构建智能融合低空系统，打造“低空大脑”

文｜李世鹏

 

低空经济是以各种有人、无人驾驶航空器的低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。作为新质生产力的典型代表，低空经济已经成为世界各大主要经济体竞相角逐的新领域、新赛道。它具备高度延展性的产业链，涵盖低空制造、飞行、保障及综合服务，可深度融合实体经济与数字经济，形成超万亿级市场。

 

在需求端，低空经济以地域限制小、成本低、效率高等优势，催生新场景、新应用和新服务，推动消费升级；在投资端，低空基础设施建设可带动通信、导航、起降场等领域有效投资；在标准端，抢先制定运行、安全、保险等规则有助于掌握国际话语权；在要素端，通过创设“空域使用权”，可将低空空域转化为可量化、可资本化的新型生产要素；在安全端，发展低空经济可实现空域的精细化管理与多方协同，保障可持续发展。

 

新质生产力若要长远发展，最终还是要落在产业发展上。深圳作为先行示范区，率先在生态、应用、创新、产业环境等方面给予扶持，为低空经济修建“空中高速公路”，打造统一的基础设施，探索飞行规则，服务整个产业发展。

 

对低空空域的认知

 

一直以来，大部分低空空域是被闲置的自然资源，亟待人们去开发和利用。向低空拓展，不只是人类活动一个尺度的扩张，更是一个维度的扩张，是人类勇闯无人区的又一范例。随着现代技术的进步，低空飞行将规模化和常态化，低空空域将转化为新的经济资源，低空经济会带来生活、工作和产业的范式升级，是经济新的增长极，是新质生产力的典型代表。

 

如何将低空从自然资源转变为经济资源？核心在于实现低空空域从可通达到可计算再到可运营的转变。

 

低空空域转化为经济资源的第一步是实现可通达，空域开放政策以及飞行器技术突破让人类可以进入低空。而由于感知、通信、雷达、光电、定位、卫星、监测、物联网、数字孪生、模拟仿真和智能技术的迅速发展，低空空域进而可以数字化成可计算空域。在可计算空域的框架下，可以对庞杂的大数据进行处理，让规模化、安全和高效的低空活动成为可能，使低空空域可以确权、估值和运营，进而发掘其巨大的经济价值。

 

低空经济面临的瓶颈与挑战

 

随着低空飞行器技术日趋成熟，飞行密度和频次逐步增加，飞行业务逐渐形成规模化，但存在低空飞行器“看不见、叫不到、管不住”的突出问题，以致于企业使用意愿受阻，“不敢用、不能用、不好用”。归根到底，低空经济的发展主要面临以下瓶颈和挑战，缺乏科学有效的低空管服技术和系统，数字化水平低，基础设施不完善等。

 

其一是技术手段缺乏。缺乏精细化技术手段和平台进行有效的低空管服，低空通信、导航、监视等基本安全保障能力不足，严重制约低空空域开放与低空产业规模化发展。

 

其二是机制体制不顺畅。管理机制体制与低空经济发展形势要求不适应，低空空域未充分开放，地方政府参与管理的力度和手段不足，飞行计划审批机制待完善。

 

其三是顶层设计不足。法律、法规和规则的建设和实施滞后，缺乏最新技术手段和数据依据做支撑，导致低空的管控和交通规则、法律法规只能按最保守的方式制定。

 

其四是基础设施标准尚缺。低空基础设施尚无统一的整体规划和标准，各企业重复建设、分散使用，难以共享共用低空资源与信息，空域及基础设施利用率低，造成资源浪费，也造成企业成本高企。

 

低空空域以“异构、高密度、高频次、高复杂性”的大容量融合飞行为属性特征，对整体管理和运行模式提出了新的挑战。未来城市的低空每天将有和地面汽车相当量级的低空飞行器起降架次，如果考虑到更多新业务的出现，起降次数将进一步增长，飞行器起降将带来大量的审批、沟通和调度需求，不仅对整体管理模式提出全新挑战，也对地面基础设施提出新的要求，其中包括物理设施起降点的合理规划、地面信息设施的能力和覆盖，以及围绕无人机维护和服务的相关准备。

 

传统商业航空具有“净空”飞行的假设。而城市中的低空飞行将面临比商业航空更复杂的且动态变化的环境，“净空”假设不再成立。城市中建筑物和障碍物是低空飞行要避让的目标，同时大量动态环境因素，如地面人群、电磁、气象条件等为飞行活动带来高复杂性，需要采用新的技术手段和管理系统，及时监测并应对，规避安全风险。

 

有别于运输航空，低空活动具有强大的数字原生性，在运营环境、飞行器、飞行规则、飞行管理模式上都具有天然的数字化属性。当前传统航空领域的管理体系和基础设施、信息化工具和管理模式尚且不能适应低空对数字化能力的更高要求。低空经济发展仍缺乏数字化的“空中之路”以及“路上”科学、有效、安全的“交通规则”。

 

构建低空智能融合基础设施

 

深圳低空经济领域的应用已经走在前列，2024年，深圳实现无人机载货飞行77.6万架次、开通无人机航线250条、直升机载人飞行2.8万架次。

 

随着低空业务的大规模开展，深圳也清晰地意识到，必须正视并面对低空经济发展过程中的痛点与挑战，深入思考如何以创新性方式构建低空智能融合基础设施，为低空经济的发展提供全方位支撑。经过系统研究与分析，深圳提出：需要率先建设低空经济的“四张网”，以形成独具特色的深圳模式。

 

“设施网”是支撑低空飞行业务的各类物理基础设施 （如起降点、能源站等）；“空联网”指通信、导航、感知等信息基础设施；“航路网”指提供空域和飞行数字化管理和服务能力的核心平台；“服务网”指整合数字化管理和服务能力，赋能各低空经济管理和业务主体的应用构建平台。

 

四张网的建设主要解决目前低空经济存在的突出问题，支撑以“异构、高密度、高频次、高复杂性”为特征的大容量融合低空活动。设施网解决有限的地面、空域和频谱资源共享共用的问题；空联网解决对低空飞行器“看不见、呼不到、管不住”的基本安全问题；航路网解决“异构、高密度、高频次、高复杂度”低空飞行的安全、效率和成本问题；服务网解决低空经济“管理、资源、业务、运营”等多主体、多业务、全方位协同问题。

 

其中“空联网”“航路网”和“服务网”的数字化部分合在一起就形成低空智能融合基础设施的核心——智能融合低空系统SILAS （SMART INTEGRATED LOWER AIRSPACE SYSTEM）。SILAS系统是“低空大脑”，依托其核心低空操作系统，通过统一的数据平台、能力平台和服务平台，服务低空经济所有的关联主体。

 

从其定位和边界来看，SILAS服务多方主体，包括管理方、系统运营方、资源方和业务方，兼具管理能力和服务能力。同时，SILAS是一个开放的平台，有统一、开放的数字基础、能力中台，它允许第三方贡献、优化和使用。SILAS具有清晰的边界，提供数字化工具，辅助但不干涉各关联主体利用系统打造内部管理或业务流程。SILAS还支持统一且持续演进的规则和标准，确保系统能够兼容既有的标准、规则、功能和未来的需求。

 

2024年11月，深圳发布OpenSILAS1.0（Alpha版），打造全国首个将市域级低空空域数字化，融合城市级CIM底座与智算算力的低空管理与服务系统。

 

未来低空经济需分阶段规划管理

 

低空经济的落地不仅依赖于技术与设施，更需要匹配管理能力与对发展阶段的科学认知。面对未来日益增长的飞行密度和运行复杂度，我们认为基础设施建设规模必须与当地低空经济发展水平相匹配，基础设施的投入要逐步实现，避免制定过于宏大的计划。以深圳实践为例，深圳日飞行量已超过1万架次，这意味着必须部署与之适配的管理服务系统。同时基础设施规划应具备前瞻性理念，所做的基础设施需要考虑到下一阶段10万架次的飞行量，但不宜过度超前建设至100万架次飞行量所需的基础设施。管服系统建设既不能揠苗助长、欲速不达，又不要削足适履、作茧自缚。

 

客观上，我们可将低空经济的发展分成五个阶段，其核心指标在于一个城市能同时支撑的飞行器的数量。基础设施建设与管理能力需要适配相应的发展阶段。

 

第一阶段是自律飞行。此阶段飞行密度极低，单个城市同时在空飞行器约100架以下，或每天飞行频次1000架次以下。在这一阶段，对相应的管理服务系统的要求是“看得见”所有的飞行器，帮助监管和执法部门区别合作飞行器和非合作飞行器。

 

第二阶段是监视飞行。飞行密度低，单个城市同时在空飞行器约100-1000架，或每天飞行频次1000-10000架次。在这一阶段，管理服务系统主要特征是“呼得到”，将风险警示及时传递到飞行器或者运营方。

 

第三阶段是引导飞行。飞行密度中等，单个城市同时在空飞行器约在1000-10000架之间，或每天飞行频次1万-10万架次。在这一阶段，飞行器本体智能开始增强，管理服务系统能对主要对空中风险提供解除建议，实现“飞得稳”。

 

第四阶段是监管飞行。飞行密度高，单个城市同时在空飞行器约在1万-10万架之间，或每天飞行频次10万-100万架次。这一阶段系统可以全程指挥飞行器和运营方的飞行行为，做到“管得住”。

 

第五阶段是自主飞行。飞行密度极高，单个城市同时在空飞行器约在10万架以上，或每天飞行频次100万次以上。在这个阶段，飞行器具有完全可靠的自主飞行和避障能力，系统实现宏观管理的终极形态，保障“飞得畅”。

 

深圳如何发展低空经济

 

第一，安全至上。保证飞行安全、航路安全、运行安全、社会安全，以及公共安全、空域安全、国家安全等。唯有在保障安全的前提下，低空经济才能有效发展。

 

第二，应用为王。发展低空经济的核心在于要有规模化的经济形态。通过低空经济基础设施与开放低空平台建设，在保证安全的前提下，满足企业对低空运营、开展低空业务的需求，鼓励更多新业务、新应用、新场景进入低空领域，拓宽产业边界。

 

同时，推动聚集性低空经济产业园的建设，促进低空产业生态的形成；借鉴互联网产业兴起的经验，推动低空经济成为投资新热点；通过政策引导、市场推动、技术赋能及设施保障，助力低空经济走向高质量发展的新阶段。

 

低空经济能成为一个新的经济形态，必须要发展可规模化的低空业务，深圳已经率先探索规模化业务，如美团的无人机即时配送业务、顺丰的无人机物流业务、东部通航的低空载人飞行业务（“空中的士”） 等，还有更多的可规模化的低空应用正在创新和试验中。

 

第三，政府为主。低空空域作为有限的公共资源，具有公共属性，其管理必须由政府主导。一方面，政府需要制定规则，包括划分管制空域、制定法律法规、执法维护秩序。另一方面，政府还需要推动、统筹并主导共性的低空基础设施的建设，确保公共资源的高效利用、公平分配、共建共享。

 

第四，技术为底。低空经济的发展高度依赖技术的成熟与创新。飞行器的核心技术如构型、电机、电能、飞控系统和新型材料是低空飞行的基础，而4G/5G/6G、远距通信、毫米波技术、导航、感知等技术则提供了泛在的感知与通信能力。此外，低空经济的智能化运营还需要依托大数据、人工智能、数据安全、智能计算等先进的数字技术，为行业赋能并保障运行的安全性与可靠性。

 

深圳具备率先发展低空经济的重要基础和先发优势，在发展低空经济的过程中，形成技术、政策、机制三大突破，并在政府统筹、应用驱动和制度保障方面展现出先行示范作用。其一是技术突破，深圳在CNS+X （通信、导航、监视、感知、气象等） 技术方面取得显著进展，推动创建低空智能融合基础设施，构建精细化低空管理与服务系统。同时，在积累雄厚的低空飞行器技术上持续取得重要技术突破。其二是政策突破，深圳积极探索军、民、地三方联动与协商机制，借助低空领域改革试点，推动空域有序开放与协同管理。同时，深圳通过出台相关地方法规与政策，鼓励、保障与扶持低空产业的发展。其三是机制突破，深圳创新低空经济发展体制机制，通过政府领导、专家指导、产业引导、科技先导、运行督导、生态互导，促进多方主体协同合作，营造开放共赢的新发展模式。这种新机制，不仅有效推动低空领域的多方联动与资源整合，也加速了产业链的构建与生态圈的完善。

 

此外，深圳敢为人先，高位统筹推进，依托美团无人机、顺丰丰翼等头部企业的常态化运营，全国率先发布 《深圳经济特区低空经济产业促进条例》，规范并促进低空经济发展，并设立全国首个低空经济发展领导小组、专家委员会及产业协会，配套专项支持政策，这些举措共同构成了深圳在低空经济领域的先行示范经验。

 

（作者系国际欧亚科学院院士、粤港澳大湾区数字经济研究院低空经济分院执行院长）

 

 

（本文原载自《中国工商》2025年第8期）

 

监制：杜   鹃

主编：王瀚慧

编辑：曹原源