文 | 中国移动通信研究院战略与产业研究所 张伶 何艺佳

低空经济作为国家战略性新兴产业,发展潜力巨大,但也隐藏着严重的安全隐患。随着低空产业的进一步壮大,未来的运行场景将向着飞行器多样化、飞行环境复杂、飞行状态高密度大频次、飞行信息安全隐患多元等方向发展。现有飞行安全管理体系已难以适应要求,亟须通过加快建设低空智联网支撑低空飞行器安全、有序、高效、规模化运行。当前,我国低空智联网建设已取得初步成绩,但距离普遍性部署、可靠性保障还面临一系列挑战,需要通过加强顶层设计、关键技术攻关、优化基础设施布局、创新商业模式等途径加快发展,切实保障低空运行安全。

一、低空安全事件频发,亟须加快低空智联网建设

中国民用航空局预测,2025年我国低空经济的市场规模将达到1.5万亿元,2035年有望达到3.5万亿元。在低空经济蓬勃发展的同时,低空安全事件已成为不容忽视的国家安全隐患,一定程度上制约了低空经济发展。

(一)低空安全对国家安全构成系统性隐患

低空安全事件频发已对国家安全、航空安全、社会安全和公民隐私安全构成系统性威胁。一是威胁军事与关键基础设施安全。一方面,个别组织、人员无视相关禁飞法规,使用无人机开展非法航拍测绘,拍摄军事目标区域、装备设施等,甚至卖给境外间谍组织,给国家安全带来风险隐患。国家安全部2025年2月8日公布的案例,某境外组织负责人“琪姐”以商业拍摄、建筑测绘等名义,教唆境内人员黄某某拍摄、向境外传输涉及重要军事设施照片384张,威胁我国军事安全。另一方面,无人机已成为实施恐怖袭击和军事打击的重要手段。2025年6月1日,乌克兰官方发布消息称,其利用在俄罗斯境内秘密组装、发射的150架无人机,通过俄罗斯电信网络实现指挥控制,成功摧毁了俄罗斯四个空军基地的41架俄战略轰炸机(俄方否认此数字)。二是妨碍空域安全。空域安全直接关系到机场安全、航空运输秩序、应急救援等,轻则干扰机场运营、重则引发严重飞行安全事故。我国已于2024年1月1日正式施行《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,明确规定无人机、电动垂直起降飞行器(eVTOL)等在机场周边等管制空域飞行需提前申请,但仍有大量无人机通过破解电子围栏、改装飞控系统等手段规避监管,导致“黑飞”(指未依法报备、不主动提供设备和飞行信息的无人机)现象屡禁不止。据中国民用航空局统计,2024年全国共发生无人机“黑飞”事件2300余起,同比增长42%。三是侵犯公民隐私安全。无人机搭载高清摄像头偷拍私密场所事件频发,严重威胁公民隐私安全。这些设备可轻易窥探私人住宅、酒店房间等场所,所获影像常被用于网络传播、盗窃踩点乃至勒索敲诈,形成黑色产业链。公安部通报数据显示,2024年低空隐私侵权案件同比暴涨470%。

(二)传统监管体系难以适应低空飞行安全监管需求

传统监管体系面临“底数不清、监管乏力”困境,同时也难以支撑规模化、常态化、高密度飞行作业需求。一是空域管理协调机制不畅,监管盲区大量存在。我国低空管理涉及军方、民航、地方政府等多部门,缺乏统一协调机制,存在信息共享不畅、监管盲区等问题。以无人机扰航事件为例,由于空域管理部门不能实时共享飞行数据,导致无法及时处置“黑飞”行为。除个别试点地区外,当前低空管理多沿用传统民航(通航)的管控模式,依赖人工空中交通管制,管控效率有限且难以适应飞行器的高密度运行。二是标准规范不健全,难以形成监管合力。我国已经出台多项涉及无人机航路规划、通信协议、安全认证等方面的标准规范,但多数仍较为笼统,无法完全满足需求。如现行法规仅将最大起飞重量25kg以上的中大型无人机纳入强制适航管理,而占市场主流的轻小型无人机(如消费级航拍设备)仅需满足《民用无人驾驶航空器系统安全要求》的基础指标,缺乏完整的适航审定流程。低空通信、导航等基础设施标准分散,数据互通率严重不足,影响协同管理效率。三是低空监测系统待升级,无法满足全域监控需求。传统空管系统主要依赖机场及航路监视雷达,对城市低空、慢速、小型目标(如无人机)监测能力有限。尽管部分数字化低空管理平台已开始建设,但过度聚焦于已进行飞行报备的“合作目标”,对隐蔽性强、监管难度大的“非合作目标”(如黑飞无人机)缺乏有效应对手段。

(三)低空智联网保障低空安全具有独特优势

根据《低空智联网发展研究报告(2024)》,低空智联网是指在1000米以下(可以根据需要扩展至3000米)的低空空域中,服务于低空应用的网络、终端、平台、安全等端到端信息化系统,负责低空数据传输与处理、低空飞行器感知与定位、路径规划计算等,是低空物流、城市治理、空中交通等应用的基础载体。低空智联网通常由通信网、感知网、导航网、气象网、算力网等组成,服务于低空应用的“通、监、导、气、算”需求。

在保障低空飞行安全上,低空智联网有着独特的优势:一是构建全域感知定位体系。低空智联网通过融合5G增强版(5G-Advanced,5G-A)、北斗、卫星等新一代信息技术,能够建设全域覆盖的低空感知网络。它既能通过毫米波雷达、视觉传感器、物联网终端等覆盖低空“低慢小”目标,也能实时捕捉建筑物、高压电线、树木等静态障碍,同时结合北斗、惯性导航、视觉导航的多源融合技术,即便在高楼遮挡、信号弱区也能实现米级定位,避免因感知盲区或定位偏差引发碰撞事故。二是强化安全管控能力。通过构建统一的管控平台,低空智联网能够汇聚飞行器的各类信息,如起飞申报、飞行路径、空域使用情况等,确保所有飞行活动都处于监管范畴内。另外,通过5G-A或卫星通信,可将飞行器的飞行状态(速度、高度、电量)、周边空域占用情况实时回传至算力平台,平台可基于AI算法快速识别航线偏离、邻机过近、设备故障等风险,迅速生成预警信息,并自动规划备选航线推送至飞行器终端,甚至对失控飞行器启动远程接管;三是实现飞行全周期安全防护。气象网可提供低空微气象数据,提前预警不利天气对飞行的影响;同时,安全监管模块可对飞行器身份进行加密认证、对飞行计划进行合规核验,发现违规行为还可立即触发通信限权、动力限制等管控措施,若发生飞行器失联、坠机等突发情况,还能通过数据回溯快速定位事故位置、分析事故原因。

二、我国低空智联网建设现状与面临的挑战

低空智联网作为解决低空安全问题的关键技术路径,其发展仍处于初期,面临巨大机遇,但也有亟待攻克的困难。

(一)我国低空智联网建设现状

随着低空经济的快速发展和低空空域的逐渐开放,我国低空智联网发展进入了快车道。

一是政策环境持续优化。国家层面高度重视低空智联网建设。2023年,工业和信息化部等四部门发布的《绿色航空制造业发展纲要》中明确提出要打造低空智联网。2024年10月,工信部进一步聚焦技术路径,提出“探索建立通感一体的低空经济网络设施”。《关于2024年国民经济和社会发展计划执行情况与2025年国民经济和社会发展计划草案的报告》则将“适度超前研究布局低空智能网联等基础设施”作为年度重点任务,着力推动5G/5G-A、北斗、卫星互联网等技术融合。

二是技术创新与网络建设成效显著。截至2025年中,低空智联网基础设施覆盖20余省份,在物流、医疗、巡检等领域实现规模化应用,技术指标(时延、定位精度)达国际领先水平。中国移动开发的“低空鱼鳞新组网”“大扇区旁瓣新波束”等低空通信技术,有效攻克了低空立体干扰及覆盖难题。中国星网通过部署低轨卫星星座,为低空飞行器提供广覆盖、低时延的通信服务。华为与南京电信联合建成覆盖南京主要城区的5G-A低空通信专网。云南保山云瑞机场联合云南移动建成全球首个5G-A智慧机场通感一体基站,实现5G-A技术在民航安全领域的首次规模化应用。这些创新实践为低空智联网从“多网分立”向“协同融合”转型奠定了坚实基础。

三是应用场景不断拓展。低空智联网的应用效果已经开始显现。空巡综治、低空物流等低空场景开始进入批量化、常态化运营阶段。深圳美团实现低空外卖配送,目前已开通30余条航线,累计订单超30万单;湖南省长沙市利用国内首个全量感知多源融合低空智联网,将传统的城市地基监控网升级到低空立体监视网;青海省打造了集大型无人直升机和中型复合翼无人机为一体的航空应急救援平台。这些应用不仅验证了低空智联网的技术可行性,也展示了其巨大的实用价值。

(二)低空智联网建设面临的主要挑战

尽管低空智联网在试点建设中取得了一定成绩,但在实现全国组网普及上仍面临一系列严峻挑战。

一是跨行业标准缺乏的问题制约规模化应用。国际上,美国联邦航空管理局(FAA)、欧洲航空安全局(EASA)等机构已相继发布低空运行安全标准与指南,重点围绕无人机自主避障、通信链路冗余、飞行控制系统可靠性等方向开展研究,形成了较为完善的技术体系。相比较而言,我国在相关标准体系建设上略显不足,主要表现在以下三个方面:第一,标准碎片化。低空智联网涉及通信、导航、网络、传感等多个技术领域,标准融合挑战巨大。如低空智联网相关的网络和网联无人机设备的行业技术标准尚未明确统一,增加了技术研发成本及管理难度。第二,标准不协调。以无人机身份识别为例,存在北斗短报文、ADS-B、5G-A三种主流方案并行,导致不同厂商设备间互联互通率不足60%。第三,标准滞后。在电磁兼容性、数据接口协议等基础标准方面,现行国家标准滞后于产业实践6至12个月,直接制约了规模化应用推广。

二是难以适应高标准场景应用需求。低空智能交通、低空农林植保、低空监管与安防、低空应急救援等典型低空智联网应用场景大都要求大于99.999%的可靠性,极小的端到端时延、极高的定位和感知精度。如低空智能交通要求小于10毫秒的通信时延,低空监管场景要求小于0.1米的定位精度等,但当前的低空组网技术和端侧算力等均难以满足需求。一方面,低空智联网的动态组网鲁棒性不足。低空飞行器(如无人机)在三维空间高速移动、位置快速变化,各类传感器实时采集飞行参数,导致网络拓扑(连接对象与方式)频繁变动,难以实现网络资源(信号、数据、带宽等)的高效安全整合与协同,也就难以实现高可靠组网。另一方面,低空终端算力不足。空天地网络异构且复杂,兼具通信与业务功能的低空终端需要优化计算、存储、路由等多维资源及时延控制,难以及时满足动态、立体、定位等功能需求。此外,低空智联网抗干扰能力不足。低空环境存在多径衰落、电磁干扰、天气衰减三大干扰源。

三是频谱资源紧缺影响集约化发展。随着低空经济快速发展,各类低空飞行器、卫星星座及地面通信设施对有限频谱资源的争夺日益加剧。目前,800MHz—6GHz等黄金频段同时承载无人机遥控、卫星下行、地面蜂窝及工业射频设备等多类业务,空天地频谱矛盾日益突出。频谱复用密度高、功率差异大,导致同频干扰、邻频泄漏及互调干扰呈立体扩散态势,低空链路安全裕度持续降低,安全事故频发。在全球范围内,低空电磁频谱安全研究仍处于初级阶段,尚未构建起系统性的低空电磁频谱安全体系,我国在低空电磁频谱安全部分关键技术和标准上已有布局并取得了成效,但仍需进行系统性完善。

四是基站设施覆盖失衡影响全国组网。当前低空通信网络覆盖有限。一方面,区域间的建设落差显著,空域覆盖“低空密、高空疏”“东部密、西部疏”。我国5G基站有效覆盖高度约150米,但低空经济飞行器的飞行高度通常约为1000米,南京、深圳等试点城市虽已部署5G-A通感一体基站,提升通信、导航能力,但内陆省份仍依赖传统地面基站,难以支撑120米以上空域的连续通信。在东部城市群,5G-A基站密度高,单站可同时追踪90余个目标,实现亚米级定位;而在西部及山区,由于基站建设运维成本高,仍以稀疏的北斗地基增强微基站为主。基站设施覆盖缺失直接导致高精度导航能力不足,城市峡谷与山区既收不到稳定的全球导航卫星系统(GNSS)增强信号,又缺乏连续通信链路,飞行器将进入“看不见、连不上、管不住”的状态,成为低空经济规模化运行的关键制约。此外,卫星互联网接入不足、无人机网联化进程缓慢,行业级无人机5G模组渗透率低等问题,均制约着低空智联网的建设。

三、加快推进低空智联网建设的建议

为应对上述挑战,需要从标准体系、技术创新、基础设施和商业模式等多个维度系统推进低空智联网建设。

(一)统筹标准体系建设,破解跨行业协同难题

由相关部门牵头,整合民航、工信、应急等部门需求,制定通信、感知、导航融合标准,强制要求无人机出厂预装通信模组。制定全国统一的基站部署标准,明确5G-A基站密度分级,消除跨区域飞行的网络协议切换问题。加快制定低空频率使用、设备频谱划分、安全等级评定等领域的规范,推动国际移动通信(IMT)通感一体无线电管理体系建设;建立标准动态更新机制,将低空智联网纳入《交通强国建设评价指标体系》和《国家综合立体交通网规划纲要》实施评估体系,持续评估建设进展。

(二)突破关键技术“瓶颈”,构建空天地一体化网络

推动人工智能技术在低空智联网建设上的深度应用,在通信上,加快部署面向低空优化的5G/5G-A专网,深化通感一体技术研发;解决频谱资源分配问题,探索低空电磁频谱大模型研发。在感知上,构建“多手段融合、多层次覆盖”的智能感知网络,综合运用雷达、ADS-B、蜂窝网、光电、声学等多种技术,重点补盲和提升对小目标探测能力。在导航上,深化北斗应用,建设完善全国范围的低空导航增强基础设施(地基 / 星基),确保高精度、高完好性、高可用性。

(三)优化基础设施布局,推动共建共享

将基站纳入城市总体规划,与国土空间、交通枢纽等规划衔接,避免建设盲点和重复建设。借鉴中国电信与中国联通的低频基站共享模式,推动通信运营商、航空管理部门、应急管理机构共建低空基站。设立跨部门协调小组,建立基站资源动态共享平台,实现设备、频谱、电力等资源的实时调配。

(四)创新商业模式,激发市场内生动力

通过政策激励、市场机制创新与风险共担三重路径,构建低空智联网建设主体内生动力体系。一方面,强化政策激励与精准补贴。探索建立阶梯式投资补贴机制,加大税收优惠力度与专项基金支持。另一方面,创新市场化运营模式。创新“政府 + 运营商 + 企业”三方共建模式,利用各方优势,打通产业链条,分担建设风险,实现共建共享。

(本文刊登于《中国信息安全》杂志2025年第10期)

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