2024-03-22-中国电信-通感一体低空网络白皮书2024_47页_9mb

通感一体低空网络白皮书总结

核心内容

本白皮书系统阐述了通感一体低空网络的发展背景、行业驱动力、典型应用场景、技术挑战及关键技术，旨在为低空经济的发展提供技术支撑和系统架构设计。通过通信感知一体化技术，构建覆盖低空空域的网络系统，以实现“泛在连接、全域感知、智能计算”的目标，推动无人机行业与数字经济深度融合。

主要观点

• 低空经济 是数字经济的重要组成部分，具有广阔的市场前景和技术基础，未来将为多个行业带来创新和效率提升。
• 通感一体化 是未来5G/6G网络的重要发展方向，能够实现无人机的高效通信与精准感知，为无人机监管、防撞、路径规划等提供技术支持。
• 无人机行业 将成为推动低空经济发展的核心动力，预计到2030年，全球无人机市场规模将达7000-10000亿元人民币，其中行业应用占比高达52%。
• 通信感知一体化网络 是实现低空网络覆盖的关键，通过融合通信与感知功能，提升无人机运行的安全性、可靠性与管理能力。

关键信息

低空经济及行业驱动力

• 市场驱动：无人机在农业、能源、城市管理、物流、旅游等多个领域应用广泛，预计2030年全球市场规模达7000-10000亿元人民币，中国占比约50%。
• 技术驱动：5G/6G、AI、无人机集群管理等技术推动低空信息网络发展，提升无人机运行效率和感知能力。
• 政策驱动：各国政策逐步开放低空空域，推动无人机商业化，中国已出台多项政策支持低空经济。
• 监管驱动：无人机运行风险包括碰撞、隐私泄露、数据安全等，亟需建立统一、智能的监管平台。

典型应用场景

• 快递物流：无人机配送有望成为重要市场，预计未来将实现快速增长，2026年即时配送订单规模预计达957.8亿单。
• 地理测绘：无人机在建筑测量、城市规划、土地确权等方面广泛应用，预计以24%的CAGR增长。
• 城市管理：无人机在安防巡逻、违建监测、刑事侦查等方面应用成熟，预计以50%的CAGR增长。
• 应急救援：无人机在灾情勘察、物资运输、应急通信等方面发挥重要作用，预计以30%的CAGR增长。
• 能源巡检：无人机在输配电设备监测、变电站建模、清洁能源设施管理等方面应用广泛，预计以30%的CAGR增长。
• 交通巡检：无人机在道路、铁路巡查和交通疏导方面具有优势，预计以30%的CAGR增长。
• 农林植保：无人机在农业喷洒、监测、搬运等方面广泛应用，预计以20%的CAGR增长。
• 载人无人机：仍处于测试阶段，但未来有望成为城市空中交通的重要组成部分，预计市场价值将达4万亿美元。

主要技术挑战

• 低空飞行监控：需实现高效、完备、科学的监控手段，解决“低慢小”目标识别和“黑飞”等问题。
• 低空网络能力：需构建低空立体覆盖网络，解决信号覆盖、干扰管理、上下行不对称等问题。

低空网络系统

• 总体架构：低空网络系统由应用层和功能层组成，功能层包括通信、感知、智算三大模块。
• 通信功能：支持无人机实时控制、高清视频回传、身份认证等，需满足不同业务场景的速率和时延需求。
• 感知功能：通过无线信号实现对无人机和环境的感知，包括测距、测角、测速、定位、追踪等，需解决自干扰、站间干扰等问题。
• 智算功能：提供智能计算能力，实现业务预测、故障诊断、飞行决策等功能，需优化资源调度和数据处理能力。

关键技术

• 通感一体信道模型：需设计兼顾通信和感知的信道模型，提升目标识别和感知精度。
• 通感一体波形和帧结构设计：需在通信和感知之间取得平衡，提高资源利用率。
• 低空感知模式：包括单站、双站和端网协作三种模式，各有优缺点。
• 组网下的感知干扰分析：需通过资源分配、波束管理、信号处理等手段消除干扰。
• 组网下高可靠目标检测：通过多站协同感知、数据融合、坐标解算等技术实现高检测率。
• 精准目标识别：结合低分辨率和高分辨率雷达特征，采用模型与数据双驱动方法，提升识别准确率。
• 空地网络协同：通过异频部署、移动性策略、资源调度等手段，减少空地网络间的干扰。
• 低空网络的通信保障：需实现通信业务精准识别、覆盖优化、干扰控制等。
• 空联网技术（A2X）：支持无人机之间或与地面设备的直接通信，用于防撞、避障、识别等。
• 无人机防撞系统：基于空域栅格化、飞行数据上报、深度学习等技术，实现碰撞预警、智能路线规划等功能。
• 低空防控平台：集成了气象、空域、情报、飞行计划、监视信息、综合计算等功能模块，为低空飞行提供全面监管与服务。

未来展望

随着低空经济的快速发展，通感一体低空网络将成为推动无人机行业与数字经济融合的重要基础设施。中国电信将协同产业伙伴，推动通信感知一体化技术发展，构建低空网络生态系统，打造创新、安全、可控的低空网络平台，助力低空经济实现高质量发展。