【低空产业联盟】低空智能网联体系参考架构2024版

低空智能网联体系参考架构（2024版）总结

核心内容概述

低空智能网联体系参考架构是低空经济发展的关键技术支撑体系，旨在实现低空空域的泛在感知、广域互联和智能管服应用。该体系由五个核心参与方（低空飞行器制造方、低空运营参与方、低空交通管理和服务提供方、低空行业监管方、低空基础设施保障和服务提供方）共同构建，涵盖机载终端与基础设施层、数据与服务支撑层、应用系统层、标准体系以及安全体系等多个层次。

主要观点

• 技术融合：低空智能网联体系融合了人工智能、5G/6G、卫星互联网、导航与通信等前沿技术，以实现高密度、高风险、异构多样化的低空运行需求。
• 分层架构：体系采用“五方三层两体系”的架构，包括机载终端与基础设施层、数据与服务支撑层、应用系统层、标准体系和安全体系。
• 智能运行：未来低空运行将从单机独立控制逐步演进至网联化群体智能，实现飞行器与地面基础设施的深度融合，提升运行效率与安全性。
• 标准化建设：强调推动标准体系的统一与兼容，促进跨行业、跨区域的协同合作，为低空产业的持续发展提供规范支持。
• 安全体系构建：安全体系包括装备体系安全、网络数据安全和电磁频谱安全，旨在保障低空智能网联体系的稳定、可靠运行。
• 数据支撑：数据与服务支撑层是连接终端设备与应用系统的桥梁，通过标准化数据接口和智能调度机制，实现多源数据的整合与共享。

关键信息

一、编制概要

1. 编制方法：

   • 调研主流技术及装备，总结其发展与应用。
   • 研究国内外技术成果，结合相关文献进行深入分析。
   • 邀请多方参与，凝聚行业共识。
   • 专家评审，确保研究成果的科学性与可行性。

2. 编制说明：

   • 本文聚焦未来低空运行所需的智能网联体系。
   • 联盟20余家成员单位参与编写，200余家单位指导支持，形成行业共识。
   • 持续跟踪技术发展，推动架构的动态更新与完善。

二、编制背景

1. 低空运行模式演进：

   • 低空飞行器将从单机独立运行向网联化群体智能演进。
   • 高密度、大频次飞行需求和复杂高风险运行环境对低空制造、运行、监管和服务提出新挑战。

2. 多方协同推动：

   • 需要制造企业、运营方、监管机构、基础设施建设方等共同推动技术体系的演进。
   • 高科技领域如5G/6G、卫星互联网、人工智能等为低空智能网联体系提供坚实基础。

三、低空智能网联体系概述

1. 体系框架：

   • 由五类参与方构成。
   • 三层次结构：机载终端与基础设施层、数据与服务支撑层、应用系统层。
   • 两大体系：标准体系与安全体系。

2. 发展演进：

   • 低空智能网联体系将经历“近期”“中期”“远期”三个阶段，逐步实现高密度、复杂性、异构性的运行。
   • 通过通信、导航、监视等技术的成熟，实现空地一体化、低空万物互联和智能化运行决策。

3. 行业共识：

   • 技术复杂性和跨领域特性要求对体系架构进行梳理，以形成行业统一标准。
   • 通过顶层设计和标准化建设，推动低空产业协同发展。

四、低空智能网联体系参考架构

1. 机载终端与基础设施层

• 低空智能载具：包括通航飞机、无人机、eVTOL、飞行汽车等，具备被感知、被管理、智能航行能力。
• 机载通信设备：包括4G/5G公网终端、卫星通信设备、自组网设备、数/图传设备等，需满足高可靠性、低延迟、抗干扰等要求。
• 多源导航设备：包括惯性导航、视觉导航、卫星导航、高度计等，提升定位精度与导航可靠性。
• 机载感知与识别设备：包括远程识别设备、类ADS-B设备、机载交通雷达、视觉感知设备等，实现对空域态势的感知与识别。
• 智能航行设备：包括智能飞行管理系统、自主避障系统、电子围栏等，提升飞行器的自主飞行能力。
• 信息物理基础设施：
  • 通信基础设施：4G/5G公网、卫星通信、低空专网、激光通信、VDL模式等，实现全域覆盖、多模融合。
  • 导航基础设施：RTK、GNSS增强系统、导航完好性监视系统等，提升导航精度和可靠性。
  • 监视基础设施：包括远程识别接收站、ADS-B地面站、通感一体化设备、低空雷达、光电/红外探测、频谱探测等，实现对飞行器的实时监测与跟踪。
  • 其他基础设施：包括算力存储、低空反制、起降设施、情报与气象设备等，支撑低空运行的安全与效率。

2. 数据与服务支撑层

• 数据接入网：标准化通信、导航、监视等数据接入方式，实现多源数据的统一接入。
• 数据交换网：通过智能化调度和数据融合，优化资源分配，提升系统运行效率。
• 信息服务网：提供订阅分发机制、资源调度保障、智能分析与决策支持，实现系统高效协作。

3. 应用系统层

• 低空运营管理系统：涵盖飞行计划、飞行跟踪、运行控制、信息发布等核心功能。
• 低空交通管理和服务系统：包括空域管理、安全风险评估、容流管理、情报服务、气象服务、数据服务等。
• 低空监管系统：包括身份认证、应急处置、违法处置、事故调查等功能，确保低空运行的合规与安全。

4. 标准体系

• 涵盖智能网联航电系统和设备、信息物理基础设施、数据与服务支撑三个主要部分。
• 标准制定旨在提升系统的兼容性、可扩展性和协同能力，为产业发展提供规范基础。

5. 安全体系

• 装备体系安全：包括载具、基础设施、交通管理设备的安全设计与防护。
• 网络数据安全：涉及数据传输、存储、访问、生命周期管理等，确保数据安全与隐私保护。
• 电磁频谱安全：通过频谱资源管理、干扰防御、信号加密等手段，保障通信的稳定性与安全性。

6. 外围设备与数据

• 数据来源：包括地理信息、人口信息、城市静态空域数据、运输航空基础数据、气象数据等。
• 数据接口：支持多种数据接入方式，实现与应用系统的交互。
• 数据处理：通过数据交换网，实现多源数据的融合与共享，为低空运行提供支撑。

五、发展建议

1. 鼓励跨行业深度合作：推动快递物流、载人运输、应急救援、能源巡检等行业协同，促进技术转化与产业落地。
2. 标准规则统一兼容：加速构建标准化体系，推动国际与国家标准的协调，促进跨平台、跨区域的数据与技术互通。
3. 积极开展试点示范：围绕典型应用场景（如低空物流、载人飞行、应急救援等）开展试点，积累运行经验，优化技术方案。
4. 发挥行业组织作用：通过产业联盟、行业协会等组织，加强行业自律与协同创新，搭建政企沟通平台，推动体系健康发展。

附件：缩略语