像头、多光谱传感器等，以增强图像识别的准确性和适用性。此 外，系统还将具备自动避障、路径规划、电量监控等智能功能，确 保无人机在复杂环境下的安全飞行。 项目的主要技术难点在于 AI 模型的训练和优化，需要大量的 标注数据进行模型训练，并不断调整模型参数以提高识别精度。为 此，项目将建立一个大规模的图像数据库，涵盖各种地形和气候条 件下的图像样本。同时，项目还将开发一套自动标注工具，减少人 工标注的工作量，提高数据处理的效率。 持。 1.3.1 无人机型号选择 在低空无人机 AI 识别自动处理图像项目中，无人机型号的选 择是项目成功的关键因素之一。首先，无人机的飞行性能直接影响 到图像采集的质量和效率。因此，我们需要选择具备稳定飞行能 力、较长续航时间以及较高载荷能力的无人机型号。考虑到项目需 求，建议选择多旋翼无人机，因其在低空飞行和悬停能力方面具有 明显优势，适合进行精细的图像采集任务。 其次，无人 识别自动处理图像项目中，图像处理软件的 选择是确保项目成功的关键环节之一。为了满足项目需求，图像处 理软件需要具备高效性、兼容性、可扩展性以及用户友好性。首 先，软件应支持多种图像格式的输入和输出，包括但不限于 JPEG、PNG、TIFF 等，以确保与无人机采集设备的无缝对接。其 次，软件需要具备强大的图像处理能力，包括图像增强、去噪、分 割、特征提取等功能，以支持后续的 AI 识别和分析。

养分均衡与绿色可持续发展。 低空智联网场景和关键技术白皮书 6 低空农林植保场景的关键技术需求如表 2 所示。根据现有 5G 能力，主要挑战集中在通 信速率和定位精度。高清视频实时回传对上行传输速率要求较高，需要大于 25Mbps，现有 5G 传统地面基站普遍难以满足低空覆盖要求；在定位精度方面，起降阶段需达到厘米级， 航线作业需保持亚米级精度，但当前 5G 定位普遍仅能实现米级水平。 需求类别 需求描述 低空空域的安全监管面临新的挑战。为了实现对低空飞行器的安全监管，需要对低空飞行 低空智联网场景和关键技术白皮书 9 器身份进行鉴权，并根据其是否合法来对其进行合适的处理。对于合法低空飞行器，需要 其与管控平台对接，为其规划合适的飞行轨迹，同时管控平台通过使用通感一体化技术对 合法低空飞行器的飞行动态轨迹进行实时监控；对非法无人机的“黑飞”行为，需要地面 基站通过通感一体化技术、雷达、摄像头等协同工作，对其进行即时、快速的感知与定位。 故地点，开展低空航拍取证，并协助交警疏通道路。 低空监管与安防场景的关键技术需求如表 4 所示。根据现有 5G 能力，主要挑战集中在通信 速率、定位精度、覆盖高度。高清视频实时回传对上行传输速率要求较高，需要大于 25Mbps， 现有 5G 传统地面基站普遍难以满足低空覆盖要求；在定位精度方面，起降阶段需达到厘米级， 航线作业需保持亚米级精度，但当前 5G 定位普遍仅能实现米级水平；飞行高度需达到 0~300

互动。此外，通过向公众发布低空环保监测信息，可以增强环境保 护的社会参与感，提高公众的环保意识，促进全民共治的环境保护 模式。 结合这些组成部分，可以看出低空环保监测网络是一个多层 次、多维度的信息集成系统。其建设需要综合考虑地形、气候、城 市布局等因素，通过合理选址和布局，实现监测设备的最佳效能。 在实施低空环保监测网络的过程中，需考虑以下几个关键因 素： 1. 监测设备的选择与布点：根据环境污染情况和监测需求选择合 环保监测的目标是确保环境质量的安全与可持续，尤其是在低 空时段，涵盖诸多方面。首先，监测应聚焦于空气质量，特别是对 有害气体、颗粒物及其他污染物水平的实时监测，以评估对居民健 康及生态系统的影响。此外，还需要对水体质量、土壤污染及噪音 污染进行全面监测，以便对潜在的环境问题及时响应与处理。 具体的环保监测目标可以分为以下几个方面： 1. 实时监测空气质量：设立监测点，对 PM2.5、PM10、NO2、SO2、O3 理。最终目标是通过整合各类监测数据，形成一个综合性的低空环 保监控体系，为相关决策提供科学的数据支撑。 3.1 网络构架 在低空环保监测网络的设计过程中，网络构架的选择是实施方 案的核心环节之一。该网络构架不仅需要高效、稳定的技术支持， 还要考虑到数据的实时传输与处理能力，以实现对低空环境的精准 监控和快速响应。 整个网络分为数据采集层、数据传输层和数据处理及应用层三 部分。数据采集层主要由多种监测设备组成，包括地面监测站、无

N329 系列。 XMOS ⑨ 主控：XMOS XCORE 多核微控制器。频率高达 500MHz 的 32 位 RISC 内核，带有 Hardware Response I/O 接口。多轴飞行器需要用到四至六颗无刷电机（马达），用来驱动无人机的旋翼。 ⑩ 瑞芯微 主控：瑞芯微 RK3288。瑞芯微就有展示基于 RK3288 的无人机产品，但是此次却是首次在国内展示 并试飞。 据介绍，这款无人机产品采用轴距 现如果将水平尾翼 移到主翼之前的机头两侧，就可以用较小的翼面来达到同样的操纵效能，而且前翼和机翼可以同时产生升 力，而不像水平尾翼那样，平衡俯仰力矩多数情况下会产生负升力。在大迎角状态下，鸭翼只需要减少产 生升力即可产生低头力矩（称为卸载控制面），从而有效保证大迎角下抑制过度抬头的可控性。早期的鸭 式布局飞起来像一只鸭子，“鸭式布局”由此得名。 采用鸭式布局的飞机的前翼称为“鸭翼”。战机 右两个翼面，对称地布置在机身两边。机翼后缘 有可操纵的活动面，靠外侧的叫做副翼，用于控制飞机的滚转运动，靠内侧的则是襟翼，用于增加起飞着 陆阶段的升力（高速阶段由于伯努利原理提供的升力足够大，不需要额外升力，且放下襟翼还会产生额外 阻力，不利于提速，所以高速阶段均收回襟翼）。部分无人机，如 U3、U5，将副翼和襟翼合并，只通过 副翼来控制飞机滚转和升降动作。 机翼的设计水平决定了飞机 8

变得复杂。例如，某些国家的雷达信息更新频率较低，这将影响到 飞行员和空管人员对于航班状况的实时掌握。 其次，系统的负荷能力也面临挑战。随着全球航空运输需求的 增加，空中交通量显著增加。在高峰时段，管制员往往需要管理的 航班数量超出其能力范围，导致工作压力增大，可能影响决策的准 确性和及时性。根据数据显示，某些主要机场在高峰期的航班延误 率超过 30%，这不仅影响了乘客体验，也导致了航空公司经济损 失。 术。传统系统对带宽的需求大，难以处理大量数据，这在航空业日 益智能化的背景下显得尤为乏力。 另外，人才短缺也是现阶段空中交通管制系统的重要挑战之 一。由于空中交通管制是一项高风险、高技术含量的工作，培训合 格的管制员需要时间和资源。然而，许多国家面临着管制员短缺的 问题，尤其是在发展中地区，导致系统的响应时间延长。 为应对上述问题，空中交通管理部门应采取以下措施：  加强国际间的技术合作，推动统一标准的制定，提高信息共享 作流程，再到系统的技术实现。 首先，系统需要具备冗余设计，以防止单点故障对整个交通管 制造成影响。重要的组件和功能应当有备份系统，以确保在主系统 故障时能够快速切换到备用系统，继续提供服务。通过这种方式， 可以确保即使在设备故障的情况下，系统也能维持基本的运行能 力。 其次，数据安全措施必须得到充分重视。在信息化的时代，空 中交通管制依赖于大量的数据处理和信息交换，因此需要加强对数 据的保护。系统

要组成部分，也是保障公共安全和促进经济发展的重要工具。通过 提升管理效率、促进安全保障以及推动技术创新，这一平台将在未 来城市管理中发挥越来越重要的作用。 2.2 相关技术背景 低空产业城市管理平台的建设，需要与多种相关技术紧密结 合，以确保其高效性、稳定性和安全性。近年来，随着无人机技 术、物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）等技术的飞速发 展，低空产业的应用场景日益丰富，同时也带来了管理上的挑战。 析复杂场景中的各种对象，执行精细化管理。例如，在城市安全监 控中，AI 可以自动识别无人机的异常飞行轨迹，及时发出警报。此 外，AI 算法还可以用于优化飞行调度，提高空域利用效率。 在实现技术集成时，还需要考虑跨平台和开放性的设计原则。 未来的城市管理平台应具备良好的互操作性，能够方便地与不同的 无人机、传感器设备及数据源进行集成，从而构建起一个协同共赢 的生态体系。 综上所述，低空产业城市管理平台的基础技术背景涉及多个领 管理模式的转型升级。 2.2.1 无人机技术 无人机技术，作为低空产业的重要组成部分，近年来得到了迅 速发展，成为城市管理、环境监测、交通巡查等多领域应用的重要 工具。无人机，通常指的是不需要人工驾驭的航空器，能够通过遥 控或自主飞行的方式进行多种任务。它们的关键技术包括飞行控制 技术、通信技术、传感器技术和数据处理技术等。 飞行控制技术是无人机技术的核心，涉及到航迹规划、自动驾

5G、物联网、人工智能（Artificial Intelligence， AI）和边缘计算等技术的飞速发展，低空空域管理得到了全面提升。随着低空空域管理对智 能化、自动化需求的不断提升，飞行器与地面系统、其他飞行器之间需要实时进行大数据量 的双向通信，5G 技术的低延迟和高带宽特性，满足了这些大规模数据的实时传输需求，使 得低空通信更加高效稳定，为智能化与自动化奠定了坚实基础。同时，在 AI 和边缘计算的 赋能 许在同一个 5G 网络上创建多个虚拟网络，并根据不同应用场景的需求进行资源分配。对于 无人机而言，网络切片可以根据任务优先级提供定制化的带宽和服务质量，确保在关键任务 期间获得充足的网络资源支持。无论是需要大带宽的高清视频传输，还是低延迟的实时控制 指令，都可以通过专用网络切片实现，从而满足多样化的通信需求。 5、信号处理和抗干扰技术 在低空飞行时，无线信号容易受到建筑物、树木以及其他电磁干扰的影响。信号处理技 被恶意窃取或篡改。通过多层次的安全机制，可以确保数据在传输过程中的完整性、机密性 和不可篡改性，减少信息泄露和恶意攻击的风险。 7、多频段多协议通信融合 在低空通信环境中，不同的应用场景和任务需求可能需要多种通信协议的支持，如 5G、 Wi-Fi、卫星通信等。多频段多协议融合技术能够灵活切换和协调不同的通信方式，确保无 人机在不同环境和飞行条件下都能保持通信的连续性和稳定性。这种技术有助于提升通信的

各类低空无人 机、飞鸟和其他空飘物等的非法侵入。同时，在民航机场内，还需避免作业车辆、人员误闯跑道，对安防提出了额外 要求。 机场 包括政府机关、重要科研机构等重要场所。政府科研要地低空安防需要防止无人机入侵窃取国家机密或者进行恶意破 坏，从而保障政府机关和重要科研机构的办公安全、人员安全以及机密信息安全等。 政府科研要地 包括边境线及海关口岸。边境口岸低空安防主要防止无人机进行走私活动、利用无人机进行拍照和非法监测。 高等级 指标 ≥0.01m2 ≥95% ≤2次/天 ≤30米 ≤2s/次 ≤2s 需要 察打一体+人工 ≥0.01m2 ≥90% ≤3次/天 ≤30米 ≤2s/次 ≤2s 需要 察打一体+人工 ≥0.01m2 ≥80% ≤5次/天 ≤30米 ≤2s/次 ≤2s 需要 人工 探测目标RCS 探测概率 误报率 定位精度 数据更新率 探测延迟 取证要求 严重影响其探测准确性；对静默无人机无法检出。 光电探测技术利用近红外相机、光学摄像机等光学设备的高分辨率光学摄像头捕捉飞行器图像，通过图像处理算法进行 目标识别和定位，从而实现对目标进行实时追踪和监视，非常适合在需要精确目标识别等场景。典型光电探测设备的产品形 态如图3.8所示，其基本性能指标如表3.4所示。 可见光探测的主要优点：分辨率高，能够提供详细的目标特征信息，适用于无人机行为分析和精细化监控任务。

的低空经济生态系统，以稳健的步伐推动科技进步和社会福祉。 3 2、产业链概述与重要性 低空经济产业链包括原材料、零部件的生产和供应，飞行器的研发、制造和 维护，飞行服务的提供，以及相关的数据处理与运营服务。这一产业链不仅需要 传统航空材料和尖端技术材料相结合，还涉及众多跨学科的技术与产业融合，比 如信息技术、智能控制技术、大数据分析等。低空经济的重要性在于其为经济增 长提供了新的动力源，为企业和科研机构提供了新的业务增长点。通过低空经济 人机的续航能力和使用效率。 电池技术需要注重高能量密度和快速充放电能力，同时也须考虑到长时间作业后 的性能衰减和维护成本。引擎系统部件对材料性能提出了更高要求，需要具备耐 高温、耐腐蚀等特性，以适应恶劣的运行环境。 除了硬性技术指标，零部件生产过程中的质量管理与精度控制同样至关重要。 制造过程中对零部件的精细化加工及后续的质量检测，都需要采用精准的自动化 设备和严格的质量管 无人机 和 其他航空器在专业领域内的广泛使用，它们需要携带各种传感器、高清摄像 头和 其他监测设备来完成特定任务。例如，在农业领域，无人机搭载的多光谱 相机能 够进行农田的精准监测；在灾害监测与应对领域，无人机安装了热成像 仪和搜救 设备，用于实时的灾情评估和人员搜救。 数据处理设备和先进的通信技术也同样重要。在无人机的操作过程中，需要 实时的数据传输和处理，从而确保飞行的安全和任务的准确完成。为此，机载

广州中海达天恒科技有限公司 1.1.2 无人机定义 1.1.2.1 无人机定义 无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV），俗称无人机、无人航空器，广义上指不需要驾驶员登 机驾驶的各式航空器。 按照《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》第一章第五条规定，无人驾驶航空器，是指机上没有驾驶 员进行操作的航空器，包括遥控驾驶航空器、自主航空器、模型航空器等。遥控驾驶航空器和自主航空器 而且无人机重量跨度大，几千克至上万千克都有；航模一般重量较小，常见的是几百克至十几千克。 （6）人员资质 无人机操控人员包括观测员、视距内驾驶员（原驾驶员）、视距外驾驶员（原机长）和教员，大多数 还需要考取执照。 航模操控一般仅为一人，无机长和观测员，亦无资质要求，仅有中国航空运动协会制定的试行技术等 级标准，且无法律强制力。 （7）主管单位 根据《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》第一章第 控器发出的信号，这样就不会受 到第三方的干扰。联络通道变成了双向的：发射器下达命令，同时接收机上反应传感器状态的信息。 另外还有一个优点：发射器不需要以前 1 米长的遥控天线，也不需要机身外侧保持紧绷的接收器长线， 现在的发射器和接收器只需要 10 厘米长的天线而已。 图 13 2.4GHz 无线数字电台 第 10 页