釐清技術特徵務實發展低空經濟
作爲戰略性新興產業,低空經濟具有科技含量高、創新要素集中、產業鏈長等諸多特點,是推動經濟發展的新引擎。2025年開始,多地瞄準相關產業,密集啓動一批大項目。在這一過程中,如何破解難題,更好發展低空經濟?本報今起推出“低空經濟新賽道”系列報道,從突破技術瓶頸、加快基礎設施建設、推動場景創新應用等角度進行分析。
近日,國家發展改革委低空經濟發展司正式亮相,這一新機構的成立,將爲低空經濟健康發展提供強有力的政策保障和引領。近年來,低空經濟熱度持續攀升,從中央到地方,相關政策文件密集出臺。除了政策體系不斷完善,我國低空經濟在基礎設施和技術能力方面也具備了良好的發展條件,低空經濟蓬勃發展有着堅實基礎。
低空經濟的發展具有很強的環境依賴性和技術依賴性,從環境打造、條件建設到科技攻關,都需要循序漸進。在這一過程中,如何釐清低空經濟的技術特徵,把握其發展規律並務實推進,成爲當前亟待解決的問題。
空域開放是低空經濟發展的前提。空域開放的同時,需要建立起有效的低空空管及低空飛行服務系統。這是一個由天到地的技術保障系統,包括地面的低空監視與空管平臺、低空飛行服務信息系統、地面通信基站、機載通信設備、基於5G/6G移動通信技術及空天衛星技術應用的空地數據鏈路等技術系統建設。
通用航空是低空經濟的主要經濟活動和主要產業構成。通用航空可分爲基於傳統通用航空器應用的傳統通航,以及以無人機、垂直起降飛行器及飛行汽車等創新型通用航空器應用爲表徵的新通航。
其中,基於新通航應用的未來城市空中交通UAM(Urban Air Mobility)被視爲未來低空經濟發展中最具有發展想象空間的應用場景,即利用空閒的城市低空空域,採用無人機、eVTOL(電動垂直起降飛行器)、飛行汽車等創新型低空飛行器,發展城市空中交通,以解決城市地面交通擁堵等問題。
考慮到噪聲及空氣污染對城市造成的影響,未來的城市低空飛行器更多的是新能源飛行器。出於對運營經濟性及操控精準性的考慮,這種飛行器更多是無人駕駛和數字化操控。所以,低空經濟的發展也依賴於人工智能、新能源及數字化技術的發展與融合應用。
從技術角度看,傳統通用航空較爲成熟,而基於新技術應用的新通航纔剛剛起步,技術成熟度遠不如傳統通航,一些應用場景能否真正實現商業應用,還有待於關鍵技術的進一步突破。
一是航空動力電池。從現有技術水平看,未來城市低空飛行器電動化是較爲可行的解決方案。目前,電動飛行器已攻克起飛技術難關,但商載能力和續航能力還需要進一步加強,這要求航空動力電池必須具備輕量化、高密度特質,以保證在不犧牲商載能力的前提下提高續航里程,滿足電動航空商業應用的需求。目前的航空動力電池水平還不能滿足這一需求,需要進一步進行技術攻關。
二是飛行控制與自主飛行技術。基於無人駕駛的飛行控制技術在無人機上已得到了良好應用。對於未來要在城市上空載人載貨飛行的飛行器而言,僅採用現在的飛控技術是不夠的,還需要應用基於人工智能的自主飛行技術,即由飛行器根據乘客意圖進行不受他人控制的自主飛行。
自主飛行技術需要解決的關鍵問題包括:如何讓人工智能理解乘客意圖?如何界定人類控制與人工智能操控的邊界和責任?如果由乘客自己操控飛行器,是否所有乘客都需要進行專業培訓?如果乘客可以自主控制飛行器,會否帶來惡意侵害風險?對於載人飛行器能否大規模進入商業應用,這些問題都需要給出明確的答案。
三是低空空管技術。低空空管及低空智聯繫統建設是低空開放的前提及低空經濟發展環境建設的技術基礎。如何建立空地數據鏈路及低空智聯繫統?在技術選擇上是應用5G/6G、北斗、GPS,還是選擇衛星通信技術?或者採用多模式綜合技術應用方式?目前,這些通信技術就單一技術而言都比較成熟,關鍵在於如何選擇技術方案和如何進行系統集成。這涉及地面監控設施設備、地面基站、機載通信裝備、可視化信息系統等產品及系統的開發,除了考慮技術因素外,還需要考慮建設成本及運營成本。
目前,四川、安徽、湖南等地已嘗試性或正積極推進低空空管及低空智聯繫統建設。然而,爲保障全域性低空飛行的互聯互通,還需要建立全國性的技術標準及相對一致的技術方案,並進行全國性的統籌及區域協同。
四是民航監管與安全適航。採用什麼樣的適航驗證技術及驗證手段?如何對未來的城市空中交通進行民航運行監管?這些問題對民航管理部門是一個較大挑戰。在eVTOL航空器適航取證上,中國民航局進行了不少探索,與航空工業界及eVTOL製造商密切合作,共同制定eVTOL適航專用條件及適航標準,並研究適航驗證方法。2023年,中國民航局爲廣州億航智能的EH216-S載人eVTOL頒發了全球首張eVTOL型號合格證。2024年,中國民用航空華東地區管理局爲上海峰飛航空的V2000CG貨運版eVTOL頒發了型號合格證。這些舉措雖然帶有限定條件,但標誌着我國在低空經濟適航驗證方面邁出了重要一步。
(作者高遠洋 系北京航空航天大學通用航空產業研究中心主任 來源:經濟日報)