全链条的科技创新和应用,如今的低空领域呈现出一番热火朝天的景象。

  科技赋能

  2024年7月15日,喜从天降。广东省广州市四位考生拿到了无人机派送的华南理工大学录取通知书,这是全国首次用无人机派送录取通知书。从物流配送到农林植保、航空测绘到电力巡检、编队表演到航拍娱乐……许多无人机应用场景已经在各个角落真实上演,辐射千行百业。

  粤港澳大湾区数字经济研究院(以下简称“IDEA研究院”)低空经济分院执行院长、国际欧亚科学院院士李世鹏是信息科学与技术专业出身,长期从事多媒体、物联网、人工智能等领域的研究。他介绍,近年来传统无线电、通信、导航、监视等技术有了极大进展,物联网、人工智能等新兴产业的兴起也给低空经济提供了有力的技术支撑。


粤港澳大湾区数字经济研究院低空经济分院执行院长李世鹏

  “今天,我们可以利用现有技术,通过数字孪生,把整个低空数字化成一个可以计算的空间。在这里,可以进行智能计算、航路规划、空域优化,也能对飞行器进行全程实时监测,为行业发展提供了重要保障。”李世鹏说。

  工业和信息化部等四部门联合印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》提出,到2030年,以高端化、智能化、绿色化为特征的通用航空产业发展新模式基本建立,通用航空装备全面融入人民生产生活各领域,成为低空经济增长的强大推动力,形成万亿级市场规模。

  2024年2月,上海峰飞航空科技有限公司自主研制、核心模组100%国产化的电动垂直起降航空器(eVTOL)“盛世龙”,从广东深圳蛇口邮轮母港起飞,降落在珠海九洲港码头,意味着深圳往返珠海单程约3小时的车程,可以缩短到20分钟。这一航空器被看作“空中出租车”,预计于2026年开启载人飞行。

  6月3日,2024中国·天水大樱桃产销对接系列活动中,顺丰丰翼无人机ARK-40首次亮相试飞,用于樱桃的运输尝试。快速、灵活、高效的特性,能使无人机在山区等复杂地形中迅速完成樱桃的收集和运输,缩短运输时间近一半,助推农业产业现代化发展。

  工信部赛迪研究院发布的《中国低空经济发展研究报告(2024)》显示,截至2024年2月,中国低空经济领域共有企业超5.7万家,从成立时间看,近五年新成立的企业数达到2.1万家,近十年成立的企业数占比接近80%。


2023年6月21日,山东烟台,一架AC311型直升机在海滨执行旅游观光飞行任务

  守牢安全底线

  可以想象,未来的天空中,无数飞行器来回穿梭的场景已不再遥远。身处其下的我们,安全是否能得到保障?

  李世鹏对此非常乐观,他解释道,“相比高空飞行,低空航路设计时会考虑更多因素,比如避开人群、建筑密集处以及文物古建等敏感区域;强大的算力也能保证大规模高密度的飞行器在空中各行其路,一旦遇到特殊情况,可以及时规划新航线。同时,现阶段电机电池技术已相当成熟,且很多飞行器设有关键部件的备份,即使有一组出现问题,最低限度也能令其正常降落。”

  科技的力量使我们能够利用更智能的手段进行低空空域管理,提供飞行情报,保证飞行安全。李世鹏以监测识别举例:“管理低空飞行器首先要知道它的位置,才能在异常时,第一时间甚至提前获悉并提供指导,这对整个空域的飞行安全至关重要。”因此,对于未主动上报的飞行器,需要有设备进行追踪探测。而传统的针对大型飞行器的大雷达对“低慢小(低空慢速小目标)”飞行器并不适用。

  近些年,依赖通信技术的迭代,业界展开了一系列有益探索。李世鹏解释说,已有尝试把用作通信的频段或无线电波释放一部分,发射向天空,通过检测回波,可对部分“低慢小”飞行器进行识别。

  飞行器本身的安全性十分可靠,针对由此引发的隐私安全和噪音问题也有科技手段来解决。

  物流和外卖配送是目前行业应用较广的场景之一。有了无人机的加持,快递和外卖可以更有效率地“空投”到用户手中。美团无人机是业界翘楚,截至2024年3月底累计完成用户订单超25万单。

  摄像头自然在其中起到了不可或缺的作用。然而,如此一来,用户隐私是否会暴露在镜头之下?

  李世鹏说道,这就需要对飞行器本身制定标准与要求。“美团无人机对前视摄像头做隐私保护,功能仅限于探测障碍物,只显示出一个结构化图像,看不到真实场景。而另一处向下的摄像头则负责飞到指定地点下降,扫描停机柜二维码。各有分工,做到既简单,又精准。”

  据了解,地表0-120米是消费级无人机的主要领域,最高约有40层楼的高度。为了最大限度降低噪音污染,美团飞行器优化螺旋桨和路线规划,送外卖时,并非直接飞到楼宇,而是在较远处垂直下降,再平推到外卖柜,有效降低噪音。

  李世鹏表示,低空经济产业发展正在加速,很多技术已经探索完成,只待变成一个逐步完善的系统。“丰富的研发经验,会让技术愈加安全更高效。”

  “超级大脑”控场

  不久前,无人驾驶网约车“萝卜快跑”在湖北武汉进行试运营,引发了一系列热议。对此,李世鹏认为,很多人对内在逻辑不甚了解,在科创成果落地初期出现恐慌,这很正常。“这也提醒我们,在低空空域资源全面开发过程中,要对公众进行必要的科学引导。”

  他介绍,自动驾驶最大的障碍是人、车等不确定因素。有一种观点是,如果绝大部分车辆都是自动驾驶,反而更加安全,因为都会按照规划路线来行驶。这种理想状态映射到了低空空域。“绝大多数飞行器是无人驾驶,若从一开始就做好整体规划,低空领域安全性会更高。”李世鹏说。

  《中国低空经济发展研究报告(2024)》测算,2023年中国低空经济规模达5059.5亿元人民币,增速达33.8%。其中,低空飞行器制造和低空运营服务贡献最大,接近55%,而低空基础设施和飞行保障的发展潜力尚未充分显现。

  在李世鹏看来,当前正亟需加强对基础设施与配套建设的关注。“美团、顺丰等头部企业各自建立了一套基础设施,有自己的航线、空间、导航保障。问题在于,这仅限内部独享。”如何让各企业间的飞行器互相“看得见、避得开”?他说,一方面,企业要不断加快科技创新,推动行业快步前行;同时政府要主导建立统一管理平台,引导其共享基础设施,让所有数据资源库互通。把“路”修好,制定规则,保证统一规划,统一调度。

  对此,深圳先行先试,布局建设覆盖全市范围的低空智能融合基础设施,打造设施网、空联网、航路网和服务网。“四张网”的核心基础设施是SILAS(Smart Integrated Lower Airspace System)。李世鹏介绍,该系统为IDEA研究院自主研发,是目前国内首个“低空大脑”。未来,将作为新型基础设施,成为城市低空飞行活动的重要保障,为空管部门提供一整套可精细化管控空域的科技工具,为运营企业提供安全、可靠、高效的可支撑规模化低空活动的智能服务,支撑深圳低空经济规模化、可持续、高质量发展。

  身处粤港澳大湾区,广东集聚众多政策及制度的优惠与支持,很早就在布局发展立体交通网。加上湾区城市群经济发达,活跃着很多制造基地、创新中心,为产业提供了深厚的资金支持和智力基础。“深圳临山近海的区位优势亦十分突出,天时地利人和,成为产业高地是自然而然的事。”李世鹏说。

  2024年7月4日,广东举办全省低空经济高质量发展大会。大会数据显示,目前1700余家低空经济产业链企业聚集深圳。2023年,深圳全市低空经济总产值突破900亿元,完成无人机飞行61万架次、直升机飞行2.3万架次,飞行规模全球领先。

  李世鹏还担任香港中文大学(深圳)和香港科技大学(广州)兼职教授。他表示,香港政府对低空领域同样十分关注,希望同内地加深合作,香港科技大学亦频频与内地交流互动。

  “中国将引领低空经济在全球的发展。”李世鹏预测,十年后低空经济将形成规模,约1/10的地面交通能搬到空中。“虽然承载业务量为10%,但运营等相关消费增长可能会达到50%,大力拉动相关产业发展。”

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