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专题|低空全域场景模型构建分析

2025-06-11 15:10

当前低空经济发展处于早期,配套产业待完善,需构建全面协同的产业链和支持体系。区域低空经济体系化规划要基于现状、明确切入点、构建全域场景框架及探究发展路径。低空全域场景模型构建步骤包括收集气象、空域、地面自然和人文条件等基本信息,搭建 “三张网” 运行体系、“三中心” 服务体系及培育低空产业生态,再进行医疗、物流等具体场景搭建。此过程复杂长期,需耐心、仔细、严谨且创新,以推动低空经济跨界融合与协同发展。

编者按:本文从构建全域场景模型信息、体系搭建等方面进行探讨,为低空全域场景进行全面且深入的分析与思考,助力从业者、研究者等清晰把握低空场景发展方向。



项目区域基本信息


构建低空全域场景模型首先需要就项目区域基本信息进行收集,包含气象条件运行空域条件地面自然条件地面人文条件


一、气象条件


(一)气象基本情况

气象基本情况包含区域所属气候区、整体热量降水及温度湿度情况、四季情况、垂直立体气候情况、常见气象灾害等。


(二)盛行风情况

盛行风情况包含区域全年主导风向、 各季节盛行风向、静风发生概率、扣除/非扣除静风下年平均风速等。


(三)云量情况

云量情况包含区域全年平均总云量情况、各季节平均总云量情况。


(四)能见度情况

能见度情况包含区域全年平均能见度情况、各季节平均能见度情况、最大/最小平均能见度情况及所在月份等。


二、运行空域条件


运行空域条件需要先确认并绘制区域内禁区、限制区、危险区等,再进行相关后续分析。


三、地面自然条件


(一)地形地貌整体及局部情况


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地形地貌整体及局部情况包含区域所在地形区域、区域整体所含各地貌类型所占比重及分布情况、地势走向、局部地形地势情况、土质类型及常见地质灾害等,同时要考虑到因为特殊地形可能形成的恶劣天气系统。


(二)水域情况

水域情况包含区域涉及河流、湖泊、海洋及相关流向流速、沿岸土地类型、地形地势情况等。


四、地面人文条件


建筑情况、交通情况是区域划设航线、低空运营场景搭建时的重要依据。


(一)建筑情况

建筑情况包含区域主要城区空间分布情况,确认人员密集区、关键城市功能区、形成空域禁区的重要机构、重要障碍物、危险区等。


(二)交通情况

交通情况包含区域主要公路、铁路类型、分布情况、走向、相关路段行驶耗时及有关高速服务站、铁路站点等级、类型、相关面积等。



全域场景大框架搭建


一、“三张网”运行体系构建


(一)设施网

设施网搭建包含各类型、级别的起降场及配套设施。起降场包含大型综合起降枢纽站、中型垂直起降场、小型垂直起降点、无人机巢集群、非固定式垂直起降点等。


1、大型综合起降枢纽站

实现对区域低空飞行器的运行维护与补给中转(可用于城市及偏远地区起始段、中段低空物流转运及末段货运接收,城际出行综合站点,山地森林消防救援飞行器响应)。


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2、中型垂直起降场

中型物流起降场可实现区域常规货品、冷链货品的集中、中转及转运;文旅起降场打造可建造在区域内4A级及以上景区,实现景区内本场环线飞行文旅观光或城区-景区快速出行。低空出行起降场可建造在靠近城市商业区、办公区,拥有较大平坦区域且净空条件较为适宜的地段,支持小型直升机、eVTOL飞行器起降,实现低空市内出行及短距离城际出行,此外可与景区文旅起降场联动,构建低空文旅出行快线。


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3、小型垂直起降点

消防救援起降点可实现监测巡检、空中消防、灾害事故现场搜寻救援等具体运用;医院应急救援起降点可建造在区域内二级以上医院内,实现灾害事故现场搜寻救援、转院医疗救护、医疗用品配送等具体应用;小型景区文旅起降点可建造在县内3A级景区,实现景区内本场环线飞行文旅观光或城区-景区快速出行;低空物流分调中心在每个镇、乡、街道设置1处,由中型物流起降场送至低空物流分调中心。小型低空出行起降点可建造在城市商业区、办公区内净空条件较为适宜的地段,支持小型直升机、eVTOL飞行器起降,实现低空市内出行,此外可与景区文旅起降点联动,构建低空文旅出行快线。


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4、无人机巢集群

物流无人机巢集群可部署在居民小区或其他人员密集的公共场所,实现城市及偏远地区末段货运;医疗无人机巢集群可部署在各个镇、乡、街道的社区医院、卫生站,实现医疗用品配送、地区低空空中消毒。


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5、非固定式垂直起降点

k8凯发国际移动机场可实现医疗急救、高层消防、山火消防救援、警务飞行、城际作战、反恐维稳、应急保障等领域的临时紧急运用。


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(二)航路网

1、航路网搭建包含点和线两部分:

点:将通用机场及直升机起降场的相关空域作为航路网基础节点,不同类型的飞行器先在机场空域内上升至相应运行高度,再进入航路网“线”的环节。

线:航路网络立体联通,打造主干线航路、支线航路,实现“双循环”“干支通”。


2、低空航线搭建注意事项:

  • 应急航路中的山地森林消防救援航线由于地面条件太复杂,无法简单划分高度层,应采取临时规划,规划后由低空飞行服务中心及情报服务中心向区域范围内的飞行器广播,要求停下目前作业,立即避让。

  • 农田等平坦开阔区域上空可作为空中等待或切换高度层的位置。

  • 低空航线可以借鉴传统民航区调指挥,借鉴巡航飞行高度层东单西双思维,如在空域空置率较高的真高120米至300米高度层划分4个高度层,每个高度层只允许相对飞行角度小于90度的飞行器飞行,将飞行冲突的可能降至最低。

  • 若区域地势起伏太大,只能使用传统民航的目视飞行+程序管制方式运行,飞行高度层只能使用真高1000~3000米运行,同时把握好最小越障高度。


(三)服务网

服务网可实现低空运营可视化,保障运行安全,提升运行效率。开展低空通信监视设备“补盲”建设,迭代省级通用航空飞行信息服务平台功能,加快市级飞行服务站建设,推动省、市通用航空飞行服务信息数据共享及功能交互。融合5G及5G-A(通感一体)、北斗、卫星互联网等技术,加快布设低空智能化感知设施,建设省、市两级无人机运行与监管服务平台,推动与国家平台互联互通。适时融合通用航空飞行信息服务平台、无人机运行与监管服务平台,探索无人机与有人机融合运行。


二、“三中心”服务体系打造


(一)低空飞行服务中心

1、主要用途

  • 飞行管理与协调:负责低空飞行器的飞行计划审批、实时动态监控、冲突预警及避让指挥。

  • 通信导航支持:提供低空通信链路、导航数据及紧急情况处置服务。

  • 空域资源分配:动态管理低空空域使用,协调军民航、无人机与有人机的空域冲突。

  • 飞行服务保障:如飞行情报发布、应急响应等。


2、典型场景

  • 低空+医疗:在转院医疗救护,医疗用品配送场景安排空置飞行高度层,提供快捷航路指引,协调周边相关飞行器绕飞避让。

  • 低空+文旅:低空旅游航班的起降时间协调,避免与其他飞行器冲突。

  • 低空+物流:无人机物流企业提交飞行计划,需通过该中心审批并获取实时航路调整指令。

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(二)低空气象服务中心

1、核心职能

  • 气象数据监测:收集低空气象数据。

  • 定制化预报:提供分钟级至小时级的精细化气象预报。

  • 灾害预警:发布雷暴、低云、强侧风等影响低空飞行的危险天气警报。


2、关键作用

  • 低空+外部作业:无人机巡检作业需根据实时风速决定是否延迟任务。

  • 低空+医疗:直升机救援飞行需避开突发雷暴区域,依赖气象中心的数据支持。

  • 低空+文旅:低空观光游览需要基于实际天气情况确认是否运行,避免恶劣天气系统对低空观光游览安全的威胁。


(三)低空情报服务中心

1、主要职责

  • 静态信息管理:维护低空地理信息、空域规则等基础数据。

  • 动态情报更新:推送临时限制、航路变更通知等。

  • 航行咨询服务:为飞行器提供目的地机场条件等情报。


2、应用示例

  • 无人机飞手规划航线时,需查询中心提供的城市高楼分布以避免无人机碰撞。

  • 临时空域因军事演习关闭,情报中心需及时通知所有相关飞行单位。


三者核心区别:

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三、低空产业生态培育


(一)产业平台建设

组建省级低空产业发展公司,共建地方低空国资平台,形成省市联动发展新机制。


(二)业态创新拓展

结合区域场景特征,深化“通航+”融合发展模式。



低空应用场景搭建


确认全域场景大框架后,可以就各具体应用场景进行搭建。“低空+”大领域共包括低空+医疗、低空+物流、低空+外部作业、低空+出行、低空+文旅5大类别。


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一、低空+医疗


低空+医疗场景强调时效性与可靠性。可在区域二级以上医院修建多处医院应急救援起降场,构建省级三甲医院-二级以上医院转院医疗救护、二级以上医院-乡镇卫生院医疗用品配送的体系。


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二、低空+物流


低空+物流场景搭建需要基于现有地面物流网情况铺设。目前的地面物流网主要集中在已有公路、铁路周边。


(一)农产品冷链网络

由山区向地级市、省会农贸市场转运,聚焦区域冷链物流综合园区或冷链物流中转站,在此附近建造冷链物流起降场,将其作为区域向周边城乡转运的冷链中心站点。


(二)构建阶梯式商品物流航线

服务区+山区起降点、服务区+乡镇+物流中心,聚焦区域物流中心,在此附近建造区域物流起降场,将其打造为服务区域全域的物流中心。


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三、低空+外部作业


低空+外部作业涵盖的运用场景十分宽泛,涉及农业、工业、服务业、环保、国防领域。目前主要聚焦低空巡检无人机、载重作业无人机及直升机开展低空+外部作业。


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四、低空+出行


低空出行可以划分为低空城际出行与低空市内出行,这是两种不同场景下的交通需求,主要区别体现在以下几个方面:


(一)定义与范围

1、城际出行:城市与城市之间的交通活动,通常需跨越行政边界,覆盖中长距离(如几十到数百公里)。如北京到上海的高铁、广州到深圳的长途大巴。

2、市内出行:同一城市范围内的交通活动,覆盖短距离(通常在几十公里以内)。如上下班通勤、市内购物、景点游览。


(二)距离与时间

1、城际出行:距离较长(一般超过50公里),时间跨度大(数小时到跨天)。需考虑中途换乘、休息或过夜。

2、市内出行:距离较短(通常在30公里以内),时间可控(分钟到小时级)。强调准时性和效率,避开早晚高峰。


(三)交通方式

1、城际出行:依赖高速、大容量交通工具,如高铁、城际铁路、长途客车、飞机、跨城自驾。注重舒适性和功能性。

2、市内出行:以短途交通工具为主,如地铁、公交、出租车、共享单车、私家车。强调灵活性和便捷性。


(四)核心目标

1、城际出行:连接经济、文化、旅游等跨区域节点,促进资源流动和区域协同发展。满足商务、旅游、探亲等长距离需求。

2、市内出行:解决城市内部通勤、生活服务、社交等日常需求。缓解城市拥堵、降低污染,提升居民生活效率。


(五)规划与政策

1、城际出行:需跨区域协调(如统一票务系统、时刻表衔接)。依赖国家或区域级交通规划(如“轨道上的长三角”)。

2、市内出行:侧重本地化治理(如限行、车牌摇号、公交优先)。关注短途路网优化(如增设地铁线路、共享单车停放点)。


(六)用户群体

1、城际出行:商务人士、游客、异地工作者。需求弹性较高,受经济水平、节假日影响大。

2、市内出行:通勤族、学生、本地居民。高频次、刚性需求,注重性价比和时效性。


(七)典型场景

1、城际出行:跨城上下班、周末短途游、跨省就医。

2、市内出行:早晚高峰通勤、超市购物、医院就诊、参加本地活动。

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低空出行一般采取中小型直升机及中大型eVTOL实施低空载运,较传统出行有很强的时效性优势。构建低空出行模型时,一定要聚焦区域当前出行网现状(如公路网、铁路网等),区域居民消费水平,节假日区域游客数量、消费意愿与消费能力等。


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除构建低空城际出行与市内出行,还需着眼于低空经济产业融合性特征,将低空出行与已有区域公路出行、铁路出行、高空出行相衔接,实现出行领域的“多式联运”。


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五、低空+文旅


1、中型景区文旅起降场(多机位)打造:建造在区域4A级及以上景区(按需调整),实现景区内本场环线飞行文旅观光或城区-景区快速出行;
2、小型景区文旅起降场(少机位,但至少含2个以上机位并留存有2架以上观光飞行器,保证观光飞行器能交替作业)打造:建造在县内3A级景区(按需调整),实现景区内本场环线飞行文旅观光或城区-景区快速出行。


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随着低空经济的快速发展,未来将有更多领域应用低空产品,为产业发展提质增效。除在一些常见的如物流、工业、农业、文旅等领域,低空经济还将在更广阔的领域实现“跨界融合”。而实现跨界融合首先必须构建区域低空全域场景模型,让“低空+”各领域在合理的区间协同规划发展。