中国低空经济产业链全面解析 苏州工学院智能建造研究院 1 目录 一、引言 ........................................................................................................................................................ 3 1、低空经济定义与发展背景 .......................................................................................... 3 2、产业链概述与重要性 ............................................................................................. ...................................................................................... 6 3、研发创新与供应链优化 .................................................................................................

c ⃝ 2025 《中国科学》杂志社 www.scichina.com infocn.scichina.com 面向低空经济的低空网络技术创新与应用专题 . 论文 数字孪生驱动的低空智联网自智管控架构及 关键技术 喻鹏1, 谭灿1, 李文璟1*, 张俪馨1, 郭少勇1, 邱雪松1, 洪韬2, 付澍3, 王尚广1, 孟洛明1 1. 北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室, 北京 100876 低空智联网是实现低空空域高效运行与安全控 制的重要保障. 由于低空智联网的立体化覆盖、高可靠通信、超精准服务等特征, 使得传统的被动式 网络管控技术难以满足业务随需服务要求, 亟须融合数字孪生、自智网络、分布式人工智能等新型技 术突破管控瓶颈. 为应对以上挑战, 本文分析了低空智联网的特征和需求, 提出了数字孪生驱动的低 空智联网自智管控架构. 依托自智管控闭环, 分别分析了低空网络层、数字孪生层、自智管控层的功 能, 并针对各个层次的关键技术 技术、动态网络性能状态的小尺度预测方法、业务需求自适应的资源映射机制和管控智能体部署方案 等, 进行了介绍. 结合关键技术, 本文进行了低空智联网自智管控实例设计, 验证了网络性能预测机 制、资源状态孪生同步机制以及低空网络自主部署机制的有效性. 最后总结低空智联网的未来技术挑 战, 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

发展。 （2）标准是依据 低空经济的快速发展需要一套完善的标准体系，以确保行业的健康有序推进。 制定统一的标准能够为低空经济参与者提供明确的合规框架，提升整体行业的运 行效率，有助于提升产业链各环节的协同效能，减少资源浪费与市场混乱。同时， 标准化将促进国内外低空经济领域的合作与交流，推动全球低空经济的协调发展。 因此，制定符合行业需求的标准体系，对于确保低空经济的可持续发展至关重要。 范，包括防止产品被恶意篡改、及时修复安全漏洞并按规定报告等。这些措施有 助于提升行业的合规性和安全性，促进低空经济的有序发展。 技术创新与安全保障：多项政策鼓励企业和科研机构加强低空安全相关技术 研究，如数据安全、通信链路安全等，以提升低空飞行器的安全性和稳定性。同 时，政策支持应用商用密码技术、人工智能等前沿技术，以增强网络与数据安全 防护能力。这些举措有助于提升行业的整体技术水平，为低空经济的发展奠定坚 实基础。 的通用航空产业发展新模式基本建立，支撑和保 障“短途运输+电动垂直起降”客运网络、“干-支- 末”无人机配送网络、满足工农作业需求的低空 生产作业网络安全高效运行。  强化装备安全技术攻关，重点突破电池失效管 理、坠落安全、数据链安全等技术，提升空域保 持能力和可靠被监视能力。 2023-11-8 中国民 用航空 局 《 中 华 人 民 共 和 国 空 域 管理条例（征 求意见稿）》  空域数据按照使用性质分为空域结构数据、空域

车、物、财流动加剧，社会公共安全形势日趋 复杂 公共安全形势复杂 违法犯罪活动增多，不法分子作案手段多样化、 智能化、现代化趋势明显 违法犯罪手段多样 因受地形地貌条件限制，存在治安防控盲区和死 角 ，侦查搜捕、取证信息不全面 存在治安防控盲区 日常巡逻、接处警工作任务繁重；在重大突发事件发 生时，需要更多的警力支持、耗费大量时间和精力进 行调查取证，缺乏高效的技术手段，处置效率低 警力数量有限 面对日 解决方案 利用无人机机动能力强、高空视野广等优势，在 空中对管辖区域实时监控，结合地面摄像头监控视频 和公安民警实地走访巡查， 全方位获取区域内公共安 全状况，空地联合执勤，打造立体化治安防控体系。 与地面摄像头 联动进行监控 排查，提高主 动发现警情的 几率 任务载荷：可 见光相机、红 外双光相机、 喊话装置等 续航时间长， 高空视野广、 监控范围大， 帮助警方掌握 整体治安态势 现场及周边的情况。 提供全天候不 间断的无人机 安保，提高活 动安保的安全 等级和应急处 置效率 任务载荷：光 电吊舱、喊话 装置、倾斜相 机、信号屏蔽 器等 无人机可执行 高空巡航、定 点盯控、空中 喊话等任务， 保障活动安全 • 任务范围广、现场环境复杂、缺少全局视角、持续 时间长、人群易聚集 • 多部门联合保障，现场信息需直观互通 应用场景 - 边海防巡查 • 边防路线长、巡防任务重、违法取证难、环境变化快

（场景所需的场地、数 据、资金等） 单位名称 联系人 联系方式 信息 有效期 全产业链 低空飞行 器及零部 件制造 场景 依托成都唯一对外开 放 A 类通用机场，重 点围绕客货运有人机、 工业无人机、Evtol 等 整机研制测验试飞，电 池、飞控、载荷等核心 技术及关键零配件研 制，带动航空器制造集 聚发展。 金堂县 淮州新城 项目建设 需求 融资建设 需求 项目地点：淮州新城通航产业 本建成，全面建成后将 形成 33.27 万平方米标 准载体空间。 成都市淮 州新城管 理委员会 邓丹 13568986693 长期有效 低空经济 总部经 济区 围绕低空经济产业链 条，鼓励企业新设区域 总部，并联合高校、龙 头企业、科研院所，建 设低空飞行管理服务 平台、产业创新中心、 研发实验室、检验检测 中心等。 融资建设 需求 项目地点：淮州新城通航产业 所处产业 链环节 场景名称 场景介绍 场景建设 地点 需求类别 需求名称 需求内容 可提供的支持 （场景所需的场地、数 据、资金等） 单位名称 联系人 联系方式 信息 有效期 全产业链 低空应急 救援保障 场景 依 托 已 落 户 的 国 家 西 南 区 域 应 急 救 援 中心、四川省航空应 急救援中心基地、成 都 市 航 空 消 防 救 援 大队等功能平台，联

坚持“预防为主、积极消灭、生命至上、安全第一”工作方针，全面推进 防灭火一体化，持续优化体制机制，压紧压实防控责任，深化源头治理，加强基础建设，推动科技创新，提升队伍能力， 有效防范化解重特大火灾风险，全力维护人民群众生命财产安全和国家生态安全。 指导各地有针对性地安排部署森林草原火灾防控工作 根据全国各地区进行研判预测，须对重点区域 j 进行防范：冬季东北地区森林火险等级接近常年、华中部分地区可能出现较高火险等 不间断环境侦查，实时巡查是否存在火 灾隐患或人员行为异常。 全天候航空巡查 火场综合侦察 接到火情信息后，垂直起降固定翼 无人机可发挥其机动灵活的优势， 快速展开作业并前往火场上空。 收 集 并 提 供 林 区 火 情 （ 火 场 风 向 / 风力变化、火线蔓延趋势等） 的实时全局态势，为指挥端决策提 供高效准确的信息。 余火监控 无人机搭载具备热红外功能的光电吊舱 可持续监控扑灭后的火情态势，有效发 根据使用环境差异，为客户提供多样灵活的数据回传方案，确保无人机数据及视频实时清晰回传。 抗干扰数据链 无人机地面站 卫星便携终端 4G/5G 公网 自组网中继电台 图传背包 多种灵活回传方案 指挥中心 无人机库系统自动定期巡护 远程指控系统 +SaaS 无人机场 （含数据链、差分站、自动充电系统） 无人机值守机巢 主要具备无人机的回收、通讯、数据上传下载、状

通过本项目的实施，将显著提升低空无人机在图像识别领域的 应用水平，为相关行业提供强有力的技术支持，推动智能化、自动 化技术的普及和应用。 1.1 项目背景 随着无人机技术的快速发展，低空无人机在农业监测、环境监 控、城市管理、灾害应急等领域的应用日益广泛。然而，传统的无 人机图像处理方式主要依赖人工操作，存在效率低、成本高、实时 性差等问题，难以满足大规模、高频率的监测需求。特别是在复杂 环境下，人工识别 显示等环节的延迟。为了降低延迟，可以采用高效的图像压缩 算法（如 H.264 或 H.265）和优化的传输协议（如 RTP/ RTSP）。 3. 传输稳定性：无人机在飞行过程中可能会遇到信号干扰、遮挡 等问题，因此传输链路需要具备良好的抗干扰能力和稳定性。 可以采用多频段通信（如 2.4GHz 和 5.8GHz）或 MIMO 技术 来提高传输的可靠性。 4. 数据安全性：图像数据在传输过程中需要加密，以防止数据被 加密算法对图像数据进行加密， 并结合数字签名技术确保数据的完整性和真实性。 为了满足上述需求，系统可以采用以下技术方案：  通信模块：无人机配备高性能的无线通信模块，支持 4G/ 5G、Wi-Fi 或专用无线链路（如 LTE 或 LoRa）。根据实际应 用场景选择合适的通信方式，确保在不同环境下都能实现稳定 的图像传输。  图像压缩与编码：采用高效的图像压缩算法，如 H.264 或 H.265，以

结合现代信息技术 ，推动低空经济在各个领域的应用与发展。例如低空文旅、城市 交通、高效物流、未来城市运营、智慧农业、应急救援等等。 什么是低空经济产业园 ？ 定义 ：低空经济产业园是以低空经济为主导产业 ，集研发、制造、运营、服务于 一体的综合性产业园区。低空经济产业园不仅是一个产业集聚的平台 ，更是一个 创新发展的高地 ，为低空经济的持续发展提供了强大的支撑。 低空文旅 采取“核心基地 + 服务区”的模式 ，以通航作业、飞行培训、 飞行旅游、飞行俱乐部、航空物流和 FBO 等通航运营和 服务为主 综合型产业园 采取“核心基地 + 生产区 + 服务区 9 的模式 ，构建起集 设计生产、维修服务、市场开发、飞行培训及通航运营 为一体的产业集群 低空经济产业园的 类型 低空经济产业园区可以分为制造型产业园、服务型产业园和综合型产业园 三种类型 ， 目前国内大部分低空经济产业园都是采用的综合型发展模式。 低空经济产业园功能布局丰富多样 ， 涵盖多个重要方面 低空经济产业园的功能布局涵盖了研发、制造、测试、展示、服务和休闲等多个方面 ，为低空经济的发展提供了全方位的支持 产业规模 将进一步 产业链将 进一步完 善 绿色可持 续发展将 成为重要 方向 第三 ，技术创新将成为重要驱 动力。 随着科技的不断进步和创新 ， 国内低空经济产业园将更加注 重技术创新和研发。无人机等 前沿技术将成为园区发展的重

立体化社会 治安防控体系，并将其纳入全面深化改革的重要内容。习近平总书 记作出了“要加快社会治安防控体系建设，依法打击和惩治黄赌毒黑 拐骗等违法犯罪活动，保护人民人身权、财产权、人格权”的重要指 示,12015 年 4 月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于加强 社会治安防控体系建设的意见》，正式将立体化社会治安防控体系 建设上升到国家战略。 社会治安防控体系，作为一项系统性和长期性的重大工程 化的治 安防控体系已然引起了全社会的普遍重视和高度关注。在此形势下， 无人机以一种全新的姿态引领着社会大众迈向互联网 3.0 时代，它 作为一种极具发展前景的战略性技术，已经逐渐进入到社会治安防 控领域。 2 当下，随着经济发展速度逐渐放缓，我国社会已经进入社会转 型期、改革攻坚期、主体多样期和矛盾复杂期，完善集防范不安因 子、打击违法犯罪、稳定治安秩序、提升防控能力等多项功能于一 体的立体化社会治安防控体系，是时代的强烈召唤和历史的必然选 择。而随着社会各阶层矛盾的不断激化和加重，全国各地的治安问 题呈爆发式增长，社会治安案件显著激增，在治安压力沉重的困境 下，治安监控的覆盖面难以到达全方位的要求，公安机关往往陷入 大不胜大、防不胜防的尴尬境地，投入大量公安警力也无法有效缓 解这一压力，甚至可能影响公安机关的办案质量，这对构建立体化 和智能化的治安防控体系带来了前所未有的挑战。

、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、卫星通信技术的深度融合，实现应急救援从"被动响应"到" 主动预防"的智能化跨越。 2. 经济社会价值 救援效率革命性提升 基础设施成本优化创新"共享铁塔+模块化基站"模式，利用通信铁 塔、高压电塔等既有设施搭载低空通信设备，减少重复建设投资超 30%， 同时通过统一标准的模块化装备配置，降低后期运维成本。 万亿级产业链联动效应以低空应急救援需求为牵引，带动无人机研发 2 制造、低空通信芯片、高精度北斗导航设备、特种材料等上下游产业发 展。据权威机构预测，2030 年相关市场规模将突破 1.5 万亿元，形成"应 平方公里/基站"标准建设无人机起降点，配套氢能/ 充电设施与智能仓储系统。目标到 2025 年，重点灾害易发区实现起降点 密度提升至 30 平方公里/基站，确保救援装备 15 分钟内抵达灾区边缘。 "三台合一"指挥中枢建设集飞行服务、应急指挥、无人机监管于一体 的跨部门联合指挥中心，打通公安、应急、气象、交通等多部门数据接 口。通过统一的可视化操作平台，实现救援资源状态实时监控、飞行计划 3 智能审批、空情动态预警等功能，消除信息孤岛，提升协同效率。