低空专用网络是什么?

  “低空专用网络”是伴随低空经济崛起而诞生的关键新型信息基础设施。它并非公众移动通信网络的简单升级或垂直应用,而是针对低空这一特殊、复杂、高动态环境,从顶层设计出发,融合多种技术、承载多重使命的一体化数字底座。以下将从多个维度对其进行详实解读。

  一、 定义与范畴:服务于特定空域的融合网络体系

  首先,需明确其作用的空间范畴——“低空空域”。低空空域通常指地面以上1000米(含)以下的区域,部分区域可根据需要扩展至3000米以下。 其中,无人机的活动密集区集中在300米以下,消费级无人机更是在120米以内。 这一空域是通用航空、无人机作业、未来城市空中交通(如eVTOL)的主要活动舞台。

  在此空域内,“低空专用网络”是为满足各类有人/无人航空器(无人机、eVTOL等)的飞行运营、管理服务和安全保障需求,而专门设计、部署的通信、感知、导航与管控一体化的新型信息基础设施网络。 其核心特征是“专用”与“融合”。“专用”意味着它针对低空场景“异构、高密度、高频次、高复杂性”的特点进行定制化构建; “融合”则指其并非单一功能网络,而是集成了多种能力的复合体系。

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  二、 战略定位:低空经济发展的核心信息底座

  从国家政策层面看,低空专用网络的定位极高。工业和信息化部等五部门联合发布的《关于加强信息通信业能力建设 支撑低空基础设施发展的实施意见》开宗明义地指出:“低空基础设施是低空经济发展的重要底座。”  低空专用网络正是这一“底座”中最为关键的信息类基础设施组成部分。

  其建设的根本目标,是为了解决当前低空飞行器存在的 ‍“看不见、叫不到、管不住”‍ 的突出问题。 通过构建一个统一、高效、安全的数字化支撑平台,为低空经济的安全、有序、规模化运营提供不可或缺的前置条件,最终目标是实现低空空域的 ‍“可计算、可运营”‍。 因此,低空专用网络是培育低空经济这一新质生产力的战略性、先导性工程。

  三、 核心内涵与技术构成:“四网合一”的智能化系统

  低空专用网络是一个典型的“多网合一”融合体系,其核心内涵可分解为四个相互协同的子网络:

  专用通信网(网络的“血脉”)‍ :这是实现一切数据交互的基础。它需要为低空飞行器提供稳定、可靠、低时延的通信链路,满足实时飞控指令下行、飞行状态上行报告、机载高清视频数据回传以及远程业务控制等需求。 政策鼓励在充分利用现有5G网络的基础上进行增强, 并探索“地面移动通信、卫星通信与其他通导监技术等多元化技术手段”的综合运用。

  泛在感知网(网络的“眼睛”)‍ :这是实现空域态势“看得见”的关键。传统单一系统无法满足需求,因此需要融合雷达、光电、无线电监测以及先进的通信感知一体化(ISAC)技术。 ISAC技术通过在传统通信系统中优化信号设计与处理,使同一套系统(如5G-A基站)能同时完成通信和环境感知(探测、定位、跟踪)任务,极大提高了频谱和硬件资源的利用效率。 该网络的核心任务是实现对非合作目标(“黑飞”)的探测识别与轨迹跟踪, 为空域监管、碰撞预警提供数据支撑。

  高精度定位与导航增强网(网络的“地图”)‍ :这是保障飞行器精准航行的基石。政策明确提出要“辅助提升导航定位精度”、“助力提升导航精准服务水平”。 其技术核心是 北斗地基增强系统(GBAS)‍。GBAS通过地面基准站网络实时生成定位修正参数,并通过通信链路播发给飞行器,可消除电离层等误差,在复杂环境下提供厘米级的高精度定位与完好性服务。 这远高于单一卫星导航信号的精度,对起降、航线保持、精密作业至关重要。

  智能管控网(网络的“大脑”)‍ :这是实现空域“管得住”的中枢。基于前三网汇集的实时数据,构建数字化的 无人机交通管理系统(UTM)‍。 国际标准ISO 23629-5将UTM的功能结构标准化,主要包括注册管理、飞行计划管理、位置信息管理、空域信息管理、报告与信息提供等六大功能。 国内实践将在此基础上,实现飞行计划的统一审批、空域资源的动态分配、飞行冲突的智能化解,最终达到对合法飞行“放得开、管得住”,对非法飞行“看得见、打得下”的管控目标。

  四、 技术路径与部署策略:多元化协同与自主创新并举

  政策坚持“集约复用、多元协同”和“安全可控”的原则, 这直接决定了低空专用网络的技术路径是多元融合的:

  主流路径——5G-A通感融合:这是当前产业发展的重点方向。5G-Advanced网络新增了通信感知融合场景,其通感一体化技术可使基站同时具备通信和类似雷达的感知能力,是实现低空广域感知的重要手段。 上海、山东等地的规划均明确提出以5G-A等蜂窝网络为核心构建低空网络。

  创新路径——自主可控专用物联技术:以2025年中国无线电大会获奖的“TP-AirLink”技术为代表,展示了另一条技术路线。它基于全栈自研的轻量化协议和2.4GHz等特定频段,构建专为低空优化的通信网络。 其特点是自主可控、成本低、覆盖广、抗干扰强,部署成本仅为5G-A方案的1/10至1/20. 尤其适合对成本敏感的大范围低空管控和特定行业应用。

  融合部署策略:未来的低空专用网络很可能是一种 ‍“5G-A通感一体网络 + 专用物联网络 + 卫星通信”‍ 的立体融合体。 政策强调要“以有条件、有需求的低空飞行活动区域为重点”, 率先在低空公共航路沿线、城市物流走廊、应用热点区域推进按需覆盖,而非全面铺开。

  五、 应用场景驱动:需求牵引网络能力建设

  低空专用网络的建设高度依赖于应用场景的实际需求。不同场景对网络的通信带宽、时延、可靠性、覆盖范围要求差异巨大:

  城市物流(如外卖配送)‍ :飞行高度120米以下,需要约5Mbps的上行带宽(用于1080P图传),飞控指令时延要求小于100毫秒。

  应急救援:对网络的可靠性和覆盖范围要求极高,需在复杂地形和恶劣天气下保持连通,确保指挥指令和现场画面实时回传。

  文旅(空中游览)与城市巡检:除基本通信外,对高清、实时视频回传的带宽需求大,同时需要精准的定位和避障能力保障安全。

  这些具体的需求直接驱动着低空专用网络在特定区域的差异化设计与能力建设。

  六、 政策保障与产业生态

  《实施意见》为低空专用网络的发展提供了清晰的路线图和保障措施:

  标准引领:设定了到2027年“研制不少于10项信息类基础设施标准”的目标,旨在通过标准化推动产业成熟和成本降低。

  安全与秩序:通过推动“一机一码一号”能力建设, 实现飞行器的唯一身份标识与全生命周期追踪,为监管提供技术抓手。

  频率保障:开展低空无线电频率资源规划研究,保障通信与探测环节的频率需求。

  试验先行:通过“绽放杯”大赛、试点示范等方式, 鼓励技术创新和应用探索,培育典型场景,以应用带动网络建设和产业成熟。

  总结

  综上所述,低空专用网络是国家为驾驭低空这一新兴战略空间而系统布局的智能化、融合化数字基础设施。它以安全、有序、高效管控低空空域为核心使命,以 通信、感知、导航、管控“四维一体”‍ 为技术特征,以5G-A/6G通感融合与自主可控专用技术为双轮驱动,遵循按需部署、标准先行、多元协同的原则进行建设。它不仅是连接飞行器的“通信网”,更是感知空域的“监测网”、指引航路的“导航网”和调度交通的“管理网”。它的成熟与完善,是将低空从潜在风险区域转变为可计算、可运营、可创造巨大经济价值的“黄金空域”的必要前提, 标志着人类社会从“平面交通”迈向“立体交通”时代的关键一步。

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