數字孿生天空之城!中國工程院院士向錦武:發展低空經濟 建設低空空域數字孿生系統

2024年05月19日08:25:16 財經 1861
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「得益於政策推動、技術創新和市場需求的共同作用,低空經濟如同滾雪球一般,越滾越大,越滾越快。」中國工程院院士北京航空航天大學教授向錦武在接受中國證券報記者專訪時表示。

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圖片源自政府官網

隨著2023年中央經濟工作會議明確把「發展低空經濟」作為我國布局戰略性新興產業的重點內容,低空經濟市場熱度居高不下。向錦武認為,目前我國低空經濟正處於變革機遇期和戰略發展期,越早進行低空經濟的前瞻布局,越能在低空經濟的藍海破浪前行,佔據優勢。

01.關鍵技術助力「天車」起飛

「通航的概念在十年前就曾經提出過,現在再次提出,主要是隨著技術創新,曾經的通航飛機、直升機得到了簡化,性能得以提升。從原先直升機上要求很高的螺旋槳、上百公斤的發動機,到現在eVTOL通過多個小螺旋槳和輕便的電池也能很好地飛起來,技術的進步為低空經濟帶來了機遇。」向錦武告訴中證報記者。

無人機、eVTOL等航空器是未來整個低空經濟最主要的載體。讓「天車」飛得好,是發展低空經濟重要的第一步。續航和飛行控制的能力是目前人們對低空飛行器最為關注的問題。

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圖片源自:寶安建設低空經濟創新發展標杆城區!不止有30分鐘深圳珠海載人航線,還有….._產業 (sohu.com)

向錦武提到,針對航空器eVTOL本身,技術應在能耗方面做減法,在能源動力方面做加法:一方面通過高效的氣動布局、輕量化高強度的結構設計對飛行器減阻降耗;一方面通過研發高能量密度動力電池提高續航能力。

在飛控系統方面,低空航空器應主要注重提升「眼睛、小腦、大腦」的能力。向錦武表示,在環境感知、定位和避障上,需提升航空器安全性,發揮「眼睛」的作用;在航空器飛行穩定性和安全性上,要優化垂直起降技術、自主起降控制系統,增強「小腦」的能力;在飛行過程中,解決航空器自主決策、路徑規劃等技術難題,開發「大腦」智慧。

向錦武表示,在未來,新型低空航空器裝備將以高端化、智能化、綠色化為方向,無人機等航空裝備的關鍵核心技術將加快突破,技術水平轉向國際領跑。針對不同應用需求,不斷提升產品競爭力和市場適應性。

02.「修好天路、築成天網」

低空空域管理是低空基礎設施建設的重要一環,修好天路,築成天網,才能保障低空航空器的安全飛行。

向錦武認為,低空空域管理應重點解決天路劃設、天車運行監督等問題。他表示,要發揮智慧低空新基建的優勢,完善低空智慧新基建,應在著力建設基礎設施網、空中航路網、通信導航網、空域管理網、低空服務網「五網」的基礎上,還應打造新一代的低空經濟數字化監管和服務平台,建設「感-傳-算-控-管-服」一體的智慧空域管理系統。

向錦武介紹,一方面可以建立「天路」的分類劃設標準和靈活使用機制,提升低空空域的精細化和動態化管理能力,另一方面,建設低空空域數字孿生系統,以三維空中地圖、城市信息模型(CIM)為基礎,建立天圖,合理規劃低空飛行航路航線。此外,可以利用5G、6G網路、低軌衛星網、大數據人工智慧等前沿技術,突破無人機與有人機協同的管控機制和技術。「一方面可以預測可能出現的衝突,及時地對違反運行規則的航空器進行介入,完全掌握它的控制權;另一方面也可以對航空器進行定製化服務,提升城市低空服務的效能。」向錦武說。

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圖片源自:寶安建設低空經濟創新發展標杆城區!不止有30分鐘深圳⇋珠海載人航線,還有….._產業 (sohu.com)

同時,向錦武還特彆強調了低空空域管理「車同軌」的重要性。「現在各地方加速發展低空經濟,但不同部門、不同省份之間不太協調。低空飛行涉及空域管理、質量監督等很多部門,還需要不同省份之間的在『天路』『天網』上的連通。因此想要不走彎路,需要有一個強力部門指導,給出統一的低空空域管理標準。」向錦武表示。

03.因地制宜發展

作為一種綜合性的經濟形態,低空經濟涵蓋空中物流、旅遊、通勤等多個領域,科技含量高、創新要素集中,具有鮮明新質生產力的特徵。根據測算,2023年我國低空經濟規模已超過5000億元,預計到2026年底,市場規模將突破1萬億元;2030年,有望達到2萬億元。

「我國低空經濟正處於變革機遇期和戰略發展期。越早進行低空經濟發展前瞻布局,越能在低空經濟的藍海中破浪前行,佔據鰲頭。」向錦武說。

他建議,地方應因地制宜,根據自身實際情況,揚長避短,制定差異化的低空經濟產業發展戰略。各地應利用自身優勢資源,發展各自的低空特色產業。例如,旅遊資源豐富的地區可以發展低空旅遊,土地資源豐富的地區可以發展無人機智慧農業;人口密集的大城市可以發展低空交通,建立立體交通網;長三角、粵港澳等具有製造業集群的地區,可著重發展高質量的通航製造產業。「低空經濟的應用場景十分豐富,相信未來低空產業的布局也會更加多樣。」向錦武表示。

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