低空空域数字孪生构建 应用新契机 GISTC 对低空空域的理解 空间智能赋能低空建设 低空空域数字孪生平台 低空空域应用产品 目录 对低空经济的理解 GISTC P3 01 02 03 载人 载物 特种作业 载人， 一般可以旅游观光、商 载 物 ，物流运输、快递配送。 特种作业：例如农林植保、高 务飞行、医疗急救。替代直升 定位 30 公里 -150 公里短途快 楼灭火、地理测绘、治安巡逻、 统一基础层的设备，应用标准化的开发与接入， 达到迭代快，兼容好，适应性强。 孪生实体——映射 通过物理个体同 孪生实体 进行一对一映射绑点， 完成物理个体到孪生实体的物联管控。 统一数据资产管理 构建数据中心，将数据形成“资源化 - 资产化 - 资本化”的革新路径。 低空物联管理引擎 以终端设备和平台为基础，数据为驱动，服务应用为核 心 支持设备接入体系 ( 机场 / 无人人机 ) 大疆 仿真推演使能引擎 多人在线样本的深度学习分析能力，兼容多种深度学习网络。 模型训练 无人机智能解译样本集 样本管理系统 构建多时相、多尺度等多区域适应的飞行器智能解译样本集 飞行要素模拟样本集 航路规划样本集 多任务负载样本集 应急模拟样本集

低空经济行业产教融合 与人才培养体系构建 时间： 2025 年 6 月 13 日 王明军教授 主讲 PART 01 人才需求特征与紧迫性 研发设计类 飞行器设计岗位需要掌握空气动力学、 材 料力学等专业知识 ，城市空中交通 （ UAM ） 领域需研发电动垂直起降飞行 器（ eVTOL ） ，推动低空技术革新。 运营管理类 物流调度人员根据飞行器性能安排配送路线和时间， 苏州市职业大学牵头成立 “苏州低空经济产业学院” ，联合多方主 体共建 ，打造多层次人才培养平台。 体系适配难题 高校重理论轻实践 ，职业培训侧重单一技能 ，缺乏系统思维。 需 深化产教融合 ，构建符合低空经济特点的人才培养体系。 人才缺口现状 PART 02 产教融合创新模式 认证考培一体 规划占地 15000 平方米的 无 人机执照考试点 ，集 “培训 + 考试 + 场景试飞”于一体， ，提升学生对产业实际运作的理解和适应能力。 金教材案例丰富 联合高校开发基于 “丰知”大模型的物流无人机教材，内 容涵盖路径优化、 调度算法、 异常处理等实际案例。 金专业定位清晰 顺丰科技围绕低空物流构建 “金专业” ，涵盖无人机运营、 无人仓管理等领域 ，聚焦行业发展核心方向。 金课程贴近应用 顺丰 “教与学、 理论实践、 校产对接”三位一体模式 ， 通过物流调度、 需求预测等真实任务强化学生实战应用

给之间找到最佳平衡。 本报告的核心判断是：“十五五”的成败取决于三大关键变量——规则统一的速度、区域协同的 深度、市场应用的广度。为此，报告提出并详细论证了以下三项差异化贡献： 一是构建了“十五五” 三步走战略路线图与阶段化 “政策工具箱”，明确了从近 期（2026—2027 年）以“沙 盒监管”完成规则验证，到中 期（2028—2029 年）以“标 准统一”打通跨域互联，再到 进一步具象化为以“权责清 单+流程泳道图”为基础，最 终实现“一窗受理、一网通 办、统一留痕、快速裁决”的 高效协同机制，旨在有效降低 制度性交易成本。 战略路线图与政 策工具箱构建 内在逻辑与核心 瓶颈解构 投入产出模型与 实施策略剖析 1 第一章 引言：为何“天空的规则”是核心命脉 .......................... 社会之困：从“公众疑虑”到“信任缺失” .................................................................... 21 第五章 未来空管蓝图：构建智慧空中交通的数字底座 ........................................................... 24 5.1 国际对标：U-SPACE/UTM 理念、教训与中国路径选择

VisDrone 竞 赛 全球包括卡耐基梅隆大学等 在内的 2000+ 参赛队伍 5000+ 篇论文使用并引用 > 关键平台： 建立了复杂环境协同感知数据平台 （ TPAMI 2022 ） 构建了大规模多源、多模态、多任务、非完备复杂环境协同感知数据平 台 VisDrone ，覆盖单机和多机协同感知任务。 国内外广泛使用的无人机视觉基准数据平台 DroneCrowd-TJU 配套 落地 数据 百城共建 通过数据、模型、场景的三维融合展示 ，为政府、企业、公众提供低空领域的一站式资源入口 ，构建 百城空域的数据算法基石 ，让低空经济 " 看得见 " 、 " 管得 好 " 。 后期算法的效率和 准确度显著提升 场景 150% 后期 u2024 全球人工智能技术创新大赛 - 算法挑战赛 空军“无人争锋”挑战赛冠军 基础平台建设 构建了国内外广泛使用的无人机视觉基准数据平台 空天地水协同进化智能无人集群感知平台 团队荣获吴文俊人工智能科技进步奖一等奖等科技奖励 构建世界上规模最大无人机视觉数据平台 VisDrone 人工智能科技进步奖一等 奖 从被动感知到自主协同 ，构建支撑具身智能体与集群协同进化的下一代数据基座 感 - 策 - 控一体化构建 仿真－物理具身数据基座 大规模低空数据平台

为未来低空智联网的智能化、自主化运维提供了技术参考. 关键词 低空智联网, 数字孪生, 自智网络, 网络管控 1 引言 近年来, 随着低空飞行相关技术装备的迭代升级与系统化突破, 产业链与供应链体系的协同构建, 以及应用场景的规模化拓展, 低空经济作为新兴战略产业形态正加速崛起. 低空空域 (通常指高度在 0 ∼ 3000 m 左右的空中范围) 和低空飞行器已逐步发展为城市管理、应急救援、物流配送和环境监测 境监测 等关键应用场景的新型基础设施载体 [1]. 随着低空经济应用场景逐步清晰与持续深化, 低空领域的信 息服务需求呈现爆发式增长态势. 面对动态复杂的空域运行环境与差异化业务场景, 如何构建具备自 引用格式: 喻鹏, 谭灿, 李文璟, 等. 数字孪生驱动的低空智联网自智管控架构及关键技术. 中国科学: 信息科学, 2025, 55: 2449– 2470, doi: 10.1360/SSI-2025-0071 intelligent networks, LAIN) 作为面向低空空 域的专用智能网络架构应运而生 [1], LAIN 通过整合通信网、感知网、导航网、气象网及算力网等 “五 网” 资源 [2], 构建 “云 – 边 – 端” 协同 [3] 的新型数字基础设施, 旨在突破地面网络的低空覆盖局限, 实 现空天地一体化协同服务. 在 LAIN 新范式驱动下, 低空网络管控体系正在经历从 “人工主导”

................................................................................ 14 第三部分 物流运输领域 ：构建空地一体智慧物流网络 .................................................24 一 、市场需求 ........................... ................................................................................ 29 第四部分 交通治理领域 ：构建空地协同现代交通体系 .................................................36 一 、市场需求 ........................... ................................................................................. 40 第五部分 应急救援领域 ：构建空地一体应急保障体系 .................................................48 一 、市场需求 ...........................

战略响应与痛点突破深度对接"交通强国""平安中国"战略目标，针对 传统应急救援体系在地震、洪涝等极端灾害中暴露的响应链条长、信息壁 垒突出、复杂地形抵达受限等核心短板，依托低空领域开放与技术创新， 构建空地一体、智能高效的新型救援网络。 低空经济与应急能力协同升级紧扣低空经济发展新机遇，推动空域资 源从"行政管控"向"资产化运营"转型，通过无人机、无人直升机等低空装 备与物联网、卫星通信技术 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 设与动态调整。 数 区块链赋能安全协同引入区块链技术构建跨部门数据共享与航路协同 机制，通过分布式账本确保飞行计划、物资调度等关键信息不可篡改、可 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

................................................................................ 17 第三部分 物流运输领域 ：构建山地智慧物流新网络 .....................................................28 一 、市场需求 ........................ ................................................................................ 33 第四部分 交通治理领域 ：构建空地协同现代交通体系 .................................................42 一 、市场需求 ........................... ................................................................................. 47 第五部分 应急救援领域 ：构建空地一体应急保障体系 .........................................................55 一 、市场需求 ...................

动作执行、 安全性评估 任务高度多样化 ，在输出结构、 知 识 深度与推理路径上差异巨大 ， 需要 跨层次泛化推理能力。 低空强投影与三维信息缺失 ， 需 要 理解姿态与视角差异 ，从二维观测 中构建空间推理能力。 这里是什么场景？ 变电设施间距多少？ 存在安全隐患吗？ 斜拍视角进行位置判断与空间度量 任务间推理路径差异化 俯拍视角进行目标感知与属性理解 四维度多种任务形式 能感策控实现难 性能进化难 灾难性遗忘 协同自主进化机制匮乏 ，导致感知 与持续学习能力双重受限 多机协同感知数据 协同感知与具身基础数据匮乏 ，导 致基座构建受限 “ 自主差” “ 协同难” “ 数据缺” 感知大模型 Z Z " 面 F 含 一 场景理解 物体理解 感知评估 低空环境感知数据呈现出多任务、 多模态和多源协同特性 以 VisDrone 数据集为代表 ，低空环境感知数据面临简单静态到动态复杂的演进。 AG-ReID UAV-123 现实空间推理 基于多源信息构建物理度量， 在真实环境中进行空间推理。 2024.10 AirCopBench Spatial Sky 仿真感知推理 虚拟城市中对物体属性 ， 空间关系进行推理判断。

............ 10 3 标准体系 .................................................................. 10 3.1 构建原则 ............................................................ 10 3.2 编码格式 ...................... ........ 13 6 标准化工作建议 ............................................................ 14 6.1 优化顶层设计，构建联动机制 ........................................14 6.2 研制系列标准，深化研究评估 ................................ 准 细化低空飞行规范，围绕地面基础设施、航路航线规划、飞行服务支持设施等方 面构建低空基础设施标准体系，推动低空基础设施向保障安全、提升效率、带动 产业升级、开拓市场应用方向发展，对促进低空经济繁荣及新质生产力发展意义 重大。2024 年低空经济进入商业化元年，2025 年顶层规划密集出台，本研究将 构建动态跟踪机制，结合产业发展完善成果。 1.2 研究目的与范围 低空基础设施是支撑