���E�����0 5G-A 通感一体化之低空无人机精准互联 江强 1 费文超 2 覃世慧 3 吴宝栋 3 谢华标 1 李鹰 1 (1. 中国移动通信集团广东有限公司肇庆分公司,肇庆 526040; 2. 中国移动通信集团公司,北京 100080; 3. 中国移动通信集团广东有限公司,广州 510623) 摘要:结合 5G 技术,可以对 5G 系统上 部署通感任务开关等参数,升级成 5G-Advanced(5G-A)系统,可以解决低空 5G 覆盖的空洞,以及提升 低空终端的连接,改善低空波形干扰,最终实现低空无人机精准互联管控和低空感知提升。 关键词:5G-A;低空;无人机;海域 中图分类号:TN929. 11 文献标志码:A 引用格式:江强, 费文超, 覃世慧, 等 . 5G-A 通感一体化之低空无人机精准互联[J] 之间的移动通信技 术。 5G-A 通感一体具备传统 5G 的能力,在空间覆盖、 天馈波形、脉冲波频率和覆盖距离上有着很大的提升。 空间覆盖提升:在通感一体化覆盖场景中,覆盖区 域不再是单一的地面环境,而是空中与地面相结合的 环境。 在规划时需同时考虑地面覆盖与低空区域覆 盖,以实现更全面的覆盖。 天馈波形提升:传统基站的天馈垂直张角小,主要 为对地覆盖,垂直覆盖范围有限。 通感系统天馈垂直 采用大张角

数字低空工作组 低空通导监及气象技术白皮书 2025.04 数字低空工作组 I 目 录 低空通导监及气象技术白皮书 ............................... 1 摘要 ......................................... ....................... 2 1.2 目标与范围 ................................................... 2 2. 低空通导监及气象技术概述 .............................. 4 2.1 定义与分类 ............................................. ........ 51 数字低空工作组 1 摘要 《低空通导监及气象技术白皮书》由数字低空 TG7 工作组牵头编制，系统梳理了低空 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、

其安防需求，梳理低空安防技术手段，提出针对典型场景的低空安防综合解决方案，并分享相关实践案例，为业界同行提供 重要参考，推动低空经济技术和产业良性发展。针对低空运营航路的安防，我们将在后续规划低空通导监解决方案相关蓝皮 书，并进一步进行阐述。 本蓝皮书总结形成各典型场景的低空安防指标需求，多来自于产业调研和相关项目实践，一旦有行业标准出台，我们将 对照标准进行修订完善。 引言 低空安防融合感知的必要性和关键挑战 技术 手段，但单一技术在实现功能、适用场景等方面各有差异，单一探测感知和反制技术无法满足各种低空安防场景的需求，构 建多技术融合的低空安防体系成为未来的重要发展趋势。低空融合感知就是利用5G-A通感一体、低空监测雷达、无线电侦 测等多种技术手段，根据应用场景特点和需求，通过设备联合部署与优势互补，构建低空安防的综合性实时动态监测体系，并 利用电磁压制、激光摧毁等各类技术手段，形成低空安防的 Communications）是5G-A的关键技术之一，通过将通信与感 知功能深度融合，实现了“一网两用”的技术突破。 5G-A通感一体化通过在基站中集成通信与雷达感知功能，复用频谱资源和共享设备软硬件资源，使网络具备环境感 知、目标检测与定位、轨迹跟踪等功能，如图3.2所示。 3.2 探测技术及设备 5G-A通感技术 5G通感 雷达 无线电侦测 光电探测 RID播报 电磁干扰 反制系统 探测系统

正成为新的经济增长点。 首先,介绍低空经济的基本概念,分析低空经济 成为热点的原因。 其次,针对低空业务的通信特征,分析通信网络面临的挑战,总结了低空经济对通信 网络的关键需求;提出了以 5G-A 通感智算网络为底座的低空智联网体系架构,阐述了低空智联网的七 大能力体系。 最后,对 5G-A 网络特别是核心网支持低空经济的架构演进进行了分析和总结。 关键词:低空经济;低空智联网;5G-A;核心网 低空经济对通信网络的关键需求,提出了以 5G-A 通 感智算网络为底座的低空智联网方案,阐述了低空智 联网的七大能力体系,并从通感一体化技术、无人机管 控及服务、核心网的演进等方面对 5G-A 网络特别是 核心网为促进低空经济 的发展所做的支持进行了 分析。 1 低空经济概述 1. 1 低空经济 2021 年 2 月,低空经济被写入《国家综合立体交 通网规划纲要》;2023 年 12 月,中央经济工作会议将 法》《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》 《民用 微轻小型无人驾驶航空器运行识别最低性能要求(试 行)》等。 一系列法律法规的密集发布,彰显了我国对 低空经济规范化发展的高度重视。 技术方面,网联无人机技术、5G-A 网络通感一体 化技术,都推动了低空经济的高速发展。 传统无人机 使用电台或 Wi-Fi 通信方式,只能满足视距内飞行,且 容易受干扰,应用场景和使用范围有限。 网联无人机 利用 5G 网络为无人机提供通信服务

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......................... 1 从低空经济到低空智联网 低空经济以距地面高度 1000 米以内的低空空域为主要活动空间，必要时可扩展至 3000 米。该经济形态以低空飞行活动为牵引，以有人驾驶与无人驾驶航空器为主要载体，以通 用航空产业为主导，覆盖低空飞行、科研教育、航空旅游等众多行业，具有产业链条长、 辐射面广、成长性和带动性强等特点。 低空智联网是低空经济规模化发展的基础底座，指服务于低空应用的网络、终端、平 通信与自组织网络，在现有的空、天、地等各类信息通信 设施和机场停机坪等物理设施之上，向航空器和各应用系统提供通信、导航、监视、信息 保障等多种能力，将传统民航体系的通信、传感、控制等基础设施与新兴运营商体系的通 导感一体、空天地一体的信息基础设施相融合，形成多系统的联合立体网络[1]。 随着低空经济的快速发展和低空空域的逐步开放，低空智联网作为关键的信息化基础 设施，连接低空经济中的各类飞行器、平台和应用系统。一方面，低空智联网是空域开放

100% 覆盖。 3.2.3 通感基站建设工程 1. 研发多功能通感基站设备，集成雷达、光电、ADS - B（广播式 自动相关监视）等多种传感器，实现对低空空域目标的全方位感 知。在重点区域（如机场周边、城市空域）部署通感基站，构建 低空态势感知网络。 2. 2024 - 2026 年，建成 500 个以上通感基站，实现重点区域低空 目标探测覆盖率超 90%。开发通感数据融合处理平台，实现多 优化完善阶段（2029 年 1 月 - 2030 年 12 月） 1. 对已建成的基础设施进行全面评估，查漏补缺，优化设施布局与 功能。 2. 实现低空交通管理系统与其他交通系统的深度融合，提升综合交 通协同效率。 3. 建立健全低空经济数据要素市场，形成成熟的产业发展生态。 五、保障措施 5.1 政策保障 1. 推动国家层面出台《低空经济发展促进法》，明确低空经济发展 定位、空域管理、基础设施建设等关键问题，为产业发展提供法 投资基金， 规模不低于 500 亿元。 5.3 技术保障 1. 建立国家低空经济技术创新中心，联合高校、科研机构与企业， 开展关键技术攻关，重点突破低空飞行器智能化控制、低空通信 抗干扰、通感数据融合等技术难题。 2. 加强国际技术合作，与美国、欧洲等低空经济发达国家和地区建 立技术交流机制，引进先进技术与管理经验。 5.4 人才保障 1. 在高校设立低空经济相关专业（如低空飞行器设计、低空交通管

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。 元主体共建" 转型。例如，企业可通过共享起降点与指挥平台开展商业救援服务，形成 可持续的产业生态。 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 、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。 量子加密通信保障引入量子密钥分发技术，为应急指挥指令、敏感灾 情数据提供不可破译的安全传输通道，确保在强电磁干扰或恶意攻击下通 信不中断、数据不泄露，尤其适用于军事协同、核灾等高敏感救援场景。 2. 导航定位：全场景高精度定位体系 北斗三号+RTK 厘米级定位基于北斗三号卫星导航系统，结合地基增 强站（RTK）实现厘

为物流配送、应急救援等应用场景提供标准化 监视服务。 该系统的建设将推动低空经济从无序发展 迈向智能化、规范化运营的新阶段。 1. 2. 2 系统愿景 低空智联监视系统以“看得见、辨得清、管得住、联 得通”为愿景,通过泛在互联、智能感知、精准识别和动 态管控四大核心能力,构建全空域、全天候的立体监视 体系。 该系统将支撑亿级无人机及各类飞行器的安全 有序运行,显著提升低空飞行管理效率;同时,作为新 地面站与云端平台间的数据传输提供超低延迟的稳定 保障;其次,构建国家级监管云、区域级分中心和场站 级边缘节点的三级协同架构,实现政府、企业、个人等 多主体监视数据共享;最后,将系统深度集成至低空通 信、导航与监视体系之中,形成支撑低空应用管理的新 型基础设施。 2 5G-A 融合低空智联监视系统建设策略 2. 1 系统设计原则 低空智联监视系统采用分层解耦的架构设计,划 分为感知层、传输层、平台层和应用层。 灵活接入;同时,集成弹性扩展与安全可信两大机制, 既能适应未来的业务增长与技术演进,又能确保数据 安全、隐私保护以及系统抗干扰与抗欺骗能力 [3]。 2. 2 系统架构 低空智联监视系统以 5G-A 通感一体基站为核 心,融合毫米波雷达、光电探测等异构感知网络,同步 集成无人机安全管控平台,以实现对在空无人机的全 域监视与警用无人机的高效指挥调度。 一是感知层(Sensing Layer)。

以运营商为代表的产业界也在持续关注低空领域. 中国移动发布了《低空智联网技术体系白皮书 (2024)》[19], 分析了低空经济产业发展趋势, 总结了 “通 信、导航、监管” 三大低空信息需求与当前面临的挑战, 提出了低空智联网技术体系, 梳理了端到端网 络架构、通信、感知、管控和导航关键技术. 广东通信学会、中国信通院和中国联通联合发布了《低空 智联网发展研究报告 (2024 年)》[2], 调研了国内外低空产业的战略规划和发展现状 , 提出了以通信网、 感知网、导航网、气象网、算力网为核心的低空智联网整体架构, 明确了低空智联网在构建低空经济 规模化发展中的数字底座作用. 中国电信牵头发布了《通感一体低空网络白皮书》[20], 从市场、技术、 政策和监管 4 个角度分析了低空经济发展驱动力, 面向低空物流、地理测绘、应急救援等 8 个典型场 景, 提出了低空智能互联数字化服务体系总体架构, 以及需要具备的通信、感知、和智能计算一体化能 粤港澳大湾区数字经济研究院沈向洋教授团队在 2022 ∼ 2024 年发布了三版《低空经济发展白皮 书》[21∼23], 1.0 版本提出了将低空空域从 “自然资源” 转变为 “经济资源” 的理念, 并提出了从 “可通 达空域” 到 “可计算空域” 的数字化实现路径. 2.0 版本集中阐述了一个低空空域和飞行管理的全数字 化框架 —— 智能融合低空系统 (Smart Integrated Lower Airspace

政府工作报告中。 1. 2 低空经济产业发展现状 低空经济产业主要分为上、中、下游 3 个环节。 其 中,上游涉及航空器、零部件、功能载荷、机载通信终端 等的研发与制造;中游涉及物理和信息基础设施、通导 监算安等关键技术研究;下游涉及低空物流、低空农 业、低空巡检、观光旅游等场景应用 [5]。 上游环节,根据赛迪顾问股份有限公司数据统计, ·23· ���E�����0 ���� 聚集在珠三角、长三角、川渝地区。 中游环节,首先是物理设施,普遍存在从通用航空 机场建设出发,逐步拓展应用领域的现象,并初步着眼 加快无人机配套机巢等设施的建设进程。 其次是通 信、监 管 等 设 施, 主 要 服 务 通 用 航 空, 通 信 多 采 用 2. 4 GHz 和 5. 8 GHz 的点对点无线通信方式 [7],距离 受限且抗干扰性不佳,难以满足广覆盖、高实时、大容 量的需求。 其中感知和反制能力的区域性和局限性问 题凸显。 最后,目前低空空域的监管主要引用基于航 线制的有人机管理方式,即广播式自动相关监视 [8],其 所采 用 的 1 090 MHz 扩 展 电 文、 通 用 访 问 收 发 机 (Universal Access Transceiver,UAT) 和甚高频数据链 模式 4(VHF Digital Link,VDL-4),存在信息公开易被