解密空聯網：智能化網絡系統建設提速，通信、導航、監視待系統升級

21世紀經濟報道記者孫燕 上海報道

近日，上海市政府常務會議原則同意《上海市低空經濟產業高質量發展行動方案（2024－2027年）》，指出要提升“空聯網”能級。同樣在近期，山東首個政府5G-A全域低空智聯感知網項目在青島簽約。

在此之前，首個覆蓋長江南京段98公里的低空智聯網已經建成；南通首批22座低空基站建成開通，實現市區主城區低空飛聯網全覆蓋。

隨着越來越多地區加入低空經濟“爭位賽”，空聯網作爲低空飛行“四張網”之一，也被越來越多城市提上建設日程。

空聯網一般是指爲滿足高密度、大流量、近實時的低空安全高效應用需求而構建的智能化網絡系統，被業界認爲是將低空數字化成可計算空域的關鍵基礎設施。

目前，各地關於空聯網的名稱尚未統一：《數字廣州建設2024年工作要點》將低空智聯網被明確爲要大力發展的融合基礎設施；《安徽省加快培育發展低空經濟實施方案（2024—2027年）及若干措施》提出要統籌共建低空智能信息網。此外，還有低空飛聯網、低空智聯感知網等稱呼。

關於空聯網的形態，也還沒有統一標準，但業界普遍認爲，空聯網以通信、導航、監視、感知等信息基礎設施爲依託，通過多網通信、融合導航、多源監視、智能服務等，實現低空空域的高效運行與安全控制。

傳統通導監已發展至適配民航需求，更高的飛行自由度將需要更復雜的通導監技術支撐。華金證券通信首席分析師李宏濤在接受21世紀經濟報道記者採訪時表示，要支撐低空飛行，通信導航與監視（CNS）需要滿足增強的帶寬和通信能力、高精度定位導航和監控系統、抗干擾和網絡安全能力、自動化和智能化等新要求。

通信、導航、監視待系統升級

飛行器在低空的安全飛行，緊密關聯着通信、導航、空域監管等多個方面。

當前，低空信息網絡覆蓋低空飛行還面臨不少挑戰。浙商證券分析指出，現有無線通信網絡的有效覆蓋高度大致爲150m左右，而低空空域高度可達地面以上1000m；同時無人機業務對上行速率要求高，而傳統移動通信網絡服務人，以下行業務爲主。

李宏濤告訴記者，隨着低空飛行活動的增加，需要更大的帶寬來支持數據傳輸，包括高清視頻流、遙感數據等，對網絡通信帶寬和時延提出更高要求。“在高空中要能傳輸圖片，帶寬至少要在2兆以上；隨着更多飛機、汽車上天，帶寬至少要達到300兆。考慮到飛行速度，時延應低於1毫秒。”

21世紀經濟報道記者注意到，在空聯網的飛行器定位、避障和航線規劃中，通信與感知的一體化被普遍提及。

“地面自動駕駛和無人駕駛所使用激光雷達、毫米波雷達等傳感器輻射距離較短，但航空器在空中飛行時需要更強的感知能力。”李宏濤指出，通信感知一體化（ISAC）結合了通信與感知功能，可以提高頻譜效率並增強網絡的感知能力。

相較民航，李宏濤認爲，低空經濟的通信系統需要具備更強的抗干擾能力，同時，需要防止非法訪問和數據泄露，以應對可能的信號干擾或欺騙，確保飛行安全。“不論是低空經濟還是商業航天，產業的牛鼻子都在保密環節。”

在升級通信系統之外，低空飛行器也需要更精確的定位、導航和監視系統，實時監視和跟蹤飛行器的位置和狀態，如全球導航衛星系統（GNSS）、地面基站定位、視覺導航等，以確保在複雜或城市環境中的安全飛行。

拉長時間線看，隨着eVOLT、無人機技術的不斷髮展，李宏濤還認爲，CNS系統需要支持更高級別的自動化和智能化操作，如自動避障、智能路徑規劃等。

技術融合發展

近日簽約的山東首個政府5G-A全域低空智聯感知網項目，將依託5G-A網絡的感知能力，融合現有低慢雷達、光電探測、無線電探測等技術。

基於5G-A毫米波技術建設空聯網，是目前運營商的主要路徑。5G-A是5G技術的演進和增強版，將在原有5G的三大應用場景基礎上進一步增強大上行、大下行能力，增強低成本、差異化的廣覆蓋物聯，同時提供通感一體的網絡特性等，可滿足無人機物流、空中無人駕駛通航等高清視頻、數據等傳輸需求。

此外，各地也在探索不同的技術路徑。如圍繞低空智能信息網，《安徽省加快培育發展低空經濟實施方案（2024—2027年）及若干措施》提出支持廣播式自動相關監視（ADS-B）、北斗數據鏈、通信感知一體化（ISAC）等新技術融合應用。

“以上技術需要融合發展，相互配合才能爲低空飛行器搭建一個安全、可靠、穩定、高效的網絡服務體系。”李宏濤認爲，5G-A技術因其在提升網絡能力、支撐新應用場景方面的潛力而尤其值得關注。北斗數據鏈和ADS-B技術則在提升空聯網的定位、導航和監視能力方面發揮關鍵作用。通信感知一體化技術有助於提高網絡的智能化水平，而數字地球作爲一個平臺，爲空聯網提供了強大的數據管理和分析能力。因此，這些技術相互補充，共同推動空聯網的發展。

其中，廣播式自動相關監視（ADS-B）是一種飛機週期性廣播其位置並接收地面站消息的監視技術，能夠使空中交通管制擺脫基於雷達系統的限制，提升空域管理和飛行器跟蹤能力。

對於這一技術，業內仍存分歧。浙商證券認爲，ADS-B技術作爲監視技術，與傳統的監視技術相比（一次雷達和二次雷達相結合的方式）， 其在監視的範圍精度和成本方面都有着顯著優勢，有望在低空廣泛應用。李宏濤則告訴記者，ADS-B在產業中是一個相對前期的過渡性技術：其信號不停地被動發射，可以用於空中交通監視，只要調到這個頻段就能收到信號，而非主動發射的。

此外，數字地球作爲一個高度綜合的科技平臺，能夠將地球的海量、多分辨率、三維、動態數據集成起來，業內普遍認爲對於空聯網的數據管理和應用具有重要作用。

根據推進節奏和技術成熟度，李宏濤認爲，技術發展的先後順序可能按照5G-A、通信感知一體化、廣播式自動相關監視、北斗數據鏈、數字地球排列。他指出，要實現5G-A，可以在5G基站的基礎上進行改造，每個基站的改造成本約爲5萬元，見效較快。但建立起北斗數據鏈、數字地球都需要較長的推進時間。