作者 / 蜉蝣采采
在月球上,我們早已留下了足跡。在地球外太空,無數(shù)的人造衛(wèi)星正在游弋。在萬米高空,各路航班川流不息。相比之下,我們仰頭所見的低空,是最渴望征服的疆域。
可能你會說,現(xiàn)在無人機航拍不是隨處可見嗎?無人機群也早都可以在空中畫畫了,甚至有的地方還能坐直升機或者熱氣球俯瞰美景,怎么還說我們要征服低空呢?
這是因為,低空給我們帶來的想象空間實在太大了。
在地面日益擁堵的當下,我們將目光瞄向了天空,通過將低空空域從“可通達”的自然資源轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱捎嬎恪⒖蛇\營”的經(jīng)濟資源,物流運輸、應急救援、商務通勤等產(chǎn)業(yè)都可以蓬勃發(fā)展。今年,“低空經(jīng)濟”在全國兩會首次寫入政府工作報告,多地正在謀劃建設“天空之城”。這意味著,“低空經(jīng)濟”已經(jīng)成為多個行業(yè)確定性的機會,隨著政策和監(jiān)管的到位,低空經(jīng)濟將迎來爆發(fā)式發(fā)展。? ?
?什么是低空經(jīng)濟?
首先看一下什么是“低空”。我國的《國家空域基礎分類方法》將空域劃分為ADEGW這5類。其中W類空域在120米以下,屬于輕型無人機的天下。G類空域在120米到300米,適合飛輕型以上的無人機。W類和G類都屬于非管制空域。
D類 20000+? —— 探空科學實驗
A類 6000~20000? —— 運輸航空
E類 200~6000? —— 通用航空
G類 120~300? —— 輕型以上無人機
W類 0~120? ——輕型無人機
再往上300到6000米這片廣闊的空間被稱作E類空域,屬于通用航空。6000到20000米屬于最重要的A類空域,我們坐的飛機的巡航高度都在這個范圍。注意,機場上空是特殊的管制空域,被劃分為B類和C類。再向上就是D類空域了,這個高度一般也就搞一些科學實驗。
因此,廣義的“低空”就在民航飛機的下面,也就是低于6000米的高度。但相對來說,絕大多數(shù)的低空飛行都在1000米以下,因此業(yè)界廣泛認為1000米以下的飛行活動都屬于“低空經(jīng)濟”。注意,這里的高度是指“真高”,就是從地面向上延伸的距離。畢竟各地的海拔差異太大,有幾十幾百米的,幾千米的也有,低空領(lǐng)域用“真高”更為合適。
國家空域基礎分類示意圖官方對低空經(jīng)濟的定義是:低空經(jīng)濟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)展的綜合性經(jīng)濟形態(tài)。我們把這句話里面的信息逐個拆開來看。首先是“各種有人駕駛和無人駕駛航空器”。這里面的就包含無人機、eVTOL(電動垂直起降飛行器,相當于電動直升機)、直升飛機、傳統(tǒng)固定翼飛機等,涉及居民消費和工業(yè)應用兩大場景。
“造飛機”是一個龐大的產(chǎn)業(yè)鏈,并且這個產(chǎn)業(yè)鏈在國內(nèi)還很完善。低空經(jīng)濟帶來的需求爆發(fā),首先受益的就是這些航空器制造企業(yè)。
然后是“各類低空飛行活動”。在城市里,無人機送可以外賣,送生鮮,送醫(yī)療物資。在農(nóng)田,無人機可以進行作物巡檢并高效播撒農(nóng)藥。eVTOL可以實現(xiàn)城際載人通勤,讓打“飛的”上班成為現(xiàn)實。這些低空服務,都有著巨大的市場空間。
再下來是“輻射帶動相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展”。
無人機不是誰都能隨便飛的,超過一定重量就需要有專業(yè)資質(zhì)的“飛手”才有資格駕馭。飛手這個行業(yè)將隨著各種飛行服務的擴展而不斷擴張。無人機在空中不能失聯(lián),肯定要收發(fā)信號,要回傳視頻,要能被時刻監(jiān)管,這就得把基站的信號往空中覆蓋,對于通信行業(yè)也是利好。
上面幾點綜合起來,就是圍繞低空飛行的制造、飛行、保障、綜合服務等四大板塊,都屬于低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。
通信行業(yè)如何切入?
對于通信行業(yè)來說,肯定要從“網(wǎng)”的角度去切入。業(yè)界普遍認為,低空系統(tǒng)的框架包括四張網(wǎng):設施網(wǎng)、空聯(lián)網(wǎng)、航路網(wǎng)和服務網(wǎng)。
資料來源:粵港澳大灣區(qū)數(shù)字經(jīng)濟研究院,深圳市政府,中國銀河證券研究院
設施網(wǎng):也就是低空經(jīng)濟的基礎設施,包括分布式起降點、起降站等配套物理設施,為低空飛行提供了必要的場地和設備,確保了低空飛行的安全和效率。
空聯(lián)網(wǎng):滿足了低空感知及通信的需求。通過空聯(lián)網(wǎng),可以實現(xiàn)無人機和地面設備之間的實時通信和數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)了遠程監(jiān)控和實時預警等功能。
航路網(wǎng):包含空域航路、3D數(shù)字地圖等。在航路網(wǎng)的支持下,無人機可以更加準確地規(guī)劃航線,并進行實時導航和飛行控制,避免空中碰撞和安全隱患。
服務網(wǎng):數(shù)字化飛行管理服務系統(tǒng),為消費者和企業(yè)提供了更加高效和個性化的服務體驗。同時,服務網(wǎng)也提供了監(jiān)管安全保障,確保了低空經(jīng)濟的安全和規(guī)范發(fā)展??梢钥闯?,在這四張網(wǎng)里面,和通信行業(yè)最為相關(guān)的是空聯(lián)網(wǎng)。
顧名思義,空聯(lián)網(wǎng)就是要把無線網(wǎng)絡延伸到空中,解決無人機的通信、感知、導航等問題。為了避免和地面覆蓋之間的干擾,運營商需要單獨劃分出一段頻譜,將信號打向低空,這也是5G的專長??罩胁幌竦孛婺菢诱系K物多,因此信號的衰減小,空聯(lián)網(wǎng)的站間距就可以大一些。
通信網(wǎng)需要完成的服務在低空通信覆蓋的基礎上,基站還需要具備“雷達”般的感知能力,用于無人機的管控。這就要用到5G-A階段引入的新功能:通信感知一體化,簡稱通感一體或者通感?;镜耐ǜ心芰碇苯犹綔y無人機的距離、高度、速度、角度以及飛行軌跡,并上報給服務網(wǎng)。
在頻率使用上,中國移動有4.9GHz頻譜可以用來做低空通信和感知,并已開展“百城低空覆蓋”計劃。電信和聯(lián)通在3.5GHz上有200M帶寬,可以從中切一段出來覆蓋低空?;蛘?,未來采用毫米波來做低空覆蓋也是一個好的選擇。
目前低空通信和感知能覆蓋到最大1000米這個級別就已經(jīng)完全夠用了,再向上就需要通過星地互聯(lián)技術(shù)(非地面網(wǎng)絡),這也是5G-A的重點發(fā)展方向。后續(xù),6G將會形成一張空天海地全連接的網(wǎng)絡。
服務網(wǎng)將所有管理部門、飛行器運營商納入一個統(tǒng)一的低空管理平臺,通感基站將感知數(shù)據(jù)上報給平臺,平臺可以進行低空飛行所需的監(jiān)控、調(diào)度、導航等多種服務。低空管理平臺最終會和監(jiān)管部門的平臺對接。服務網(wǎng)也是運營商可以介入的環(huán)節(jié)。通過建設低空飛行平臺,運營商可以提供全空域飛行調(diào)度服務,部分代替“飛手”的角色,占據(jù)低空物流關(guān)鍵生態(tài)位。需求方的無人機只要符合飛控技術(shù)指標便可接入服務網(wǎng)。
低空無人機監(jiān)管、服務平臺架構(gòu)下面再簡要介紹一下無人機的管控。對于無人機自身來說,通過GPS等衛(wèi)星導航系統(tǒng)便可實現(xiàn)定位和導航,但對于監(jiān)管單位來說,這些導航數(shù)據(jù)可能會被干擾或被欺騙,“黑飛”無人機也不會上報自身的信息。
因此,監(jiān)管需要基于通感基站上報的數(shù)據(jù)來監(jiān)管無人機飛行。對于“黑飛”無人機,還需要進行反制。要反制,就得拿出雷霆手段。電磁步槍可以干擾無人機控制及導航信號,使其因失聯(lián)而迫降。聲納可以發(fā)射高強度聲波使無人機的陀螺儀無法工作,進而失控降落。再不濟,還有高能激光武器,可以直接把無人機給打下來。
綜上總結(jié)起來,空聯(lián)網(wǎng)、航路網(wǎng)和服務網(wǎng)這三張網(wǎng)都涉及到核心軟件系統(tǒng),它們合起來組成了一個統(tǒng)一的全數(shù)字化的智能融合低空系統(tǒng)(Smart Integrated Lower Airspace System,簡稱 SILAS)。
智能融合低空系統(tǒng)是低空經(jīng)濟的大腦,共同實現(xiàn)空域的管控和服務,首先解決當前各種低空飛行器“看不見、呼不到、管不住”的基本安全問題,然后支撐低空大量不同形態(tài)的飛行器高密度高頻次的飛行調(diào)度,最后還要進行低空經(jīng)濟管理、資源、業(yè)務、運營等多主體、多業(yè)務、的全方位協(xié)同。
智能融合低空系統(tǒng)是一個極其復雜的系統(tǒng),需要多方合作,以建帶用,以用促建,經(jīng)歷多個版本迭代,花費很長時間之后,才會發(fā)展成熟,屆時也是低空經(jīng)濟也已經(jīng)碩果累累了。
寫在最后
近年來,低空經(jīng)濟的政策法規(guī)不斷完善,多地設立了低空經(jīng)濟示范區(qū),5G-A通感一體技術(shù)驗證捷報頻傳,運營商推出了無人機管理運營平臺,多個企業(yè)已經(jīng)開始運營物流及載人航線,低空經(jīng)濟從政策、技術(shù)到市場三個方面的發(fā)展要素已經(jīng)聚齊。
低空經(jīng)濟,此刻正像昆蟲的蛹一樣,經(jīng)歷了前期的積累蓄力,現(xiàn)在正在醞釀著一場名為羽化的蛻變。當風輕接力,一舉入"高空"!
參考白皮書:
中國電信《通感一體低空網(wǎng)絡白皮書》粵港澳大灣區(qū)數(shù)字經(jīng)濟研究院《低空經(jīng)濟發(fā)展白皮書(2.0)全數(shù)字化方案》銀河證券《數(shù)字經(jīng)濟:數(shù)字低空賦能,搶灘低空經(jīng)濟萬億級藍海市場》民生證券《低空經(jīng)濟系列:新質(zhì)生產(chǎn)力標桿賽道,低空經(jīng)濟展翅高飛》信達證券《低空經(jīng)濟專題報告:政策密集催化,eVTOL 商業(yè)化元年或至》