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年初這段時間，中央和地方開了很多會，規(guī)劃部署今年的工作。在這些會議上，有一個新詞，頻繁出現(xiàn)，那就是——低空經(jīng)濟。
包括重慶、四川、浙江、安徽、深圳等在內(nèi)的多個省市，紛紛提出——“要積極布局低空經(jīng)濟，建設(shè)低空經(jīng)濟示范區(qū)，拓展低空產(chǎn)品和服務(wù)應(yīng)用場景”。全國范圍內(nèi)，目前已經(jīng)有十多個省份，將“低空經(jīng)濟”、“通用航空”等相關(guān)內(nèi)容寫入政府工作報告。
那么，究竟什么是“低空經(jīng)濟”呢？
我們通信行業(yè)今年馬上要搞5G-Advanced（5G-A）。5G-A里面有一個“通感一體”，經(jīng)常和“低空經(jīng)濟”放在一起討論。它們之間，又是什么關(guān)系呢？
今天這篇文章，小棗君就和大家聊聊這些話題。
█ 什么是低空經(jīng)濟
很多人一提到低空經(jīng)濟，就會想到無人機。
其實，低空經(jīng)濟并不能和無人機經(jīng)濟劃等號。
低空經(jīng)濟的官方定義是：以各種有人駕駛和無人駕駛航空器的各類低空飛行活動為牽引，輻射帶動相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展，所形成的綜合性經(jīng)濟形態(tài)。
也就是說，低空經(jīng)濟，既包括無人機，也包括有人機。低空有人機，因為技術(shù)和安全等條件尚不成熟，目前還沒有規(guī)模商用。所以，我們現(xiàn)在討論低空經(jīng)濟，主要還是集中在無人機應(yīng)用上。
低空或超低空無人機，目前比較多見。
低空經(jīng)濟并不僅僅包括航空器（飛行器）本體的研發(fā)、制造和銷售。
一般來說，圍繞低空飛行的制造、飛行、保障、綜合服務(wù)等四大板塊，都屬于低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。
低空經(jīng)濟的價值在于：它在傳統(tǒng)地面空間和中高空空間、太空空間的基礎(chǔ)上，挖掘了一個新的空間范圍，加以利用，并形成產(chǎn)業(yè)。
這些年，大家應(yīng)該也看到了，無人機在各個行業(yè)領(lǐng)域大放光彩。
不管是娛樂拍攝等個人用途，還是物流運輸、文化旅游、交通治理、農(nóng)林防護、應(yīng)急救援、醫(yī)療救護、警務(wù)安防、政務(wù)飛行等行業(yè)用途，都有大量的無人機應(yīng)用案例。
無人機的“低空、低速、可懸停、低成本、小型化”特性，彌補了地面運輸工具和傳統(tǒng)飛機的不足，實現(xiàn)了“花小錢、辦大事”，受到了用戶和市場的廣泛歡迎，普及速度不斷加快。
在這樣的背景下，政府給予高度重視，專門提出了“低空經(jīng)濟”這個概念。
按有關(guān)部門的說法，低空經(jīng)濟屬于“新質(zhì)生產(chǎn)力”，是戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)，是國家未來重點發(fā)展的方向。
█ 什么是通感一體
再來說說通感一體。
發(fā)展低空經(jīng)濟，最重要的是安全。畢竟走在路上，誰也不希望天上突然兩架無人機相撞，然后砸在自己的頭上。
而且，萬一有“黑飛”，從事非法活動，也會帶來極大危害。
對飛行器進行監(jiān)管，傳統(tǒng)的辦法主要是：依靠制定法律法規(guī)，設(shè)定禁飛區(qū)，進行飛行申請等。
對飛行器進行跟蹤和探測，最有效的方法，是雷達。
雷達對于民航飛機這種中高空飛行器，是很有用的。但是，對于低空飛行器，雷達存在不足。
首先，低空的建筑物或障礙物較多，雷達會存在大量盲區(qū)。
其次，雷達的功率高，在居民區(qū)大量布設(shè)，存在很多不便。
第三，針對低空飛行，新建大量雷達站，會帶來巨額成本。
于是，我們開始探索一種新的手段，專門針對低空飛行進行探測和管理。這個手段，就是通感一體。
通感一體，也叫通信感知一體化，英文名是Integrated Sensing and Communication（ISAC，“艾薩克”）。
針對通感一體的研究，多年之前就已經(jīng)開始了。早幾年的時候，我們將通感一體作為6G的主要研究方向。沒想到，在外部需求的推動下，這項技術(shù)變成了5G-A的關(guān)鍵技術(shù)，提前和我們見面。
那么，什么是通感一體呢？
簡單來說，就是基于我們現(xiàn)在的蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)（通信能力），疊加上類似雷達的功能（感知能力），對周邊的無人機、汽車或輪船等物體進行探測跟蹤。
換言之，通信塔，變成了通信雷達多功能塔，更加強大。
使用基站進行感知，從技術(shù)的角度來說，并不難實現(xiàn)。
我們現(xiàn)在的通信，都是基于無線電磁波進行通信。而雷達的基本原理，也是基于無線電磁波。
發(fā)射無線電磁波信號，碰到物體，信號會反射。通過三角測量和綜合計算，可以得到物體的距離和位置信息。通過單位時間差的持續(xù)探測，可以得到物體的速度信息。
這些年，很多室內(nèi)定位技術(shù)，也都是基于無線通信技術(shù)，例如UWB（Ultra-Wideband，超寬帶）、Wi-Fi、藍牙等。
蜂窩移動通信在室外擁有優(yōu)勢，所以，非常適合室外低空飛行器的探測。
針對前面提到的傳統(tǒng)雷達方案缺陷，通感基站的優(yōu)勢明顯：
首先，基站在城市里到處都是，且位置都不錯，不需要重復(fù)建設(shè)，節(jié)約了大量的資金。
其次，基站通感一體的無線信號發(fā)射功率極低，不會對居民健康造成影響。
第三，基站通感一體，使用的都是已授權(quán)的通信頻段，不需要另外劃分頻段，節(jié)約了寶貴的頻譜資源。
█ 通感一體的技術(shù)挑戰(zhàn)
通感一體的技術(shù)原理看上去很簡單，但實際上，真正想要實現(xiàn)預(yù)期效果，技術(shù)挑戰(zhàn)還是非常大的。
傳統(tǒng)蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)主要覆蓋地面，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化也面向地面室外用戶和建筑物室內(nèi)用戶。
想要實現(xiàn)通感探測，并不是簡單調(diào)整基站天線的朝向就可以實現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)首次面向低空場景，相關(guān)的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)思路完全不同。
5G-A的通感一體，需要自身AAU（有源天線）能夠提供獨立的對地、對空波束。既包括通信波束，也包括感知波束。
感知波束增加了系統(tǒng)的設(shè)計難度和業(yè)務(wù)壓力。感知波束的寬度、數(shù)量和方向動態(tài)可調(diào)，可通過數(shù)千種包含方位角、下傾角、波束寬度、波束數(shù)量等參數(shù)的權(quán)重組合，生成海量的波束Pattern，來滿足不同場景的通感需求。
如何對基站高度、下傾角等參數(shù)進行規(guī)劃，建立合適的RF模型，實現(xiàn)最優(yōu)參數(shù)組合，是通感一體的主要挑戰(zhàn)之一。
通信系統(tǒng)主要是采用連續(xù)波。而雷達既有連續(xù)波，也有脈沖波（周期性發(fā)送）。如何做好波形設(shè)計，如何優(yōu)化幀結(jié)構(gòu)，如何對時隙進行合理分配，也是需要充分考慮的。
此外，射頻信號的自干擾、多站協(xié)同感知與精準同步、通感運算的算力滿足等等，都是挑戰(zhàn)。
如果不能很好地解決這些挑戰(zhàn)，通感一體就難以達到預(yù)期效果，也就無法實現(xiàn)商用落地。
█ 通感一體的試點
目前，隨著5G-A腳步的不斷臨近，通感一體的測試和驗證工作也在加速。
國內(nèi)運營商和設(shè)備商合作，建設(shè)了多個外場試點，并取得了一些成效。
節(jié)前，小棗君去了一趟廈門，就參觀了福建移動與華為合作，在黃厝、椰風(fēng)寨區(qū)域部署的5G-A通感一體試點系統(tǒng)。
該系統(tǒng)基于中國移動的4.9GHz頻段，通過低空多站連續(xù)組網(wǎng)（全球首個通感基站的連片組網(wǎng)測試），在保證5G通信服務(wù)的同時，可以實時探測低空空域的飛行物，實現(xiàn)低成本、廣覆蓋、全時段的空域感知。
在現(xiàn)場驗證的過程中，無人飛行器時速達到60-80公里/小時的情況下，系統(tǒng)仍能快速鎖定目標，實時監(jiān)測無人機的航跡。
依托中國移動自研的“中移凌云”平臺，這個系統(tǒng)可以實現(xiàn)融合低空感知、無人機網(wǎng)聯(lián)飛行、空域管理、AI分析等能力，逐步形成低空空域管理運營一體化解決方案。
█ 結(jié)語
總而言之，低空經(jīng)濟前景廣闊，而通感一體對于國家發(fā)展低空經(jīng)濟具有重要意義。
想要發(fā)展一個產(chǎn)業(yè)，進行有效監(jiān)管是前提條件。就像當年有了雷達，我們才能很好地發(fā)展民航產(chǎn)業(yè)一樣。有了通感一體，實現(xiàn)對飛行器的探測和監(jiān)管，才能引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的有序和健康發(fā)展，帶動背后的產(chǎn)業(yè)繁榮。
通感一體，也不僅僅是服務(wù)于低空經(jīng)濟。它的應(yīng)用領(lǐng)域非常寬泛，除了目標定位、跟蹤和識別之外，還可以用于目標檢測和目標成像。
前面小棗君也提到，除了飛行器之外，它也可以用于汽車和輪船的移動性探測。像一些水文監(jiān)測、空氣污染監(jiān)測、產(chǎn)品缺陷監(jiān)測、建筑或橋梁裂縫監(jiān)測、手勢控制等場景，其實也都可以采用通感一體來實現(xiàn)。
海量的應(yīng)用場景，意味著巨大的商業(yè)價值。在傳統(tǒng)通信應(yīng)用之外，能夠開發(fā)出一個全新的應(yīng)用領(lǐng)域，對于我們整個通信行業(yè)來說，無疑是令人振奮和期待的。
希望在新的一年里，通感一體能夠得到更好的普及，成為一個強勁的市場增長點。
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