Caring PART 03 场景应用 PART 3-1 低空园区数字孪生平台 通行态势 设备态势 能耗态势 环境态势 事件态势 低空园区数字孪生平台 • 园区数据分析与决策支持 • 数字孪生平 • 记录低空园区内各个弱电子系统的历史运行数据 ，并提供给用户浏览、查询、分析的手段。 软件能根据用户需要 ，显示信息的实时图（运行数据实时变 化曲线） 和历史趋势图（运行数据历史曲线） ；显示能耗 数据的直方图、饼图 报表管理 支持数据库中任何信息的用户自定义、图形化显示 通过建立标准化的事件接报流程 ，以及清晰的 事件处置人员架构 ，支持接入各前端推送的事 件处置信息 ，从事件信息的接收、处理、上报、 画面切换 灯光控制 音量控制 * 需 要 根 据 客 户 需求 定 制 效果 ： 展厅 3D 模 型 模型视角切 换 设备状态特 效 设备使用监 测 空间使用监 测 设备能耗统 计 空间耗电统 计 本月告警监 测 可视化运维数字孪生 平台 • 环境监测与调控 ：通过环境监测传感器实时监测展厅内的温湿度、 空气质量等参数 ，与空调进行联动控制 ，提供一个舒适和适宜的

万元。 5.2 成本分析 固定成本：年设备维护费 120 万元（含硬件检修、软件升级）、保险 费用 80 万元（覆盖无人机、设施及第三方责任险）。 变动成本：单次飞行能耗 3.5 元/架次，预计年飞行 1.2 万架次，能耗 成本 4.2 万元；耗材损耗（如电池、桨叶更换）20 万元/年。 人工成本：控制中心配置 6 人（含调度员、运维工程师），人均年薪 15 万元，合计 90 万元/年。

耗主要来源于低空飞行器本身 和地面配套设施，主要体现在以下几个方面：一是低空飞行器自身的能耗，如飞行过程中， 由于空气阻力和重力作用，需要消耗大量电能；二是低空飞行器在地面充电和维修过程中， 充电站和维修站的能源消耗；三是低空飞行器物流网络中，地面配送站、调度中心等设施 的能源消耗；四是通信链路的能耗，随着对低空飞行器数据链要求越来越高，低空飞行器 通信链路导致的能源消耗占比越来越大；五是低空网络架构导致的资源损耗，在 则能够进行全局优化，提高资源效率，但可能存在单点故障和处理能力瓶颈。将两者结合， 在局部区域采用分布式架构进行快速响应和自主管理，在全局层面采用集中式架构进行资 源的统筹规划和优化，能够在保证网络性能的同时，降低能耗。 （6）其他创新技术 为了进一步提高低空飞行器物流的能源利用效率，未来将会有更多节能技术的创新， 如低空飞行器与地面设施的智能互动、低空飞行器之间的协同作业等。新的网络节能 （Network 化与持续智能进化。 （2）端侧计算卸载与跨节点计算迁移 低空飞行器常需同时承担多项计算密集且时延敏感的任务，其机载算力和能耗受限，难 以独立完成所有处理任务。端侧计算卸载即低空飞行器将整个计算任务通过无线通信链路传 输至邻近的边缘计算节点执行，以显著降低机载算力和能耗负担。对于不可切分的原子任务， 通常采用全卸载模式，将整个任务通过无线通信链路传输至边缘计算节点执行，显著降低机 载算力

以优化跟踪路径, 同时实现 碰撞避免. 可见, 数字孪生技术凭借其高保真虚拟映射与实时仿真能力, 已成为 UAV 控制与资源分配 的核心支撑技术. 然而, 现有研究多聚焦于单一任务场景下的技术应用, 如轨迹规划或能耗优化, 缺乏 面向全域低空资源的系统性协同视角. 因此, 亟须构建全域一体化数字孪生平台, 通过统一调度虚实 资源、贯通多源数据与模型, 深度释放平台潜能, 实现低空资源的高效智能管控. 最后, 为了满足网络资源的快速弹性调度 本节依据低空网络层、数字孪生层和自智管控层的三层架构, 逐层解析核心支撑技术. 低空网络层需融合前沿低空组网理论; 数字孪生层聚焦高保真孪生建模与状 态同步技术, 结合小尺度时空预测算法, 精准捕获时变环境中的网络拓扑、链路质量、节点能耗及资源 负载等关键参数; 自智管控层则需突破业务自适应的存算网资源协同编排机制, 实现多维资源最优调 度, 并设计管控智能体的分层部署方案, 支撑系统规模化扩展应用. 3.1 低空网络层关键技术 对通用大模型进行蒸馏、量化或分块部署, 探索云 – 边 – 端协同推理的方式. 综上所述, 数字孪生驱动的低空智联网自智管控在现实部署与规模化应用中面临多维挑战: 从模 型可靠性到安全隐私, 从大规模算力与能耗优化到跨行业协同治理, 都需要多学科、多部门的持续努 力. 同时, 这些挑战也为学术研究与产业创新提供了新的机遇. 未来, 随着大模型、可解释 AI、分布 式安全等前沿技术的进一步演进, 与数字孪生

，风速误差 ±0.2m/s ，满 足民航局低空飞行安全标准。 系统响应性能 02 从数据采集到服务端输出结果的全流程耗时≤ 3 秒，支持 每秒 1000 次并发请求，确保高峰时段服务稳定性。 硬件与能耗 03 单个采集点功耗≤ 15W ，采用太阳能 + 锂电池供电，续航 时间≥ 72 小时，工作温度范围 -30℃~60℃ ，适应极端环 境。 扩展性与兼容性 04 支持模块化扩展采集点数量（最大可增至

输方案可根据实际需要设计如下：  有线网络：使用光纤连接，保证大数据量传输的高速度与稳定 性。  无线网络：利用 LoRa、NB-IoT 等技术实现低功耗广域网传 输，以适应监测设备的能耗与覆盖需求。  移动网络：实施应急监测时，采用 4G/5G 移动网络进行数据 上传，适用性强，灵活应变。 数据传输层的构建还需考虑数据的安全性与隐私保护，所有传 输节点应具备一定的加密传输能力，从而防止数据在传输过程中的 变化情况。 在数据传输方面，数据采集层需与数据传输层有效衔接。建议 采用无线传输技术，如 LoRa、NB-IoT 或 4G LTE，保证数据的实 时性和连通性。这些无线传输技术具有覆盖范围广、能耗低等优 势，适合在低空环保监测领域的应用。数据传输的安全性也至关重 要，建议使用加密传输协议确保监测数据不被篡改或泄露。 此外，数据采集层还应具备一定的计算与存储能力，以实现初 步的数据处理 景下的数据传输需求。这种组合可以确保监测数据的实时上传及远 程管理。以下是设备通信的参数要求：  支持的网络制式：4G LTE 及 NB-IoT  数据传输速率：最高支持 150 Mbps  连接设备数量：≥100  能耗状态：低功耗设计，待机功耗≤50mW 在电力供应方面，建议所有设备均采用太阳能供电系统与电池 组合，确保在长时间的户外运行过程中不会因为电力不足而导致监 测设备失效。太阳能电池板应具备如下参数：

，减少救援人员 伤亡风险。 4 动态路径优化技术基于强化学习算法，实时规避灾区电磁干扰、恶劣 天气等动态风险，优化飞行路径。测试数据显示，相较传统人工规划，救 援路径耗时缩短 40%，装备能耗降低 25%。 协同层：空地一体化作业网络 机器人编队协同技术开发空地机器人协同控制协议，实现无人机与地 面救援机器人的动态组网。例如，无人机可作为"空中中继站"，为地面机 器人扩展通信覆盖

能、以及所能够采取的处置措施等提出要求。 3.3.6. 通信安全 包含通信安全、身份认证等标准。  通信安全标准：主要规范应用于低空智能网联的蜂窝移动通信（4G/5G）、 卫星通信、无线射频识别、蓝牙低能耗（BLE）、紫蜂（Zigbee）、超宽带 （UWB）等通信的安全技术与检测要求。  身份认证标准：主要规范低空智能网联系统数字身份认证相关的证书应用接 口、证书管理系统、安全认证技术及测试方法、关键部件轻量级认证等技术 缩略语 英文全称 中文名称 eVTOL electric Vertical Takeoff and Landing 电动垂直起降飞行器 BLE Bluetooth Low Energy 蓝牙低能耗 UWB Ultra Wide Band 超宽带 CPS Cyber-Physical Systems 信息物理系统 DHR Dynamic Heterogeneous Redundancy 动态异构冗余

9%，但对高速目标仍存在轨迹断裂[22]。 算法效率与精度的平衡 在低空飞行任务中，无人机需要快速处理大量视觉数据以支持感知、定位和决策等关键 功能，但边缘计算平台通常受限于有限的计算能力、存储空间和能耗预算。这种资源限制与 任务需求之间的矛盾，对底层视觉算法的设计和优化提出了极高的要求。 （1）模型轻量化瓶颈：MobileNetV3 计算量压缩至 1GFLOPs 以下时，VisDrone 数据集小目 感知矩阵，在保证 SAR 图像关键散射特 征的同时降低数据量，满足无人机 SAR 系统的实时传输需求。空间域压缩方法[206]则从延 长无人机续航的角度出发，通过减少图像空间维度的数据量降低传输能耗，间接提升飞行时 间，在低功耗巡检场景中具有实用价值。 1.3 信息增强类任务 区别于退化恢复的“修复”导向，信息增强类任务聚焦于主动提升图像内容的可辨识度与 可利用性，使其更适配于机器分析 Transformer 在多源融合中的架构优势；而 Chen 等[243]则聚焦实用化， 在融合阶段引入轻量化模块，通过动态通道剪枝与量化技术将联合处理延迟控制在 50ms 内，满足无人机机载设备的算力与能耗约束，完善了技术体系的实用维度。 1.4 底层视觉质量评估 质量评估体系为低空底层视觉任务提供了不可或缺的量化标准与反馈机制，确保处理后 的视觉数据满足后续高层语义理解或人眼观察的可靠性与任务适应性需求。本章将系统阐述

备状态，优化维护路径和生产 流程。此外，该平台适用于文 化遗产保护与展示，可创建虚 拟展示和历史复原三维模型； 在交通与物流管理中，能进行 动态模拟和优化调度；对于智 慧园区与智能建筑，则有助于 提升日常管理和能耗监控。它 在影视制作中也有显著作用， 能创建虚拟场景并导出动画。 该平台在多个领域具有显著 的可视化、优化和决策支持优 势。 四川全域 1.城市规划与建 设 达州、宜宾等 城市的城市规划 曙之光®智能全天候滞空照 明系统是一款基于高效节能 轻量化照明技术的全智能无 人机空中大面积照明便捷保 障系统，系统高效、轻巧、使 用便捷，能快速响应应急救援 需求，第一时间为救援现场提 供全域照明保障。低能耗、全 天候、无限工作时长，降低设 备运行消耗，适用于各类灾害 抢险、应急救援、安全生产等 应用场景。 成都市域 消防救援、森 林消防灭火、 刑警夜侦、交 警事故处置、 特警处突、海