R18標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié),5G-A商用開啟,低空經(jīng)濟將成重要試煉場

作者：王飛鵬物聯(lián)網(wǎng)智庫 原創(chuàng)

2021年才被正式提出的低空經(jīng)濟，在今年迎來了加速發(fā)展。特別是年初3月份，作為重要任務(wù)之一出現(xiàn)在2024年中國政府報告后，低空經(jīng)濟成為了今年最走紅的技術(shù)和商業(yè)概念之一。

一方面，是中央及地方政府頻發(fā)相關(guān)政策，將其視為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要引擎。另一方面，是政策驅(qū)動下，資本市場的積極參與。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，不到半年的時間里，低空經(jīng)濟領(lǐng)域的融資已經(jīng)達到了35起，超過了2023年和2022年全年的融資數(shù)量。

政策和資本助力下，低空經(jīng)濟市場規(guī)模增長前景可觀。據(jù)賽迪顧問發(fā)布的《中國低空經(jīng)濟發(fā)展研究報告（2024）》，2023年中國低空經(jīng)濟規(guī)模達到5059.5億元，增速高達33.8%。樂觀預(yù)計，到2026年低空經(jīng)濟規(guī)模有望突破萬億元,達到10644.6億元。

目前，官方對于“低空經(jīng)濟”這一概念并未給出權(quán)威定義。業(yè)界共識認(rèn)為，低空經(jīng)濟主要聚焦于3000米高度以下，以包括各種直升機、固定翼飛行器、電動垂直起降飛行器（ eVTOL）、工業(yè)無人機、消費無人機、城市治理無人機等有人駕駛和無人駕駛飛行器的低空飛行活動為牽引，輻射帶動相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟形態(tài)。

政府層面為什么要積極號召發(fā)展低空經(jīng)濟？低空經(jīng)濟的發(fā)展需要攻克哪些關(guān)鍵障礙？為什么低空網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)對于低空經(jīng)濟的發(fā)展至關(guān)重要？本文將就這些問題展開討論。

低空經(jīng)濟爆發(fā)，為何在此時？

中國特色社會主義進入新時代以來，我國經(jīng)濟也由過去的高速增長階段轉(zhuǎn)向了高質(zhì)量發(fā)展階段。中央一再強調(diào)，建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系，需要轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力。

由于過去支撐我國經(jīng)濟發(fā)展的傳統(tǒng)引擎，諸如房地產(chǎn)行業(yè)、低端制造業(yè)等，都已進入平臺期。亟需新的增長極來接棒續(xù)航，支撐我國經(jīng)濟實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)健和繁榮發(fā)展。在此背景下，低空經(jīng)濟、新能源、人工智能和機器人等新技術(shù)和新業(yè)態(tài)，成為了助力我國經(jīng)濟健康運轉(zhuǎn)的新引擎。

正如歐洲科學(xué)院院士、世界無人機大會主席楊金才先生所言：“低空作為一處尚未得到真正開發(fā)的試驗田和經(jīng)濟性空域，向天空要發(fā)展的訴求，是人們經(jīng)由城市從二維走向三維的現(xiàn)實需要所決定的?！?/p>

從這句話中不難看出，除了經(jīng)濟發(fā)展需要新引擎之外，一些現(xiàn)實應(yīng)用場景也需要低空經(jīng)濟的助力來克服困難。比如能源巡檢、應(yīng)急救援、農(nóng)業(yè)維護、貨物運輸?shù)?。低空?jīng)濟的發(fā)展，也有利于革新傳統(tǒng)的公共服務(wù)方式，提升社會治理水平和公共服務(wù)效率。

最后，近幾年一些關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展與突破，也讓人們看到了低空經(jīng)濟爆發(fā)的可能性。按照相關(guān)從業(yè)者的說法，新能源汽車的零部件有70%~80%可以用于eVTOL。此外，近年中國航空技術(shù)的成熟及產(chǎn)業(yè)鏈的完善、電芯能量密度的提升、大功率高功比重電機的成熟、控制及算法技術(shù)的提升，也讓低空經(jīng)濟的落地成為了可能。

盡管有需求和技術(shù)的雙重推動，但低空經(jīng)濟的爆發(fā)遠(yuǎn)非水到渠成的階段。整個產(chǎn)業(yè)形態(tài)發(fā)展尚處于早期階段，依舊有不少難題等待被解決。

技術(shù)、場景、基礎(chǔ)設(shè)施，低空經(jīng)濟要邁過的三道大關(guān)

提到低空經(jīng)濟，大家最先容易想到的，必然是噸級無人機、電動飛行汽車等產(chǎn)品。也容易認(rèn)為最大的難度在于如何造出這些產(chǎn)品，讓它們正常飛起來。誠然，飛行器設(shè)計和制造是發(fā)展低空經(jīng)濟的必要條件，但遠(yuǎn)非充分條件。除了產(chǎn)品技術(shù)層面的攻關(guān)外，商業(yè)場景的開拓和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，也是低空經(jīng)濟騰飛 的關(guān)鍵。

所謂商業(yè)場景，就是客戶愿意持續(xù)為之付費的應(yīng)用場景。當(dāng)前業(yè)界普遍認(rèn)為，無人機可用于快遞物流、地理測繪、城市管理（如巡邏和偵察）、應(yīng)急救援、能源巡檢、交通巡檢以及農(nóng)林植保等領(lǐng)域，這些都是人類難以實現(xiàn)或人力成本過高的任務(wù)。飛行汽車和直升機等則可提供城市短途空中交通或旅游體驗等服務(wù)。當(dāng)前的關(guān)鍵問題在于，如何平衡成本與收益。

除了上述產(chǎn)品技術(shù)和需求場景外，掣肘低空經(jīng)濟發(fā)展最大的問題在于，如何營造一個安全的環(huán)境，供相關(guān)飛行器暢行其中。說白了，就是要借助技術(shù)手段，在三維空間無中生有一條“空中道路”，做到能夠識別空中飛行的每一架飛行器，同時還能夠根據(jù)空域情況，實時指揮這些飛行器。

低空管理的核心挑戰(zhàn)在于，低空活動融合了“異構(gòu)、高密度、高頻次、高復(fù)雜性”等特征，低空通信、導(dǎo)航、監(jiān)視等保障范圍受限，低空運行環(huán)境復(fù)雜等因素，對低空通導(dǎo)監(jiān)體系帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，在安全可控的前提下，要實現(xiàn)低空經(jīng)濟規(guī)?；⒖沙掷m(xù)、高質(zhì)量的快速發(fā)展，建設(shè)完善的低空網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施就顯得尤為重要。

目前，業(yè)界認(rèn)為低空經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施可以總結(jié)為四張“網(wǎng)”，分別為“設(shè)施網(wǎng)”、“空聯(lián)網(wǎng)”、“航路網(wǎng)”和“服務(wù)網(wǎng)”。其中，“設(shè)施網(wǎng)”主要指物理基礎(chǔ)設(shè)施，包括低空飛行起降站、接駁設(shè)施、能源站、緊急備降、停機設(shè)施、檢修設(shè)施、保障站、飛行測試等；“空聯(lián)網(wǎng)”主要指低空通、導(dǎo)、監(jiān)等信息基礎(chǔ)設(shè)施，包括通信設(shè)施、導(dǎo)航設(shè)施、監(jiān)視設(shè)施、氣象設(shè)施等；“航路網(wǎng)”主要指低空數(shù)字空域圖，包括空域表示、數(shù)字孿生、3D 地圖、知識庫、規(guī)則庫等；“服務(wù)網(wǎng)”主要指數(shù)字化管服系統(tǒng)，包括低空監(jiān)控系統(tǒng)、低空飛行服務(wù)系統(tǒng)、低空飛行管控系統(tǒng)等。

低空經(jīng)濟發(fā)展，需要一張可靠的低空智聯(lián)網(wǎng)

打造一張低空立體連續(xù)覆蓋的無線智聯(lián)網(wǎng)，是低空經(jīng)濟基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵。

低空智聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的的構(gòu)建，需要依托蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等基礎(chǔ)設(shè)施，形成通信、感知、智算一體化的智能互聯(lián)低空數(shù)字化服務(wù)體系。

通信能力旨在滿足低空無人機多樣化通信功能需求，在基本通信能力的基礎(chǔ)上增加身份標(biāo)識認(rèn)證等能力。包含基礎(chǔ)的接入、數(shù)據(jù)/指令轉(zhuǎn)發(fā)、信息上報、身份標(biāo)識認(rèn)證等。對于網(wǎng)聯(lián)無人機的身份認(rèn)證尤為重要，是無人機有效監(jiān)管的基石。針對網(wǎng)聯(lián)無人機，需要提供數(shù)據(jù)傳輸和控制指令傳輸?shù)然A(chǔ)通信能力保障。無人機載荷采集的圖像和視頻數(shù)據(jù)、無人機全球定位系統(tǒng)及傳感器獲得的位置信息、姿態(tài)信息可以按周期或?qū)崟r上報給各個低空業(yè)務(wù)平臺和低空管控平臺。

感知能力旨在利用無線信號實現(xiàn)對目標(biāo)無人機或環(huán)境的主動感知功能。通過有效提取無人機等動態(tài)目標(biāo)以及環(huán)境等靜態(tài)目標(biāo)對無線信號特征的影響，低空網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)對低空飛行目標(biāo)的測距、測角、測速、定位、追蹤等功能。這些信息可輔助實現(xiàn)無人機的入侵檢測和碰撞規(guī)避，對無人機進行路徑追蹤，進而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控等。

智算能力旨在為低空網(wǎng)絡(luò)提供可靠的智能計算功能，實現(xiàn)基于圖像、聲音及相關(guān)數(shù)據(jù)的智能處理，以支持低空系統(tǒng)中業(yè)務(wù)預(yù)測、故障診斷和飛行決策等功能。針對無人機獲得的傳感器數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)進行智能計算和分析，提供無人機狀態(tài)異常檢測、非法入侵監(jiān)測等多樣化低空業(yè)務(wù)保障能力。通過對無人機等目標(biāo)的特征提取與分析，實現(xiàn)目標(biāo)種類的識別。通過對無人機的位置跟蹤以及其歷史運動軌跡的分析，預(yù)測其未來的軌跡及可能駐留的區(qū)域。

此前的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要以二維的地面覆蓋為主，但是低空網(wǎng)絡(luò)需要實現(xiàn)對空立體式覆蓋。當(dāng)前，對地覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用天線旁瓣，可以實現(xiàn)一定的對空信號覆蓋。但是由于天線旁瓣較多且雜亂，導(dǎo)致信噪比普遍較差且不穩(wěn)定。加之天線輻射存在零陷無信號區(qū)域等因素，要對無人機實現(xiàn)長距離的連續(xù)服務(wù)和操控都極為困難。

5G-A技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，為解決當(dāng)前低空空域通信不完善問題提供了契機。

5G-A+衛(wèi)星通信，助力低空經(jīng)濟燎原

2024年6月18日，R18標(biāo)準(zhǔn)正式凍結(jié)，標(biāo)志著5G技術(shù)的又一重要里程碑。R18的主要目標(biāo)是進一步發(fā)展和優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)，以滿足未來需求，包括更高的速度、更低的延遲和更大的容量。5G的這一演進版本，被命名為 5G- Advanced，簡稱 5G-A。

一方面，5G-A持續(xù)增強了已有的能力，支撐傳統(tǒng)5G業(yè)務(wù)大規(guī)模應(yīng)用；更重要的一方面，5G-A將增加新的能力，支撐新場景新業(yè)務(wù)的應(yīng)用，將面向六大主要應(yīng)用場景，包括沉浸實時、智能上行、工業(yè)互聯(lián)、通感一體、千億物聯(lián)和天地一體，從網(wǎng)絡(luò)、終端、云等端到端的關(guān)鍵方面進一步演進， 構(gòu)建數(shù)字、智慧、綠色低碳社會的基礎(chǔ)設(shè)施。

特別是通感一體化和天地一體化的場景設(shè)定，很好地針對了低空經(jīng)濟的發(fā)展需求。

5G-A通感一體化通過結(jié)合高頻波束和多天線原理，使基站能夠?qū)崿F(xiàn)“雷達”功能，精確識別車輛和低空飛行物的位置、速度與方向等。相比傳統(tǒng)雷達，通感一體基站在覆蓋范圍、距離分辨率和測角精度等方面具有明顯優(yōu)勢。為了滿足海量連接和超低時延需求，基站需要在時域和空域分配少量頻譜作為專用感知資源，并具備感知探測和處理感知數(shù)據(jù)的功能，從而實現(xiàn)實時環(huán)境感知，構(gòu)建現(xiàn)實世界與虛擬世界的交互橋梁。

5G-A通感一體化的核心技術(shù)包括波束成形、聯(lián)合信道估計和信號處理。波束成形類似于使用可調(diào)節(jié)的聚光燈來照亮特定區(qū)域，使無線信號能夠集中傳輸?shù)侥繕?biāo)設(shè)備，從而提高通信效率并幫助設(shè)備更準(zhǔn)確地定位和識別周圍物體。例如，在無人機配送中，波束成形確保無人機在飛行過程中始終保持良好通信連接，接收精確導(dǎo)航指令并實時上傳飛行數(shù)據(jù)和環(huán)境信息，提高飛行安全性和配送效率。

聯(lián)合信道估計和信號處理將通信和感知數(shù)據(jù)結(jié)合起來，類似于同時使用雷達和通信設(shè)備收集環(huán)境信息，并進行綜合分析。這種方式提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，使設(shè)備能夠更好地理解周圍環(huán)境。例如，在城市低空物流網(wǎng)絡(luò)中，無人機可以利用這些技術(shù)，精準(zhǔn)避開高樓、樹木和其他無人機，確保安全高效地完成配送任務(wù)。

此外，衛(wèi)星通信技術(shù)也可與5G 技術(shù)互為補充，為低空智聯(lián)網(wǎng)中的無人機和其他低空設(shè)備提供無縫通信連接，彌補地面互聯(lián)網(wǎng)的盲點和空中通信盲區(qū)的聯(lián)網(wǎng)需求。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)不僅包括圖像信息，還包括用于導(dǎo)航和定位的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，無人機可以利用這些數(shù)據(jù)在GPS 信號弱或不可用的環(huán)境中進行更精確的定位。這種連接使得低空設(shè)備能夠進行遠(yuǎn)程控制、實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，從而擴展其操作范圍和應(yīng)用場景。

以5G-A賦能低空經(jīng)濟，實踐已開啟

當(dāng)前，從地方政府到運營商，以及一些關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施提供商，都開啟了5G-A賦能低空經(jīng)濟的規(guī)劃和實踐。

今年3月份，被譽為“天空之城”的深圳，在其《深圳市極速寬帶先鋒城市2024年行動計劃》中提到，深圳將在低空經(jīng)濟、智慧交通等領(lǐng)域試點5G-A融合應(yīng)用10個以上……到2024年底，基本建成泛在先進、高速智能、天地一體的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施供給體系。

4月初，中國移動聯(lián)合華為，在重慶兩江新區(qū)的國際博覽會中心率先完成重慶市首個5G-A通感一體基站低空感知功能驗證，成功實現(xiàn)無人機入侵感知和航跡監(jiān)測。

4月底，中國電信在南京濱江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)完成了5G-A業(yè)界最大規(guī)模低空通感一體化組網(wǎng)驗證。10個5G-A自發(fā)自收通感一體化基站多站協(xié)同，實現(xiàn)無人機跨小區(qū)、跨基站的飛行軌跡連續(xù)跟蹤上報，以及入侵禁飛區(qū)提前預(yù)警和10平方公里全覆蓋的低空“電子圍欄”等功能。

中國聯(lián)通也分別在深圳沙河產(chǎn)業(yè)生態(tài)園和南京民用無人駕駛航空試驗區(qū)，通過5G-A通感基站對低空感知數(shù)據(jù)的挖掘，與飛手培訓(xùn)學(xué)校聯(lián)合探索對學(xué)員訓(xùn)練飛行軌跡的評估。

寫在最后

2024年，被譽為“低空經(jīng)濟元年”和“5G-A商用元年”。在我國經(jīng)濟發(fā)展由地面覆蓋向三維立體覆蓋的轉(zhuǎn)型初期，低空經(jīng)濟和5G-A技術(shù)相互交融，形成了一場雙向奔赴。5G-A技術(shù)為低空經(jīng)濟提供了強有力的基礎(chǔ)支持，而低空經(jīng)濟則為5G-A技術(shù)的應(yīng)用提供了豐富的場景。對于物聯(lián)網(wǎng)廠商和通信企業(yè)，這其中都蘊含著巨大的商業(yè)機遇。

然而，所謂“元年”，意味著開端。尤其是低空經(jīng)濟的發(fā)展，才剛剛顯露出其廣闊市場的初步輪廓和潛力。距離實現(xiàn)真正的空域繁榮，道路依舊漫長而艱辛。對于參與其中的企業(yè)來說，在這一階段，務(wù)實比憧憬更為重要。只有專注于解決眼下的實際問題，通過快速迭代找到切實可行的商業(yè)應(yīng)用場景，實現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)，企業(yè)才有機會參與并見證低空經(jīng)濟繁榮期的到來。

參考文獻：
《通感一體低空網(wǎng)絡(luò)白皮書》，中國電信集團等
《低空經(jīng)濟騰飛，基礎(chǔ)設(shè)施先行》，開源證券
《低空經(jīng)濟專題：連接、感知、探測多維度通信技術(shù)保障低空經(jīng)濟落地》，華西證券
《5G-A通感融合 助飛“低空經(jīng)濟”》，中國經(jīng)營網(wǎng)
《5G-A遇上低空經(jīng)濟：通信技術(shù)演進 加速應(yīng)用探索》，21世紀(jì)經(jīng)濟報道
《低空經(jīng)濟虛實》，財經(jīng)雜志
《5G-A最新進展：首個標(biāo)準(zhǔn)版本R18凍結(jié)，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用情況跟進》，物聯(lián)傳媒
《中國低空經(jīng)濟發(fā)展研究報告（2024）》，賽迪顧問