低空经济的技术挑战与2025年展望

发布时间:

2024-12-05

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低空经济的技术挑战与2025年展望


回顾我国2024年低空经济的发展时,我们发现,随着通用航空、无人机和直升机等领域的快速应用与发展,低空经济已成为我国经济增长的新引擎,但依旧还存在如下几点技术挑战:

(一)空域管理方面:空域划分和分配不够合理,导致低空资源利用率较低。空域管理法规和标准规范依旧不完善,缺乏统一的低空空域管理法规。空域管理手段和基础设施落后,不能满足低空经济快速发展的需求。

(二)安全监管方面:安全监管方面不仅需要应对飞行器操作的技术风险,还需考虑到人群密集区域的飞行安全、个人隐私保护安全、网络数据安全、航空器装备侵入安全以及地面电磁频谱安全等问题。

(三)技术创新方面:5G-A通信技术、卫星通信技术、人工智能技术等加快在空中交通管理领域、无人机行业应用领域的应用。很多地方政府明星缺乏建设低空经济所需要的数据中心、算力中心的详细规划。展望2025年,低空经济产业发展趋势将愈发明显,有望成为我国经济增长的新支柱。


我总结了低空经济发展的几点趋势,预计将呈现以下几个特点:


(一)政策法规扶持力度将持续加大,为低空经济发展提供更为宽松的环境。


(二)新兴技术加速应用于低空经济领域,技术创新为低空经济注入新动力。


(三)通用航空市场规模将迅速扩大,无人机将继续进一步巩固其核心地位。


一、低空经济的现状概述1.低空经济的定义与范畴随着科技的进步和政策的支持,低空经济在我国逐渐兴起,并呈现出多元化的发展趋势。低空经济,指的是在离地面1000m(有的地方延伸到3000m)内,利用无人机、轻型飞机、直升机等低空飞行器进行的综合经济活动。这些活动不仅包括传统的通用航空作业,如农业喷洒、空中游览、航空物流;还涵盖了新兴的领域,比如无人机配送、空中交通、空中监测等。

低空经济的技术挑战与2025年展望

低空经济的范畴广泛,涉及航空制造业、信息技术、基础设施建设、能源管理等多个行业,其发展潜力巨大,正在成为推动社会经济发展和构建新质生产力的重要力量。尤其值得一提的是,无人机技术的成熟和商业化应用,为低空经济带来了新的活力。这些新兴领域的快速发展,不仅拓宽了低空经济的边界,也为行业参与者带来了无限商机和挑战。


2.低空经济的市场规模分析当前,低空经济的市场规模正不断增长,涉及领域包括但不限于通用航空、无人机物流、空中旅游等。这一市场的迅速崛起,得益于科技创新的不断突破和政府对低空空域管理的逐渐开放。数据显示,近年来低空经济的年复合增长率保持在较高水平,预示着其未来发展的巨大潜力。传统通用航空行业是低空经济的重要组成部分,整体将受益于国家低空经济战略发展,根据前瞻研究院保守估计2024-2029年中国通用航空运营市场规模年均增长率为8%,预计到2025年传统通用航空市场规模有望达570亿元¥。无人机技术的进步和商业化应用的推广,预计到2025年我国无人机产业链市场规模将达到2500亿元¥(全球约$729亿,中国约占全球50%),无人驾驶航空器将在低空经济领域发挥更加关键的作用,为我国经济的转型升级注入新的活力。

低空经济的技术挑战与2025年展望

低空经济的技术挑战与2025年展望

2014-2018年数据来源于《前瞻产业研究院报告》,2019~2025年以后预测依据《方正证券投资分析报告》整理


航空器制造作为低空经济的核心组成部分,正在迎来前所未有的发展机遇,这推动了基础设施建设、航空服务等相关行业的繁荣。民航局总工程师殷时军指出,预计到2025年,低空经济综合服务市场的规模将增至5000亿元,而无人机产业已经成为全球各国争相发展的战略性新兴产业。


3.低空经济中的无人机应用在低空经济的应用场景中,无人驾驶航空技术发挥着举足轻重的作用。无人驾驶飞机在自主导航、飞行控制、数据传输等方面取得了突破,使得低空经济得以更加高效地运行。


无人机在物流配送、环境监测、农业植保、应急救援等多个领域展现出了极高的效率与准确性:

低空经济的技术挑战与2025年展望

1)无人机物流的飞速发展正逐渐改变着传统物流行业的格局,利用无人机的灵活性,在短短几分钟内就能完成原本需要数小时的配送任务,大幅降低了人力成本,实现了快速、高效的配送服务。无人机物流将继续扩大市场份额,实现更广泛的商业化应用;2)低空旅游作为新兴市场,而以亿航为代表的无人机旅游正吸引着众多游客的目光,不仅丰富了旅游业的产品线,还成为推动地方经济发展的新引擎。低空旅游将拓展至更多地区,成为旅游市场的新亮点;3)应急救援则是低空经济的另一重要应用,无人机在搜救任务中展现出高效率、低成本的优势,为救援工作提供了强大支持。应急救援领域将进一步完善无人机搜救体系,提高救援效率;4)农业植保领域也在低空经济的推动下焕发新生,无人机施肥、喷洒农药等作业方式,使得农药喷洒更加均匀、高效,有效减少了农药使用量,保障了粮食安全,提高了农业生产效率,降低了成本。农业植保将实现更大规模的应用,助力农业现代化进程;5)城市治理方面,无人机也同样发挥着重要作用。无人机应用于城市巡逻、环境监测、交通管理等任务,为城市管理提供了智能化的解决方案。城市治理将加速智能化进程,提升城市管理水平。展望未来,无人驾驶航空器技术将继续推动低空经济的发展。随着技术的不断成熟,无人机的应用范围将进一步拓展,低空经济的市场潜力也将得到充分释放。


二、低空经济的技术挑战


1.空域管理技术在我国,低空经济的发展正面临诸多问题与挑战,其中空域管理问题尤为突出。一方面,当前空域管理存在诸多限制与不足,严重制约了低空经济的快速发展。


第一,空域划分和分配不够合理,导致低空资源利用率较低。虽然2023年12月,国家空管委发布了最新的《国家空域基础分类方法刷新空域定义》,开放出来了GW非管制空域。但是我国低空空域划分依旧不够精细,W类非管制空域的适飞空域划分不够,当前主要区域为人员较少活动的郊区等;同时民航机场管制空域依旧覆盖了大部分低空可用资源,机场净空区不应该市圆柱形。G类非管制空域缺乏共享空域,导致工业级无人机的飞行活动依旧限制较多。另外,空域管理的层次较多,涉及民航局、军方、地方政府等多方管理,也导致管理效率差、管理流程混乱。这些原因最终造成空域资源利用率低,限制了低空活动的开展和发展。

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第二,空域管理法规和标准规范依旧不完善,缺乏统一的低空空域管理法规。《通用航空飞行管制条例》和《无人驾驶航空器暂行管理条例》两部指导传统通用航空和无人机的上位法容易打架,导致在实际操作中出现诸多矛盾和问题,地方政府对于通用航空和无人机的管理差异无法区分,低空经济变成了新通航的代名词。

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第三,空域管理手段和基础设施落后,不能满足低空经济快速发展的需求。目前低空1000m以下的通信、导航、监视等基础设施完全缺乏,低空120m以下复用移动运营商的移动公网,但是由区县承接的低空300m以下基础设施,市政府承接的低空1000m以下基础设施,缺乏明确的分工和规划。

低空经济的技术挑战与2025年展望


为解决这些空域管理问题,有关部门正积极探讨解决方案和改革措施,例如,优化空域管理结构,如空管委发布的低空经济试点城市开展600m以下空域管理由地方政府负责,空军对于GW非管制空域的报备时间压缩到1各小时等。未来进一步调整空域划分,对外公开300m以下G类共享空域。


中国民航局、空管委等也在尽快完善空域管理法规体系,确定统一的《低空空域管理办法》和《低空飞行服务保障规范》等,为低空经济发展提供法律保障;国家管理部门也在加强低空空域管理和基础设施建设顶层规划,提升空域管理水平和效率,以满足低空经济不断增长的需求。通过这些措施,有望突破空域管理瓶颈,为低空经济的快速发展创造有利条件。在未来2025年,随着空域管理改革的深入推进,我国低空经济将迎来新的发展机遇。


2.安全监管技术低空经济活动的蓬勃发展,虽然带来了日新月异的变革与经济效益,但同时也对安全监管提出了严峻的挑战。在低空空域中,无人机、通用航空、空中游览等多种新兴业态交织,使得安全监管的复杂性和难度大幅增加。安全监管方面不仅需要应对飞行器操作的技术风险,还需考虑到人群密集区域的飞行安全、个人隐私保护安全、网络数据安全、航空器装备侵入安全以及地面电磁频谱安全等问题。

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针对低空经济中的安全问题,需要构建一个系统化、科学化、精细化的安全监管体系。首先,强化法规建设,制定和完善针对低空经济活动的法律法规,确立低空空域的管理规则和使用标准,以法律的形式明确监管责任和权利义务。其次,加强监管技术创新,利用大数据、人工智能等现代信息技术手段,提升对低空飞行器的实时监控和预警能力,确保飞行安全。再次,提升从业人员素质,加强对其在安全操作、应急处理等方面的培训,减少因操作不当造成的安全事故。安全监管机构(公安局、民航局等)应与行业企业、科研机构协同合作,形成政府、市场、社会多方共同参与的监管格局,促进安全监管与产业发展相协调,为低空经济的健康发展保驾护航。通过这样的全方位管理,不仅能够有效提高低空经济的安全性,还能够促进产业的有序发展,为未来低空经济的进一步壮大奠定坚实基础。在预见2025年的低空经济发展趋势时,低空安全监管的加强将是不可或缺的一环,它既是挑战也是推动行业规范发展的关键动力。


3.低空通信技术

在低空经济的快速发展中,5G-A通信和卫星通信技术正发挥着日益显著的推动作用。5G-A技术在速度、低延迟、大连接的特点,为低空经济的多样化应用提供了强有力的技术支持。借助5G-A通信技术,无人机集群协同作业、空中物流运输、远程飞行监控等低空经济活动得以高效、精准地实施。

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例如,在农业领域,5G-A技术支持下的无人机能够进行精准喷洒,实时监测作物生长状况,大幅提升农业生产效率。在物流行业,依托5G-A网络的无人机配送系统已经在一些城市实现了试点,通过高效率的空中配送路径,有效缓解了地面交通压力。5G-A通信技术和卫星通信技术还推动了空中交通管理系统的发展。利用5G-A通信技术和卫星通信网络,可以实现无人机与指挥中心之间的实时信息交互,确保空中交通的安全有序。在未来的城市空中出行领域,高可靠低时延的5G-A技术将扮演更为关键的角色,为无人驾驶飞行器的广泛商用奠定基础。随着5G-A通信技术和卫星通信技术的进一步普及和深化应用,我们有理由预见,到2025年,低空经济将在这一技术的助力下,迈向一个全新的发展阶段。


4.人工智能技术

在探索低空经济的现状与未来时,我们不可避免地要聚焦在大数据和人工智能这两个技术支柱上。大数据在低空经济中扮演着至关重要的角色,通过收集和分析大量低空飞行器的飞行数据、气象信息以及空中交通流量,我们能够获得深刻的洞见。这些数据不仅揭示了低空经济的运行现状,而且为未来的发展提供了决策支持。

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人工智能的介入,更是让低空经济的运营效率迈向了一个新台阶。AI技术的运用,让飞行路径的规划更为合理,有效减少了飞行过程中的能耗和时间。例如,利用机器学习算法,可以实时调整飞行计划,避开空中拥堵,或是在紧急情况下迅速作出反应。在航空器维护方面,AI通过预测性分析能提前发现潜在的安全隐患,减少意外发生的概率。

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与此同时,AI在物流配送环节的运用,为低空经济的多元化发展打开了新的大门。无人机配送作为物流行业的新兴分支,在AI的协助下能够更高效地规划配送路线,提高货物送达的准确性和速度。随着技术的不断进步和普及,预计到2025年,人工智能将更加深度地融入到低空经济的各个方面,实现从飞行管理到物流配送的全面优化,从而极大推动低空经济的整体发展。

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另外低空无人机巡检等应用,也需要基于人工智能和大数据技术,对目标进行识别分析,找出和发现问题,从而提升作业效率。

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当前,很多地方政府明星缺乏建设低空经济所需要的数据中心、算力中心的详细规划,地方政府需要加大此方面的投入,由此带来和发现更多的应用价值。


三、低空经济的2025年展望到了2025年,我们有理由相信,随着低空经济法律法规的不断完善,低空经济将迎来更为广阔的发展空间。届时,低空经济市场规模有望实现显著增长,预计将达到一个新的高度。推动这一增长的主要因素包括政策法规、技术创新以及应用拓展等三个方面。


1.政策法规展望政府对低空经济的高度重视和积极推动,为产业发展创造了良好的外部环境。构建与低空经济相适应的法律法规体系,对低空空域进行合理划分,为各类低空活动提供明确的法律依据。未来几年,随着相关政策的进一步优化和完善,低空经济的市场潜力将得到充分释放。在审视低空经济的未来蓝图时,政策的导向和法规的完善无疑扮演着至关重要的角色。展望2025年,政府政策对低空经济的扶持力度预计将持续加大,出台的相关政策将更注重创新与规范的平衡,旨在推动产业健康有序发展。可以预见,低空领域将进一步放宽市场准入,通过税收优惠、资金扶持等措施激励企业加大研发投入,促进无人机、轻型飞机等低空运输技术的进步与应用。同时,法律法规建设也将迎来新的进展,以适应快速发展的低空经济新态势。未来几年,预计会出台更加细致的操作规范和安全管理条例,用以规范飞行活动,确保低空空域的运行安全。在法律法规的不断完善中,会逐步建立起涵盖低空飞行器研发、制造、运营全过程的监管体系,强化对低空经济领域的知识产权保护,以及对隐私权的尊重与保护。这些进步将为低空经济的繁荣发展奠定坚实的法治基础,提供一个既自由又安全的行业发展空间。


2.技术创新展望在低空经济这片日益繁荣的领域内,技术创新正成为驱动其发展的核心力量。未来的低空经济领域,技术创新的方向将聚焦于提升飞行器的智能化、安全性和环保性能。预计在2025年,以下几个方面的技术突破将引领低空经济的潮流。智能化技术的飞速发展,将使得飞行器拥有更加敏锐的自主感知和决策能力。自动驾驶技术的持续完善,将极大地提高低空飞行器的操作效率和安全性,降低事故发生的风险。同时,人工智能与大数据分析的结合,将实现对低空交通流量的精准预测和管理,优化航线规划,提升低空空域的使用效率。绿色环保技术的应用也将成为低空经济技术创新的重要方向。随着环保意识的提升,研发更节能、排放更低的飞行器将成为必然趋势。比如,采用新型动力系统,如纯电动、混合动力等,不仅减少了对传统能源的依赖,而且显著降低了环境污染。突破性技术的涌现还将体现在新型材料的应用上。轻质高强度的复合材料、先进的金属材料等,不仅能够减轻飞行器的重量,提高载重和续航能力,还能在极端环境下保持稳定的性能,为低空经济活动的拓展提供坚实的物质基础。此外,低空经济与人工智能、大数据、云计算等新技术的深度融合,将为其发展注入新的动力。这些技术的应用将进一步优化低空经济的运营模式,提高资源配置效率,推动低空经济向更高质量、更可持续的方向发展。上述这些技术的创新与应用,将为低空经济的可持续发展注入强劲动力,推动其在未来几年内迈向一个新的发展阶段。


3.应用拓展展望随着低空经济概念的深入人心,其应用领域正不断拓宽,呈现出多元化的趋势。在这一进程中,低空经济正逐步渗透至各行各业,推动传统产业的转型升级。1)无人机配送、空中交通、环境监测等应用领域正逐渐成熟,市场份额稳步提升。无人机配送在物流领域展现出巨大潜力,不仅提高了配送效率,还降低了运营成本。空中交通的发展,则为城市拥堵问题提供了新的解决方案。此外,环境监测领域也借助低空经济实现了精准监测和高效管理。2)传统应用领域如农业植保、医疗救援等正加速推广。农业植保无人机的应用,不仅提高了农业生产效率,还降低了农药使用量,助力农业绿色发展。医疗救援领域,低空经济带来的快速响应和高效转运,为急救患者赢得了宝贵时间。3)此外,随着低空旅游市场的逐步开发,无人机表演、空中游览、旅游观光等新兴业态将为旅游产业带来新的增长点。旅游观光领域,无人机航拍的美丽画面,为游客带来了全新的旅游体验。据统计,近年来我国低空旅游市场规模持续扩大,预计到2025年,低空旅游市场规模将达到千亿元¥级别。


四、低空经济的未来愿景低空经济的机遇亦无处不在,国家政策的扶持与市场需求的增长将共同推动低空经济的快速发展。政策层面的开放将降低行业门槛,吸引更多企业参与竞争,激发整个行业的创新活力。而在市场需求方面,随着公众对低空活动的认知逐渐提高,无论是个人消费还是产业应用,都将为低空经济带来广阔的市场空间。

低空经济的技术挑战与2025年展望


来源:2018民航局-低空联网无人机安全飞行测试报告


在未来的2025年,低空经济领域的发展蓝图已逐渐浮现,预示着这一新兴产业将迎来更加繁荣的春天。


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