低空安防融合感知技术 应用蓝皮书 ——面向重要低空管制区域 中兴通讯股份有限公司 中国信息通信研究院 浙江凡双科技有限公司 上海特金信息科技有限公司 北京历正科技有限责任公司 理工全盛（北京）科技有限公司 江苏君立华域信息安全技术股份有限公司 近年来，党中央、国务院高度重视低空经济产业发展。2023年12月，中央经济工作会议强调“打造低空经济等若干战略 性新兴产业”，随后的全国 低空安防融合感知的必要性和关键挑战 01. 目录 CONTENTS 1.1 低空安防对融合感知提出更高诉求 1.2 低空安防融合感知面临的挑战 低空安防融合感知与反制主要技术及设备 03. 总结与展望 05. 3.1 融合感知与反制系统概述 3.2 探测技术及设备 3.3 反制技术及设备 3.4 低空探测管控平台 低空安防融合感知场景和需求 02. 2.1 低空安防融合感知主要场景 低空安防融合感知主要场景 2.2 低空安防融合感知基本业务需求 01 02 03 07 38 08 08 15 21 04 05 06 典型场景低空安防融合感知方案及应用案例 04. 4.1 民航机场 4.2 边境口岸 4.3 重要活动场所 25 26 31 34 低空安防融合感知的 必要性和关键挑战 低空安防对融合感知提出更高诉求 低空安防融合感知面临的挑战 01 01

当前低空经济呈现出活动范围扩大、运行密度增加、任务范畴拓展等趋势，传统通航 管理及运营模式难以适应其快速发展需求，未经审批的黑飞、违飞行为频发，增加了空中 交通安全风险，阻碍了低空资源的有效利用。因此，亟需依托低空智联网实现全域感知、 动态调度、智能决策和闭环管理，全面提升低空运行的安全性、效率与服务质量。 低空智联网以 5G 增强（Fifth Generation Mobile Communication System – 移动性管理、高效灵活的无线自组织、 低空网络节能、频谱分配与干扰管理为代表的组网与网络技术，研讨以通信与导航融合、 通信与感知融合、通信与智能融合、通信与算力融合、空域安全管控为代表的跨域融合技 术，形成空天地多层次的通导感智算网络，解决低空飞行中的通信、导航、感知、管控以 及数据处理等问题，护航低空经济安全发展。 低空智联网场景和关键技术白皮书 目 录 引 言........... 通信与导航融合技术................................................................................. 36 4.12 通信与感知融合技术................................................................................. 38 4.13 通信与智能融合技术

受限于技术、管理等因素， 无人机“飞不远”、“管不住”、“用不着”等问题凸显， 如何解决以上问题， 已经成 为市场规模发展的瓶颈， 电信核心能力可精准匹配市场需求 。 能力二： 监管能力 低空感知设备和监管平台维护低空秩序 能力三： 飞服能力 飞服平台和 AI 算法赋能千行百 业 能力一： 云网能力 5G 网络替代私有化链路 市场分析 - 电信核心能力助力低空经济规模化发 致力于成为低空基础设施的聚合者、低空网络 运营的主导者、监管平台服务的领先者、场景应用能力的提供者。 算力网 息壤算力分发平台 云骁计算加速平台 慧聚智算服务平台 省内 4+11+X 算力布局 感知网 通信网（空天地一体通信网络） 4G/5G 浙江电信低空能力全景 1 张 网 M 设 施 卫星通信网 Mesh 自 组 网 2 平 台 N 场 景 FAAS 北向飞行服务网关 停机设施 充（换）电设施 货物装卸 紧急备 降 低空反制能力 安全 AI 数 据集 成 飞行运营 飞行侦测 态势感知 频谱探测解析 摄像头 RID 远程识别 5G-A 通感 雷达 ADS-B 飞控 平台 连接 平台 开放 平台 低空客运 快递物流 低空表演

物理城 物联感知 全要素表达 ADS-8 · 二次雷达 · 低 轨 卫 星 5G-A.. 道路 停机坪 空域感知 环境感知 规律规则映射 实体对象映射 同 生 共 长 虚 实 映 射 模拟仿真 空间计算 联感知 航道感知 航空数据 低空通信 地物高程 个 个 空间智能赋能低空空域建设 GISTC 空域无人机 空域环境模型 大模型智能引擎 陆地无人交通 物理基础模型 低空空域数字孪生平台 - 总体架 构 三维场景模型 算力网 飞行器系统 通信网 无人机起降场地 低空管控系统 感知网 通信导航 气象检测系统 导航网 飞行服务站 监视系统 低空空域展示平台 立体交通管控 空域仿真模拟 平台能 力引擎 设备 数字化 低空 四张网 通信设施 导航设施 监视设施 气象设施 电磁设施 地表设施 人文设施 机载设施 空中交通 硬件 + 软件 ( 对 接 ) 目的：满足感知和 低空监管 / 管理系统 ( 连通军民航监管和政府管理服务 ) 低空飞行服务 / 管控系统 ( 连通飞行器、无人机管理企业，提供飞行 服务与管理 ) 增强设施 停机设施 检修设施

通信、导航、监视及气象技术的核心框架与应用场景，旨在为低空空域的安全高效运行提供 技术支撑与标准化指引。随着无人机、城市空中交通及低空物流的快速发展，通导监气技术 通过融合 5G、卫星通信、高精度导航及智能感知等关键技术，逐步构建起覆盖通信、定位、 环境监测与空域调度的综合体系，支撑农业监测、应急救援、城市物流等多样化场景。然而， 当前仍面临通信信号覆盖盲区、动态频谱管理不足、数据隐私保护等挑战。未来，技术将朝 Navigation， VN），确保低空飞行器能够在多样的地形和环境中精准飞行。特别是在城市空中交通领域， 导航技术的高精度和稳定性将成为重点讨论内容。 3、监测技术：将探讨空域监测技术的应用，包括雷达系统、视觉感知、自动相关监视 广播(Automatic Dependent Surveillance–Broadcast, ADS-B)等技术，帮助空域管理者实时了解 低空飞行器的动态位置、飞行状态以及空域使 3）低空监视：主要用于空域管理者对低空飞行器的实时监控，保障飞行安全。通过监 视技术，地面控制中心可以了解飞行器的位置、速度、高度等参数，并对空域进行管理，避 免冲突和碰撞。主要技术包括雷达、自动相关监视广播系统、视觉感知系统和飞行数据记录 系统等。 4）气象技术：通过气象传感器、气象雷达、无人机搭载的气象设备，飞行器能够获取 实时气象数据，避免受到恶劣天气的影响。气象技术可以提供风速、气温、湿度、气压等重

万亿元，形成"应 急能力提升—产业升级—经济增长"的正向循环。 二、体系架构设计 1. 核心架构："三网四层"协同模式 天网：空天一体智能感知网络 全域监测与空域管理依托北斗三号卫星导航系统的高精度定位（厘米 级）与 5G-A 通感一体化基站，构建覆盖全国的低空感知"天网"。通过卫 星雷达、气象监测卫星实时采集气象数据、地形地貌信息，结合 AI 算法 动态生成精细化空域使用方案，实现灾害区域禁飞区、救援通道的智能划 追溯。同时，基于区块链智能合约自动执行跨区域空域使用权流转，解决 传统行政协调效率低的问题，保障多主体联合救援的安全性与可靠性。 2. 能力分层：全链条应急救援能力矩阵 感知层：空天地一体化监测体系 多源数据融合感知构建"卫星遥感（光学/合成孔径雷达）+无人机倾 斜摄影+地面物联网传感器（水位、地质位移监测）"的立体监测网络。卫 星负责广域灾害初判（如台风路径追踪），无人机实施灾区精细化勘察 三、关键技术支撑 5 1. 通信网络：空地无缝通信链路构建 5G-A 通感一体化技术部署 5G-A 通感一体基站，融合通信与感知功 能： 高速率低时延通信：支持无人机实时回传 4K 灾情视频（上行带宽达 25Mbps），指令控制时延<100ms，满足远程精准操控需求。 环境感知能力：基站可主动探测低空目标（如无人机位置、速度）， 辅助空管系统优化航路规划，提升复杂场景下的通信可靠性。 量子加

域协作，积极响应《城市标准化行动 方案》等政策导向，有利于构建高效、 和谐、智慧的城市管理体系。 技术的发展 随着 5G 通信、大数据、人工智能、 数字城市、无人系统等领域的飞速发 展，可实现城市治理的全面感知、实 时监测、智能响应。这些先进技术的 融合应用不仅增强了城市治理的智能 化水平，还推动了城市管理向更加精 细、高效、透明的方向发展。 为什么要推进城市精细化治理 ? GISTC 战 GISTC P5 飞机“飞不起来” 设备能力不足 飞不起来 管理不智能 没有相关资质 空域审批繁 琐 手续不全 GISTC P6 飞行、运营团队 (20%) 感知源设备 (35%) 商业保险 & 能源开销 (15%) 其他费用 (15%) 通航企业经营许可证 无人机运营合格证 航空测绘资质 涉密信息系统集成资质 低空运营昂贵 可见成本 GISTC GIS 、 IO T P11 AT 违章搭建 河道“四乱” 水体污染 交通流量 裸土覆盖 建筑垃圾 消防通道占用 人群聚集 消防火点 无人航空数字运营一体化体系 飞行资源管理 前端感知能力 AI 融合识别 智能应用场景 图层管理 路线规划 操作台 静态标注 画布管理 动态标注 模型加载 三维数字孪生应用 地图查询 模型切换 驾驶舱 标注交互 多期对比

通过前端设备的预警、侦查、作业处置与动态管控，实现灾害的 灾 ” 前、灾中、灾后 全过程闭环管理。 图 2.1 系统拓扑架构示意图 工业无人机应急救援综合应用系统主要由前端感知系统、数据传输网络和无人机监控 指挥中心等组成。 前端感知系统主要由不同种类的无人机侦查、测绘、处置系统组成。无人机监测系统 主要由无人机（直升机）飞行平台、任务系统、数据链、地面站组成，根据不同的应用场 景可配置可见光+ 航空物探、电网巡线、森林消防等行业应用。除支持传统串口接入无人机数据链外，还支 持蓝牙接入。 2.3.2.4 小型多旋翼无人机（M30T） 经纬 M30T 飞行器集成 DJI 先进的多冗余飞控系统、六向感知避障系统、高性能多相 机负载和夜视 FPV 摄像头。多相机负载使用高精度三轴云台实现增稳，配合 DJI Pilot 2 App 可实时查看多相机的观测画面和数据。同时飞行器配备双电池系统，飞行时长达到 云平台的拓扑设计分为 4 层，主要从端、网、云、场景四个层面，即感知层、网络 层、平台支撑层和应用层： 1）感知层 云平台的感知层主要完成信息的采集、转换和收集。感知层包含两个部分：传感器 （或控制器）、短距离传输网络。 27 传感器（或控制器）用来进行数据采集及实现控制，短距离传输网络将传感器收集的 数据发送到网关或将应用平台控制指令发送到控制器。 感知层的关键技术主要为传感器技术和短距离传输网络技术，例如无人机视频采集的

器在 300 米以下高度运行，获取 4K 高清图 像需约 25Mbps 上行带宽，且网络延迟要 小于规定标准。 感知技术需求 感知技术是飞行器环境认知核心。通过 雷达、卫星、航空摄影、地面传感器等 多源数据融合，让飞行器实时感知周围 环境。通感一体是低空探测和感知的技 术发展方向，用于低空监管和航线保护 场 景 。 低空飞行服务体 系建设的技术需 求 管控技术需求 引入高精定位技术实现厘米级定位并上报信息，非 合作类无人机通过基站主动发送探测信号感知位置， 精度在 10-20 米。 低空通导监技术需求 传统通 / 导 / 监已适配民航需求，但低空 经 济的无人飞行、超视距运行等对其提 出更 高要求。新技术融合应用受各地重 视，如 广播式自动相关监视 (ADS-B) 、 北斗 数据链、通信感知一体化 (ISAC) 等。 基于 5.5G 基站的通感一体技术可解决低 对提升无人机执行精度至关重要。 低空飞行器制造技术 ##### 电池性能不足 ##### 通信技术可靠性 5 技术层 面挑战 eVTOL 需要先进的检测和防撞系统、推 进和感知系统，以及适应航空标准的雷 达、光学和地理定位传感器，还有人工 智能、多传感器融合等新兴技术。 城市空中交通愿景的实现需要安全且满 足轻量化要求的电池系统支持。当前主 流电动车续航可达