隨著無人機系統創新技術和應用的不斷發展,未來的天空將不再是飛鳥與有人機的專屬領地,而是充滿各種智能飛行器的立體交通網絡——物流無人機在樓宇間配送貨物,空中巴士高效接送乘客,農業無人機在田野上空精準作業,應急救援無人機快速飛赴危險災區……推動這場空中革命的關鍵技術之一,就是5G+低空智聯網。

作為當下備受矚目的綜合性新經濟形態,低空經濟聚焦于3000米以下低空空域內的多場景飛行活動。它依托先進的航空技術、通信技術以及人工智能技術,以無人機和eVTOL(電動垂直起降飛行器)等新型航空器為載體,正以前所未有的態勢推動交通、物流、巡檢、農林植保、應急救援等多個領域的變革。
相比于高空運輸業務,低空需要承載多元航空器的常態化高密度飛行,加之低空環境的復雜性,導致現有高空航空通信技術難以支撐,迫切需要構建高效的低空治理體系,低空智聯網在此背景下應運而生。
低空智聯網以5G技術為核心通信樞紐,憑借其低時延、高可靠、大帶寬的特性,構建起航空器與地面控制中心、航空器之間的實時數據交互通道。


在飛行測控方面" 低空智聯網為航空器打造出精準可靠的“神經系統”,結合通感一體化和智能控制技術,實現高精度實時控制,讓航空器能靈活應對復雜環境。例如,當eVTOL搭載乘客飛行時,地面控制中心可通過網絡實現精細化管理,讓有限的低空資源得到最大化利用。
·在空域監管方面" 低空飛行場景中的每架航空器都是一個移動的信息節點,需要低空智聯網作為“血液系統”,不斷傳輸位置、速度、飛行狀態等關鍵數據。例如,當多架物流無人機在城市樓宇間穿梭時,智聯網能讓它們實時共享航線信息,避免碰撞。
·在業務應用方面" 低空智聯網作為“視覺系統”,為航空器快速傳輸高清視頻、傳感器數據等大容量信息提供支撐。例如,搭載高清攝像頭的無人機在應急救援時,能快速傳輸災區現場的高清視頻,讓救援指揮中心及時了解情況,精準制定救援方案,大幅縮短響應時間。
此外,為了適配低空飛行任務的多樣化需求,低空智聯網在技術架構上進行了針對性設計。
·在網絡覆蓋方面" 在城市樞紐、物流園區、農田牧場等重點區域部署專用基站,就像為低空架設了專用通信走廊,既避免與地面用戶爭搶網絡資源,又確保低空設備聯網穩定。
·在數據處理方面" 低空智聯網整合了邊緣計算節點,讓航空器的實時數據能在就近節點得到快速分析處理。例如,根據農業無人機拍攝的農田圖像可即時生成病蟲害分析報告,無需傳回遠程云端,大幅提升響應效率。
結合空域信號優化技術,3000米以下低空空域,哪怕是峽谷和高樓陰影等復雜環境,也能保障低空航空器“看得見、叫得著、控得住”。
為了保障數以萬計的航空器在低空安全、有序運行,5G網絡憑借其“高帶寬、低時延、廣連接”的特性,讓低空智聯網從設想變為現實,同時也為航空器帶來了全方位的智能化升級,使其變得更加聰明、安全。
·在傳輸速率方面" 5G網絡峰值速率可達20Gbps,足以支持8K超高清視頻的實時回傳。
·在時延方面" 5G終端到基站的時延可壓縮到1毫秒級別。
·在連接密度方面" 5G可在每平方公里支持百萬臺終端連接,為大規模無人機集群應用提供了可能。
有了5G技術的支持,低空智聯網得以構建起“空-天-地”一體化網絡,即衛星、高空基站、地面基站相互協作,實現對低空全域的無縫覆蓋。航空器無論飛行在城市上空還是偏遠地區,都能始終與網絡保持連接,獲取精準的導航信息和實時交通狀況。在山區等地形復雜的區域,傳統通信信號容易受到阻擋而減弱或中斷,而一體化網絡能夠通過衛星中繼等空、天、地協同的方式,確保航空器與地面的通信暢通無阻。


與北斗導航、人工智能等前沿科技的深度融合,更是讓低空智聯網如虎添翼。我國自主研發的北斗導航系統為低空航空器提供了高精度的定位服務,航空器通過實時獲取北斗衛星傳來的精準位置信息,結合自身的飛行數據,可實現更加精確的導航和路徑規劃。無論是在高樓林立的城市,還是在偏遠的山區、海洋等區域,北斗導航與5G的協同工作,都能引導航空器始終沿著最優航線飛行。
人工智能技術在低空智聯網中的應用則讓航空器變得更加“聰明”。通過對海量飛行數據的挖掘和學習,人工智能算法能夠實現航空器的智能避障、自主決策和協同調度。特別是在航空器編隊執行任務的場景下,可以根據每架航空器的任務優先級、飛行狀態、位置等因素,對它們進行合理的規劃和調度,確保整個飛行任務高效、安全完成。
在實際應用場景中,“空-天-地”一體化網絡的優勢得到了充分體現。在應急救援領域,當發生地震、洪水等自然災害時,地面通信設施可能遭到嚴重破壞,導致救援工作受阻。此時,搭載5G通信設備的無人機可以迅速升空,作為空中通信中繼節點,將地面救援人員與指揮中心連接起來,實現信息實時傳遞。同時,利用北斗導航的高精度定位功能,救援無人機能夠快速定位被困人員,并通過搭載的生命探測儀等設備,為救援人員提供準確的救援信息。同時,傳感器采集到的數據經過智能化處理,可以輔助救援人員制定最佳救援方案,提高救援效率。在城市低空交通管理方面,一體化網絡能夠實時監測城市低空的交通流量、航空器位置等信息,并通過智能分析和預測,及時協助交通管理部門優化調整飛行路徑,避免出現交通擁堵和碰撞事故。
5G+低空智聯網為低空經濟開辟了廣闊前景,未來eVTOL將成為城市交通的重要組成部分,與地面交通形成立體體系緩解擁堵;無人機配送將更普及高效,甚至能運輸大型貨物;低空旅游或成熱門,游客可乘坐航空器,從空中俯瞰自然風光和城市景觀……相信在5G+低空智聯網等技術的持續創新推動下,結合產業轉型升級和空域資源高效配置,未來的航空生態將更加繁忙有序,為我們描繪出一幅充滿科技感與便利性的立體生活畫卷。
(責任編輯 / 李銀慧" 美術編輯 / 周游)