2021年才被正式提出的低空經濟，在今年迎來了加速發展。特別是年初3月份，作為重要任務之一出現在2024年中國政府報告后，低空經濟成為了今年最走紅的技術和商業概念之一。
一方面，是中央及地方政府頻發相關政策，將其視為戰略性新興產業和發展新質生產力的重要引擎。另一方面，是政策驅動下，資本市場的積極參與。相關數據顯示，不到半年的時間里，低空經濟領域的融資已經達到了35起，超過了2023年和2022年全年的融資數量。
政策和資本助力下，低空經濟市場規模增長前景可觀。據賽迪顧問發布的《中國低空經濟發展研究報告（2024）》，2023年中國低空經濟規模達到5059.5億元，增速高達33.8%。樂觀預計，到2026年低空經濟規模有望突破萬億元,達到10644.6億元。
目前，官方對于“低空經濟”這一概念并未給出權威定義。業界共識認為，低空經濟主要聚焦于3000米高度以下，以包括各種直升機、固定翼飛行器、電動垂直起降飛行器（ eVTOL）、工業無人機、消費無人機、城市治理無人機等有人駕駛和無人駕駛飛行器的低空飛行活動為牽引，輻射帶動相關領域融合發展的綜合性經濟形態。
政府層面為什么要積極號召發展低空經濟？低空經濟的發展需要攻克哪些關鍵障礙？為什么低空網絡的建設對于低空經濟的發展至關重要？本文將就這些問題展開討論。
低空經濟爆發，為何在此時？
中國特色社會主義進入新時代以來，我國經濟也由過去的高速增長階段轉向了高質量發展階段。中央一再強調，建設現代化經濟體系，需要轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力。
由于過去支撐我國經濟發展的傳統引擎，諸如房地產行業、低端制造業等，都已進入平臺期。亟需新的增長極來接棒續航，支撐我國經濟實現持續穩健和繁榮發展。在此背景下，低空經濟、新能源、人工智能和機器人等新技術和新業態，成為了助力我國經濟健康運轉的新引擎。
正如歐洲科學院院士、世界無人機大會主席楊金才先生所言：“低空作為一處尚未得到真正開發的試驗田和經濟性空域，向天空要發展的訴求，是人們經由城市從二維走向三維的現實需要所決定的。”
從這句話中不難看出，除了經濟發展需要新引擎之外，一些現實應用場景也需要低空經濟的助力來克服困難。比如能源巡檢、應急救援、農業維護、貨物運輸等。低空經濟的發展，也有利于革新傳統的公共服務方式，提升社會治理水平和公共服務效率。
最后，近幾年一些關鍵領域技術的快速發展與突破，也讓人們看到了低空經濟爆發的可能性。按照相關從業者的說法，新能源汽車的零部件有70%~80%可以用于eVTOL。此外，近年中國航空技術的成熟及產業鏈的完善、電芯能量密度的提升、大功率高功比重電機的成熟、控制及算法技術的提升，也讓低空經濟的落地成為了可能。
盡管有需求和技術的雙重推動，但低空經濟的爆發遠非水到渠成的階段。整個產業形態發展尚處于早期階段，依舊有不少難題等待被解決。
技術、場景、基礎設施，低空經濟要邁過的三道大關
提到低空經濟，大家最先容易想到的，必然是噸級無人機、電動飛行汽車等產品。也容易認為最大的難度在于如何造出這些產品，讓它們正常飛起來。誠然，飛行器設計和制造是發展低空經濟的必要條件，但遠非充分條件。除了產品技術層面的攻關外，商業場景的開拓和基礎設施的建設，也是低空經濟騰飛 的關鍵。
所謂商業場景，就是客戶愿意持續為之付費的應用場景。當前業界普遍認為，無人機可用于快遞物流、地理測繪、城市管理（如巡邏和偵察）、應急救援、能源巡檢、交通巡檢以及農林植保等領域，這些都是人類難以實現或人力成本過高的任務。飛行汽車和直升機等則可提供城市短途空中交通或旅游體驗等服務。當前的關鍵問題在于，如何平衡成本與收益。
除了上述產品技術和需求場景外，掣肘低空經濟發展最大的問題在于，如何營造一個安全的環境，供相關飛行器暢行其中。說白了，就是要借助技術手段，在三維空間無中生有一條“空中道路”，做到能夠識別空中飛行的每一架飛行器，同時還能夠根據空域情況，實時指揮這些飛行器。
低空管理的核心挑戰在于，低空活動融合了“異構、高密度、高頻次、高復雜性”等特征，低空通信、導航、監視等保障范圍受限，低空運行環境復雜等因素，對低空通導監體系帶來巨大挑戰。因此，在安全可控的前提下，要實現低空經濟規模化、可持續、高質量的快速發展，建設完善的低空網絡基礎設施就顯得尤為重要。
目前，業界認為低空經濟的基礎設施可以總結為四張“網”，分別為“設施網”、“空聯網”、“航路網”和“服務網”。其中，“設施網”主要指物理基礎設施，包括低空飛行起降站、接駁設施、能源站、緊急備降、停機設施、檢修設施、保障站、飛行測試等；“空聯網”主要指低空通、導、監等信息基礎設施，包括通信設施、導航設施、監視設施、氣象設施等；“航路網”主要指低空數字空域圖，包括空域表示、數字孿生、3D 地圖、知識庫、規則庫等；“服務網”主要指數字化管服系統，包括低空監控系統、低空飛行服務系統、低空飛行管控系統等。
低空經濟發展，需要一張可靠的低空智聯網
打造一張低空立體連續覆蓋的無線智聯網，是低空經濟基礎設施建設的關鍵。
低空智聯網系統的的構建，需要依托蜂窩移動通信網絡、物聯網和云計算等基礎設施，形成通信、感知、智算一體化的智能互聯低空數字化服務體系。
通信能力旨在滿足低空無人機多樣化通信功能需求，在基本通信能力的基礎上增加身份標識認證等能力。包含基礎的接入、數據/指令轉發、信息上報、身份標識認證等。對于網聯無人機的身份認證尤為重要，是無人機有效監管的基石。針對網聯無人機，需要提供數據傳輸和控制指令傳輸等基礎通信能力保障。無人機載荷采集的圖像和視頻數據、無人機全球定位系統及傳感器獲得的位置信息、姿態信息可以按周期或實時上報給各個低空業務平臺和低空管控平臺。
感知能力旨在利用無線信號實現對目標無人機或環境的主動感知功能。通過有效提取無人機等動態目標以及環境等靜態目標對無線信號特征的影響，低空網絡能夠實現對低空飛行目標的測距、測角、測速、定位、追蹤等功能。這些信息可輔助實現無人機的入侵檢測和碰撞規避，對無人機進行路徑追蹤，進而實現遠程監控等。
智算能力旨在為低空網絡提供可靠的智能計算功能，實現基于圖像、聲音及相關數據的智能處理，以支持低空系統中業務預測、故障診斷和飛行決策等功能。針對無人機獲得的傳感器數據、視頻數據進行智能計算和分析，提供無人機狀態異常檢測、非法入侵監測等多樣化低空業務保障能力。通過對無人機等目標的特征提取與分析，實現目標種類的識別。通過對無人機的位置跟蹤以及其歷史運動軌跡的分析，預測其未來的軌跡及可能駐留的區域。
此前的網絡系統，主要以二維的地面覆蓋為主，但是低空網絡需要實現對空立體式覆蓋。當前，對地覆蓋的無線網絡系統利用天線旁瓣，可以實現一定的對空信號覆蓋。但是由于天線旁瓣較多且雜亂，導致信噪比普遍較差且不穩定。加之天線輻射存在零陷無信號區域等因素，要對無人機實現長距離的連續服務和操控都極為困難。
5G-A技術和衛星通信技術的發展，為解決當前低空空域通信不完善問題提供了契機。
5G-A+衛星通信，助力低空經濟燎原
2024年6月18日，R18標準正式凍結，標志著5G技術的又一重要里程碑。R18的主要目標是進一步發展和優化5G網絡，以滿足未來需求，包括更高的速度、更低的延遲和更大的容量。5G的這一演進版本，被命名為 5G- Advanced，簡稱 5G-A。
一方面，5G-A持續增強了已有的能力，支撐傳統5G業務大規模應用；更重要的一方面，5G-A將增加新的能力，支撐新場景新業務的應用，將面向六大主要應用場景，包括沉浸實時、智能上行、工業互聯、通感一體、千億物聯和天地一體，從網絡、終端、云等端到端的關鍵方面進一步演進， 構建數字、智慧、綠色低碳社會的基礎設施。
特別是通感一體化和天地一體化的場景設定，很好地針對了低空經濟的發展需求。
5G-A通感一體化通過結合高頻波束和多天線原理，使基站能夠實現“雷達”功能，精確識別車輛和低空飛行物的位置、速度與方向等。相比傳統雷達，通感一體基站在覆蓋范圍、距離分辨率和測角精度等方面具有明顯優勢。為了滿足海量連接和超低時延需求，基站需要在時域和空域分配少量頻譜作為專用感知資源，并具備感知探測和處理感知數據的功能，從而實現實時環境感知，構建現實世界與虛擬世界的交互橋梁。
5G-A通感一體化的核心技術包括波束成形、聯合信道估計和信號處理。波束成形類似于使用可調節的聚光燈來照亮特定區域，使無線信號能夠集中傳輸到目標設備，從而提高通信效率并幫助設備更準確地定位和識別周圍物體。例如，在無人機配送中，波束成形確保無人機在飛行過程中始終保持良好通信連接，接收精確導航指令并實時上傳飛行數據和環境信息，提高飛行安全性和配送效率。
聯合信道估計和信號處理將通信和感知數據結合起來，類似于同時使用雷達和通信設備收集環境信息，并進行綜合分析。這種方式提高了數據傳輸的可靠性，使設備能夠更好地理解周圍環境。例如，在城市低空物流網絡中，無人機可以利用這些技術，精準避開高樓、樹木和其他無人機，確保安全高效地完成配送任務。
此外，衛星通信技術也可與5G 技術互為補充，為低空智聯網中的無人機和其他低空設備提供無縫通信連接，彌補地面互聯網的盲點和空中通信盲區的聯網需求。衛星遙感數據不僅包括圖像信息，還包括用于導航和定位的關鍵數據，無人機可以利用這些數據在GPS 信號弱或不可用的環境中進行更精確的定位。這種連接使得低空設備能夠進行遠程控制、實時監控和數據傳輸，從而擴展其操作范圍和應用場景。
以5G-A賦能低空經濟，實踐已開啟
當前，從地方政府到運營商，以及一些關鍵基礎設施提供商，都開啟了5G-A賦能低空經濟的規劃和實踐。
今年3月份，被譽為“天空之城”的深圳，在其《深圳市極速寬帶先鋒城市2024年行動計劃》中提到，深圳將在低空經濟、智慧交通等領域試點5G-A融合應用10個以上……到2024年底，基本建成泛在先進、高速智能、天地一體的新型信息基礎設施供給體系。
4月初，中國移動聯合華為，在重慶兩江新區的國際博覽會中心率先完成重慶市首個5G-A通感一體基站低空感知功能驗證，成功實現無人機入侵感知和航跡監測。
4月底，中國電信在南京濱江經濟開發區完成了5G-A業界最大規模低空通感一體化組網驗證。10個5G-A自發自收通感一體化基站多站協同，實現無人機跨小區、跨基站的飛行軌跡連續跟蹤上報，以及入侵禁飛區提前預警和10平方公里全覆蓋的低空“電子圍欄”等功能。
中國聯通也分別在深圳沙河產業生態園和南京民用無人駕駛航空試驗區，通過5G-A通感基站對低空感知數據的挖掘，與飛手培訓學校聯合探索對學員訓練飛行軌跡的評估。
寫在最后
2024年，被譽為“低空經濟元年”和“5G-A商用元年”。在我國經濟發展由地面覆蓋向三維立體覆蓋的轉型初期，低空經濟和5G-A技術相互交融，形成了一場雙向奔赴。5G-A技術為低空經濟提供了強有力的基礎支持，而低空經濟則為5G-A技術的應用提供了豐富的場景。對于物聯網廠商和通信企業，這其中都蘊含著巨大的商業機遇。
然而，所謂“元年”，意味著開端。尤其是低空經濟的發展，才剛剛顯露出其廣闊市場的初步輪廓和潛力。距離實現真正的空域繁榮，道路依舊漫長而艱辛。對于參與其中的企業來說，在這一階段，務實比憧憬更為重要。只有專注于解決眼下的實際問題，通過快速迭代找到切實可行的商業應用場景，實現商業閉環，企業才有機會參與并見證低空經濟繁榮期的到來。
