2024 低空智联云技术研究报告1.0

一、政策趋势市场解读 （一）政策发布解读 1.国内政策解读 2.国外政策解读 （二）市场趋势解读 2二、低空智联云体系概述 4（一）技术发展现状 4（二）现阶段发展挑战 41.挑战一：低空设施种类繁多异构性高，导致互联难度大 42.挑战二：空域环境复杂无法得到全面监管，导致飞行器起降受限 53.挑战三：缺乏行业云平台用以支撑低时延、智能化业务场景 6三、低空智联云技术应用 7（一）低空智联云技术架构 71.基础设施 72.协同平台 93.顶层应用 （二）低空智联云特色行业应用 1.特色应用一：政务场景 2.特色应用二：民生场景 一、政策趋势市场解读（一）政策发布解读通（AAM）实施方案》V1.0，包括运营、基础设施、电力网络、安展，并在无人机监管方面建立完善的法规体多元化的运营内容和前沿的技术应用，通过SESAR解决方案提升机场运营效率、优化空中交通服务，并推动航空基础设施的升级。欧盟委员会审议通过关于创新空中交通草案，正式颁布实施条例，并入国家规划之中。强调在5年内，通过技术开发和实证，进一步扩2.国内政策解读称《报告》）中首次把低空经济写入政府工作报告。《报告》提出科学技术部、财政部、中国民用航空局四部委联合发布的《通用航针对未来低空经济的实际工作推进发布了具体行动方案。《方案》等融合应用，支持空天地设施互联、信息互通的低空智联网技术和标准探索。”器制造方面，提出通过整机牵引，加快低空有人、无人飞行器核心零部件技术攻关；基础设施保障方面，加强起降及服务保障场地建设及利用，并完善无人机通信、导航、感知、气象、定位、监视等设施建设；监管及运行服务方面，大力发展智能化飞行器控制，加强数字基础设施建设；应用场景方面，鼓励开展应急救援、巡视巡（二）市场趋势解读汇天、时的科技等公司均已发布代表eVTOL产品，并在进行试飞测），认证。并且各大低空运输运营商已在地区重点城市启动了低空运输游览、物流运输、城市监测等多个类别。广州开发区红酒文化街低接多个降落点，如尚城万科里、萝岗万达广场等。大湾区低空短途运输航线（深圳－珠海）正式开通，每日往返一趟，将深圳到珠海高新广场直航中心启用，开通苏州至无锡硕放国际机场的航线，飞市飞行等场景探索。此外，已经逐步开展垂直起降场、充电设施等基础设施的开发与运营。多国开始试行空中出租车，亚马逊在美国部分地区使用PrimeAir无人机送货，标志着低空经济应用的广泛化和日常化。二、低空智联云体系概述（一）技术发展现状正持续取得显著进展。一方面，云计算、大数据、人工智能等前沿技术的深度融合与应用显著增强了低空智联云的数据处理与分析能力，使其能够更高效地处理和分析海量数据。这些技术的结合让低空智联云能够实时监控和管理低空环境，为低空经济的发展提供了强大的数据支持。另一方面，低空通信、导航、感知等关键技术的突破，也为低空智联云的发展奠定了坚实的基础。这些关键技术的创新使得低空智联云能够更精确地进行定位和导航，提升了低空交智联云的技术体系将更加完善。这些新型基础设施的引入将进一步提升低空智联云的通信速度和覆盖范围，使其能够更好地满足低空的数据传输更加迅速和可靠，而卫星互联网的全球覆盖能力将使得低空智联云的应用范围进一步扩大。这些新型基础设施的建设将为低空经济的发展提供有力的技术支持，推动低空经济的快速发展和（二）现阶段发展挑战1.挑战一：低空设施种类繁多异构性高，导致互联难度大大规模推动低空飞行场景试点后，各场景中逐步加入了比以往种类更多、功能更复杂的低空基础设施用以完成对低空飞行任务的监控以及对重点地区低空空域的监测。但大量铺设基础设施的同时，各设施间的信息串联渠道、数据交换协议，数据交换接口等由于异构性较高，导致短期内出现无法兼容的情况，最终导致了对低空空域的监管信息的缺失，无法有效获取信息，延缓了大范围推广低空场2.挑战二：空域环境复杂无法得到全面监管，导致飞行器起降受限低空业务执行需要对起降空域、航线周边进行实时全面的环境监测，保证飞行器的起降安全、飞行安全。并且伴随同一空域内飞行器数量增多，如何高效安全地保证多架次无人机，有序开展低空作业也是亟待解决的问题。低空环境不同于传统民航空域，会存在地面建筑阻拦，飞行环境复杂。且低空飞行器多为轻量化小机型，对环境、气象要求都会更高。但目前对于飞行空域的全量化、实时性监测仍处在起步阶段，尚无法达到可以大范围支撑无人机起降的程度。且无人机单机智能已可以实现对划定航线上的建筑物避障，但伴随群体飞行任务的出现，单机智能对飞行任务的智能化识别变现的捉襟见肘，需要边缘算力的协助，辅助空域内飞行任务的自主3.挑战三：缺乏行业云平台用以支撑低时延、智能化业务场景在大量多维低空场景数据进入后，当前低空服务平台运作机制大部分依赖人力处理，在处理效率及准确度上无法匹配目前业务需求。未来仍需持续搭建以支撑智能调度、智能决策等低空特色功能的一当前部分场景如外卖、快递、医疗物资配送等存在大量需要快速反应，快速处置的低时延、高并发需求场景，需要进行极低时延网状智能交付，需要智能化系统辅助实时计算最优航线、最佳飞行计划。但目前的机端设备、系统无法满足上述需求，同样需要在基础设施层面和行业平台方面同步布局规划成体系的低时延业务反馈三、低空智联云技术应用参照云计算基础的分层方法，低空智联云整体技术架构按图1（一）低空智联云技术架构1.基础设施基础设施层主要涵盖低空智联网及其下设的各项基础设施以及云主机、云存储、云网络、云安全等云上基础设施。作为整体低空智联云技术体系架构的基础设施，可以对协同平台提供最原始的业个种类的飞行器类别，每种飞行器又对应了不同的飞行参数及应用障碍物阻挡等多种异常情况，需要紧急介入处置。单一的中心控制系统无法对极低时延、高并发的多重任务冲突展开针对性处理，需要在飞行任务空域周边安排相应的边缘处理中心，对低时延需求做到先分流、再处置的效果，剩余的非低时延需求则可以继续回传至当地的中心云控制系统做进一步的统计分析。上述业务处理逻辑正边云”一体化的部署思路。端侧即为触达至业务终端的各种低空飞行器、路测数据单元等，是低空飞行业务数据采集的终端，也是飞行任务中的执行主体。边缘侧会部署边缘云及支持边缘业务的物联网中心，负责对低时延、需要快速反馈的任务进行优先筛选、优先处理。边缘云存在的好处在于，可以降低数据从终端与中心云之间传递的时间，并节省中心云的计算资源和功耗，做到任务分流，工2.协同平台协同平台层主要包含两大部分，分别是低空数字平台以及低空分类、筛选、分析的相关功能。共分为三层，分别是数据底座、云边协同一体化平台、数智平台三部分。基础设施层从设施架构上解决了低空低时延场景的特色需求，软件层则需要数字平台的支持来运维监控管理、函数应用管理等云边协同管理技术体系，以及从多低空任务的精准切割，高效应对，并且结合人工智能大模型算法，低空业务平台包含智慧飞行、监控管理、安全管理的三个业务平台。智慧飞行服务平台主要负责对无人机自身的自主飞行提供支撑，保障无人机在飞行过程中的业务运行顺畅，以及一些自主决策的执行；监控管理平台主要负责对飞行器飞行的航线、状态、异常情况进行识别、监控，并及时提醒后台监管中心工作人员，对应急情况进行干预；安全管理平台主要保证无人机的主动及被动安全，以上三种业务场景是当下全面铺开低空飞行服务的重中之重。低空飞行通常发生在离地几百米远的空中，且在未来会存在大量无人场景，如疫情期间的检验样本运送场景、快递外卖的短途运输以及应自主决策避障、后台统一监管、安全场景识别等特殊任务中发挥了技术方面，协同平台层中无人飞行器与人工智能大模型技术的结合，也是低空智联云研究布局中的重点。无人机在通用场景中拥有部署容易、灵活性强和应用范围广等优点，但随着低空场景的丰富也暴露出一些挑战，比如其十分有限的电池容量和相对较弱的计算能力。因此，无人机匮乏的机载资源约束使得在无人机上部署计算密集型应用变得十分困难。将人工智能与基于无人机的边缘计算结合，能够利用智能方法解决无人机边缘计算中的连接策略、资源管理等问题，同时也能为地面用户或无人机用户运行的智能应用提供计算服务。更进一步如图5的无人机群体智能执行路径图表使无人机群可以具备集体潜意识的“蜂巢式”思维智能大脑，可以使任务执行及生产作业得到极大的助力和改善，这也是大力发展人工智能大模型的核心诉求。在群体智能中，无人机使用无线网络协议相互通信，并交换有关其位置、速度和任务目标的信息。在灾害响应场景中，集群无人机可以进行快速空中侦察，在危险环境中搜3.顶层应用河道巡查、能源设施检测可以使用低空能力进行赋能，从而大幅提高场景中的任务执行效率，优化执行体验，并且也为低空智联云的进一步发展，提供了方向指引，并和基础设施层及协同平台层进行呼应，利用其技术向特色场景赋能，并结合特色场景的任务数据反（二）低空智联云特色行业应用1.特色应用一：政务场景基于低空智联云在支撑低空运输中通信、导航、感知、管控、在高速公路巡检方面，面对传统交通路政管理存在监管困难、人手不足等问题，尤其是高速路况实时监测巡检等方面，依托于低空智联云，高速公路巡检无人机可以实现更长距离、更长时长的路况监控，为政务部门更加高效、精准掌握交通路政路况提供有力支在城市消防应急处置方面，无人机在监视灾情、监控反馈消防紧急情势等方面，借助低空智联云，对特定任务区域实施灾情自动巡检。精准定位火源，危险区域，迅速抵达现场，有效降低损失，在智慧水利方面，在低空智联云的支撑下，可实现更广范围、更高频次、更加精准的河道水质监测、河道、堤坝巡查，可实现无人夜间值守、高效低空数据采集、突发事件的及时响应等，大大提在光伏巡检方面，低空智联云架构下的无人机低空在线巡检也得到了有效推广应用，大幅提升了监测效率水平，为光伏电站的管在城市管理方面，针对沿街建筑物立面不洁、高层违建、建筑工地土质裸露等城市管理突出问题，智联云架构无人机在智慧城市在自然灾害发生时，低空智联云可以迅速部署无人机进行灾情监测和救援物资投放，为救援工作提供有力支持。此外，低空智联云还可以用于日常的医疗救护、消防救援等场景，提高应急救援的效率2.特色应用二：民生场景低空物流领域，地面物流承载压力大，而低空智联云技术的出大