数字孪生天空之城!中国工程院院士向锦武:发展低空经济 建设低空空域数字孪生系统

2024年05月19日08:25:16 财经 1861
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“得益于政策推动、技术创新和市场需求的共同作用,低空经济如同滚雪球一般,越滚越大,越滚越快。”中国工程院院士北京航空航天大学教授向锦武在接受中国证券报记者专访时表示。

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图片源自政府官网

随着2023年中央经济工作会议明确把“发展低空经济”作为我国布局战略性新兴产业的重点内容,低空经济市场热度居高不下。向锦武认为,目前我国低空经济正处于变革机遇期和战略发展期,越早进行低空经济的前瞻布局,越能在低空经济的蓝海破浪前行,占据优势。

01.关键技术助力“天车”起飞

“通航的概念在十年前就曾经提出过,现在再次提出,主要是随着技术创新,曾经的通航飞机、直升机得到了简化,性能得以提升。从原先直升机上要求很高的螺旋桨、上百公斤的发动机,到现在eVTOL通过多个小螺旋桨和轻便的电池也能很好地飞起来,技术的进步为低空经济带来了机遇。”向锦武告诉中证报记者。

无人机、eVTOL等航空器是未来整个低空经济最主要的载体。让“天车”飞得好,是发展低空经济重要的第一步。续航和飞行控制的能力是目前人们对低空飞行器最为关注的问题。

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图片源自:宝安建设低空经济创新发展标杆城区!不止有30分钟深圳珠海载人航线,还有….._产业 (sohu.com)

向锦武提到,针对航空器eVTOL本身,技术应在能耗方面做减法,在能源动力方面做加法:一方面通过高效的气动布局、轻量化高强度的结构设计对飞行器减阻降耗;一方面通过研发高能量密度动力电池提高续航能力。

在飞控系统方面,低空航空器应主要注重提升“眼睛、小脑、大脑”的能力。向锦武表示,在环境感知、定位和避障上,需提升航空器安全性,发挥“眼睛”的作用;在航空器飞行稳定性和安全性上,要优化垂直起降技术、自主起降控制系统,增强“小脑”的能力;在飞行过程中,解决航空器自主决策、路径规划等技术难题,开发“大脑”智慧。

向锦武表示,在未来,新型低空航空器装备将以高端化、智能化、绿色化为方向,无人机等航空装备的关键核心技术将加快突破,技术水平转向国际领跑。针对不同应用需求,不断提升产品竞争力和市场适应性。

02.“修好天路、筑成天网”

低空空域管理是低空基础设施建设的重要一环,修好天路,筑成天网,才能保障低空航空器的安全飞行。

向锦武认为,低空空域管理应重点解决天路划设、天车运行监督等问题。他表示,要发挥智慧低空新基建的优势,完善低空智慧新基建,应在着力建设基础设施网、空中航路网、通信导航网、空域管理网、低空服务网“五网”的基础上,还应打造新一代的低空经济数字化监管和服务平台,建设“感-传-算-控-管-服”一体的智慧空域管理系统。

向锦武介绍,一方面可以建立“天路”的分类划设标准和灵活使用机制,提升低空空域的精细化和动态化管理能力,另一方面,建设低空空域数字孪生系统,以三维空中地图、城市信息模型(CIM)为基础,建立天图,合理规划低空飞行航路航线。此外,可以利用5G、6G网络、低轨卫星网、大数据人工智能等前沿技术,突破无人机与有人机协同的管控机制和技术。“一方面可以预测可能出现的冲突,及时地对违反运行规则的航空器进行介入,完全掌握它的控制权;另一方面也可以对航空器进行定制化服务,提升城市低空服务的效能。”向锦武说。

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同时,向锦武还特别强调了低空空域管理“车同轨”的重要性。“现在各地方加速发展低空经济,但不同部门、不同省份之间不太协调。低空飞行涉及空域管理、质量监督等很多部门,还需要不同省份之间的在‘天路’‘天网’上的连通。因此想要不走弯路,需要有一个强力部门指导,给出统一的低空空域管理标准。”向锦武表示。

03.因地制宜发展

作为一种综合性的经济形态,低空经济涵盖空中物流、旅游、通勤等多个领域,科技含量高、创新要素集中,具有鲜明新质生产力的特征。根据测算,2023年我国低空经济规模已超过5000亿元,预计到2026年底,市场规模将突破1万亿元;2030年,有望达到2万亿元。

“我国低空经济正处于变革机遇期和战略发展期。越早进行低空经济发展前瞻布局,越能在低空经济的蓝海中破浪前行,占据鳌头。”向锦武说。

他建议,地方应因地制宜,根据自身实际情况,扬长避短,制定差异化的低空经济产业发展战略。各地应利用自身优势资源,发展各自的低空特色产业。例如,旅游资源丰富的地区可以发展低空旅游,土地资源丰富的地区可以发展无人机智慧农业;人口密集的大城市可以发展低空交通,建立立体交通网;长三角、粤港澳等具有制造业集群的地区,可着重发展高质量的通航制造产业。“低空经济的应用场景十分丰富,相信未来低空产业的布局也会更加多样。”向锦武表示。

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