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“迎接万亿经济风口,我们亟须建立全国时空标准统一的低空立体交通红绿灯系统。”9月19日,在2024中国(成都)国际低空经济合作伙伴大会上,国家空管专家咨询委员会委员、北京大学空天信息工程中心主任程承旗表示。
低空经济可谓当下最热的产业之一。赛迪顾问发布的《中国低空经济发展研究报告(2024)》显示,2023年中国低空经济规模达到5059.5亿元,增速高达33.8%,显示出强劲的增长势头。该报告预计,到2026年,中国低空经济规模有望突破万亿元,达到10644.6亿元。
目前,低空相关应用场景正在逐渐落地,“低空时代”真的要来了。但同时,如何管理空中交通的问题也摆在眼前。
“现在飞行和航线审批流程都很快,但还不能保证常态化运营。”丰翼科技政务总监陈孝辉说,即便是在空域供给相对充足的地区,“飞起来”也阻碍仍存。
根据《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》(CCAR-92部)、《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》等规定,“民用无人驾驶航空器之间,以及民用无人驾驶航空器与有人驾驶航空器之间应当按照局方要求保持飞行间隔,并遵守相应的避让规则”“民用无人驾驶航空器飞行应当避让有人驾驶航空器飞行”。
为了满足避让要求,无人机试飞、运行常常需要暂停、推迟,企业常态化开展业务存在不确定性。
“隔离运行是为了保障飞行安全。”业内人士表示,由于低空飞行安全间隔标准尚未明确,为保险起见,一些地区在涉及融合飞行管理时,套用民航空中交通管理规则中的“水平间隔”“垂直间隔”标准,但这一标准不适应中小型无人机。
低空飞行安全间隔标准缺失是顶层设计不足的一部分。当前,我国低空经济发展速度较快,相关法律法规仍以通用航空、无人机领域分项制度、规划为主,低空经济整体规划、市场主体、制度、政策、法规等尚未形成完整体系。
一位地方管理部门负责人说,目前各地政府纷纷出台低空经济领域相关支持政策与发展规划,但仍需国家相关部委从国家整体层面明确低空经济发展的重点任务、主要阶段,统一技术标准、应用规范、飞行规则等,为低空经济发展提供方向指引。
除了“飞不起来”,“落不下去”也是低空经济发展的一大难题。低空经济发展离不开通用机场、低空通讯、导航、监管等基础设施的建设。目前我国大部分地区低空经济基础设施建设还处于规划阶段,或只是小范围试验,离形成规模性产业还有很远的路要走。
业内人士说,与传统通航有别,发展低空经济需要以空管平台为主的软基建与“通/导/监/气象”为主的硬基建共同支撑。
而相比硬基建,软基建的难度可能更大。北京航空航天大学公共管理学院教授沈映春认为,低空空域限制逐步放开后,低空航空器飞行密度增加、多种异构航空器飞行耦合将带来频谱资源管理、网络资源配置、空域资源监管等难题。
当低空飞行器迅猛增加,哪些区域可以行驶?如何保证飞行安全?如何不造成交通堵塞或产生其他风险?这一切都倒逼空域管理不断改善和升级。
“空域管理对于低空经济来说就是水龙头。水龙头不打开,发展低空经济就是无源之水。”国家空管委办公室有关负责人说,必须明确哪些空域可以放开、哪些不能放开,放开的空域要建立怎样的规章制度等。
2023年,国家空中交通管理委员会颁布《国家空域基础分类方法》,把空域划设为七类——A、B、C、D、E为管制空域,G、W为非管制空域。
这位负责人表示,非管制空域更适宜发展低空经济,对空域的精细划分能够让空域资源的使用者更有针对性地申请低空飞行活动,管理者能够简化申请的审批手续。今后,如何制定空域管理的细则,使其落地将成为低空空域管理改革的重点。
非管制空域重点服务低空飞行器,是行业关注焦点。G类空域包括除民用运输机场上空、建有塔台的民用通用机场上空以外线米以下空域,以及平均海平面高度低于6000米、对军事飞行和民航公共运输飞行无影响的空域;W类空域为G类空域内线米以下部分空域。
业界普遍认为,空域分类管理将极大简化低空飞行活动审批流程,飞行器将获得更大活动空间。
“一座城市上空,成千上万架无人机飞行,这些设备肯定需要通过一个指挥平台统一指挥调度,现在‘飞手’的工作需要交给‘低空大脑’执行。”多名专家描绘低空经济成熟未来蓝图时,提到“低空大脑”建设。
目前,三大通信运营商和华为等通信企业都在积极研发先进技术,构建无人机管理调度平台,努力实现无人机的统一监管与安防,向“低空大脑”靠拢。
多地提出低空智联基础设施网规划。安徽提出,到2025年建设10个左右通用机场和150个左右临时起降场地、起降点,部分区域低空智联基础设施网初步形成。四川提出,到2027年建成20个通用机场和100个以上垂直起降点,实现支线机场通航全覆盖,试点城市低空监管、服务、应用一体化信息平台建成投用。
不少业内人士提出,低空飞行规划与地面交通设计的平面图不同,需要有更高智联能力的后台,以满足立体运营需求,比如,为适应未来无人机为主的新低空经济,在低空智联基础设施体系中可提前布局入住户、入楼栋、入小区、入街道、入区县的各种类型起降点。
“按现行规则,在低空领域,有人机飞行和无人机飞行空域处于相对隔离状态,基本上能飞有人机就不能飞无人机,能飞无人机就不能飞有人机,有人机飞行优先于无人机。”安徽省交通运输厅总工程师晏少鹤认为,进一步促进“融合飞行”,将有利于实现空域资源共享和有效利用。
“低空经济是新事物,也是多学科交叉的综合体,包括低空基础设施建设、低空航空器制造、低空运营服务、低空飞行保障为主的四大板块,目前很缺乏对口专业人才,需要在学历教育、专业培训等多个层面开展工作。”空地一体新航行系统技术全国重点实验室副主任张学军说,他所在的实验室由北京航空航天大学、北京理工大学和民航数据通信有限责任公司联合成立,这种校企合作有助于培养人才、强化科研合作,让更多科技成果转化为现实生产力。
针对未来低空运行态势,中国民航局空管行业管理办公室副主任骆洪江表示,将迭代升级低空飞行的安全监管体系,健全完善运输航空、通用航空等有人驾驶航空与无人驾驶航空融合运行场景下各类飞行活动的安全运行规则、标准以及相关监管政策,进一步提升安全监管效能。
程承旗指出,陆地导航只需要定位交通工具在地面上的位置,但空中导航还需要考虑其所处的高度,由此需要引入立体定位体系。
北京大学团队自1997年起致力于一种新的地球时空标准框架的研究,并成功创建了北斗网格国家标准,于2021年正式颁布。该标准将地球划分为不同尺度的立体网格,每个网格具有唯一的二进制编码,这一模型实现了对空间资源的精细化和网格化管理。
根据设想,空间中不同网格有不同颜色,红网格明确标识出禁止飞行区域,而绿网格则代表允许飞行的安全通道。飞行器在规划航线时,需严格遵循绿网格路径,以确保飞行的合法性与安全性,通过网格化管理的方式简化飞行路径规划流程,以便监管部门对低空交通进行实时监控与调度。
红绿网格根据实际情况实时变化,由此形成一套动态红绿灯系统。“任何人都可以在手机上设定A到B点,系统马上规划一条路线,类似在空中使用导航,开着飞行汽车随时到自己想去的地方,我相信这是低空产业发展的一个重要增长点。”程承旗说。
他进一步谈到,该系统将集成5G通信、北斗精确定位、气象数据等多源信息。5G通信技术为系统提供了高速、低延迟的数据传输通道,确保了飞行指令与实时数据的即时传递;北斗精确定位技术则实现了对飞行器的精准定位与轨迹跟踪,为飞行安全提供了保障;气象数据则帮助系统预测并规避恶劣天气对飞行活动的影响。
根据该系统,可以建成一张全国空中地图,各单位在地图上设定自己的红灯,各个部门参与到规则制定、监控监管、运营服务等方面,然后再将地图释放给所有的企业和个人使用。
程承旗表示,北斗网格国家标准体系为创建全国低空统一的高精度立体交通技术奠定上位时空标准基础,已在浙江、安徽、上海、广东、吉林、四川、广西等省区开展试点建设,同时正在筹建天津低空立体交通研究院。
他建议,在条件较好省市率先开展低空立体交通红绿灯系统试点区建设,创建技术中试基地,推动技术创新与产业化。
对比汽车完善的地面交通网络和成熟的商业体系,低空经济飞向的是一片“无人区”。业内专家认为,进一步释放低空经济潜力,还需深化低空管理领域的体制机制改革、加快完善顶层设计、加强低空基础设施建设、积极拓展应用场景。
——提升制度供给。2024年初,深圳出台了全国首部低空经济立法《深圳经济特区低空经济产业促进条例》,明确建立低空经济产业发展协调机制,在基础设施、飞行服务、产业应用、产业支持、技术创新、安全管理、法律责任等方面作出规定。
由于空域管理、航空器准入、飞行管制、安全管理等均涉及国家事权,深圳仅可在地方事权范围内参与,尽管如此,此条例出台,依然被认为是对低空经济产业发展的一系列体制机制障碍进行了回应。
不仅深圳,四川、海南、湖南、江西、安徽等多地在解决“飞不起来”的问题上,均取得了宝贵经验,为低空经济的发展创造了有利条件。
例如,四川探索将原低空空域由军民航分块管理转变为军地民三方协同管理,将低空飞行由管制指挥模式转变为目视自主飞行模式;由军地民三方共同组成的低空空域协同管理运行中心,将任务、空域、飞行计划3个申请环节简化为飞行计划报备1个环节,给予地方政府更多管理权。
中国信息协会通航分会副会长兼秘书长王惠铮说,要深化低空管理领域的体制机制改革,通过改革推动建立与低空经济发展相匹配的新型生产关系。在适飞空域划设、空域联网成片、飞行计划审批等方面进一步协调理顺相关方面的关系,建立军民航协同运行管理机制,建设完善低空飞行服务保障体系,形成各方共促发展的合力。