“大力度開放無人機低空空域”一直是我國民用無人機行業(yè)發(fā)展的重點和難點。對此，今年兩會期間，多位代表委員提出關(guān)于“低空空域”的提案。政府工作報告提出，要“加強新型基礎設施建設、發(fā)展新一代信息網(wǎng)絡，拓展5G應用”，這一政策為無人機的發(fā)展帶來了千載難逢的機會。尤其是5G網(wǎng)絡低延遲、高帶寬特性，為民用無人機的大規(guī)模網(wǎng)聯(lián)化監(jiān)控、任務數(shù)據(jù)的實時傳輸、任務協(xié)同與集群應用提供了技術(shù)基礎，使得基于網(wǎng)聯(lián)無人機的智慧空管規(guī)模化運行有了實現(xiàn)的可能和長足的發(fā)展空間。

現(xiàn)有的空管體系已不滿足發(fā)展需求

我國民用無人機一度被形象地稱為“風口上的豬”。2019年的無人機行業(yè)大事記中，廣州億航智登陸納斯達克成為“無人機第一股”；三家無人機企業(yè)（分別是縱橫股份、麥飛科技、千尋位置）單筆融資額過億元。資本的紛紛涌入，行業(yè)巨頭的跨界布局，無一不證明著無人機這把火確實燒起來了。此外，無人機相關(guān)硬件正在向小型化、低功耗和低成本方向邁進，這為無人機制造業(yè)創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境。

但總體來說，我國民用無人機行業(yè)發(fā)展時間不長，體量相對較小，產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不完善，各地區(qū)發(fā)展不均衡等問題也較為突出，尤其是在監(jiān)控層面，中國特有的通航環(huán)境是一把雙刃劍，既在一定層面上為民用無人機的快速發(fā)展提供空間和機遇，又因為政策基礎的薄弱導致新政策的制定出現(xiàn)緩慢、反復等情況，成為民用無人機行業(yè)快速發(fā)展的重要掣肘。

現(xiàn)有空中交通管理系統(tǒng)主要面向高空和機場周邊的管制空域，管理對象主要是有人運輸航空飛行。管理策略和管制指令以地面管制員人為經(jīng)驗以及與地空通話協(xié)調(diào)通報為基礎。在飛行監(jiān)視方面，一般基于一二次雷達、ADS-B等手段，成本相對較高。

總體而言，現(xiàn)有空管體系表現(xiàn)出兩個突出特點：一是智慧程度不足，基于人為經(jīng)驗和判斷的管制模式已經(jīng)逐步到達運行能力的上限；二是管理區(qū)域不主要面向低空空域，雖然有人通航飛行大多集中在低空空域，但是當前我國有人通航飛行體量太小，不足以對現(xiàn)有空管體系造成實質(zhì)性影響。

基于此，現(xiàn)階段我國低空空域的空管體系架構(gòu)、政策規(guī)范、基礎設施、管理流程、管理技術(shù)等均不夠完善甚至處于空白狀態(tài)。新冠肺炎疫情的暴發(fā)，使國內(nèi)外對于網(wǎng)聯(lián)無人機應急處理行業(yè)應用的重視和需求突增，也進一步激活了網(wǎng)聯(lián)無人機相關(guān)技術(shù)發(fā)展的研究。

民用無人機對現(xiàn)有空管提出的挑戰(zhàn)

推動通用航空高質(zhì)量發(fā)展方面，首先要協(xié)同推動低空空域管理改革。國家空管委組織在四川省成立了低空空域綜合管理改革試點，深入推進低空空域管理改革，構(gòu)建新型空域管理模式，力求實現(xiàn)空域資源對通用航空的有效供給。

無人機產(chǎn)業(yè)是航空產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，成都擁有無人機整機研發(fā)制造、飛行控制系統(tǒng)、任務載荷系統(tǒng)、應用軟硬件、配套運營服務為一體的完善產(chǎn)業(yè)鏈，聚集了縱橫股份、騰盾無人機、朗星無人機、時代星光等具備各類核心技術(shù)的民營無人機企業(yè)。

據(jù)成都市無人機產(chǎn)業(yè)協(xié)會會長、成都縱橫自動化技術(shù)股份有限公司董事長任斌介紹，自主化、集群化、多樣化飛行是無人機未來發(fā)展趨勢，低空無人機多樣化應用、多變動態(tài)需求、高密度飛行，對現(xiàn)有空管體系提出了新的需求和挑戰(zhàn)，需要突破超越當前空中交通管理系統(tǒng)基礎設施、空中交通管制人員資源和載人飛機運行模式的關(guān)鍵技術(shù)。這些需求和挑戰(zhàn)主要可以分為三個方面：

一是體系架構(gòu)層面，包括新的空域結(jié)構(gòu)、航線結(jié)構(gòu)、無人機空管主體、無人機空管流程、多維信息的交互的傳輸、無人機空管體系與有人機空管體系邊界與融合等。尤其在低空空域這一傳統(tǒng)空管涉足較少的區(qū)域，可以認為需要幾乎從零開始新建一個與高空管制空域空管體系完全對應的低空空管體系；

二是空管基礎設施層面，傳統(tǒng)空管的通信、導航、監(jiān)視、信息等基礎設施一般針對機場及高空空域，沒有專門針對低空的基礎設施，如傳統(tǒng)的一二次雷達或ADS-B等監(jiān)視技術(shù)手段應用于低空時將遇到信號覆蓋范圍和定位精度等多方面的問題，低空無人機空管需要大量新建相應配套的基礎設施，但同時面臨著有沒有合適的技術(shù)，新建設施是否具有可行性等挑戰(zhàn)；

三是空管關(guān)鍵技術(shù)層面，傳統(tǒng)空管關(guān)鍵技術(shù)和管制手段都是人工化的，低空無人機飛行需要計算機自動化生成和處理空管指令，且低空飛行量巨大，需要快速智能化的處理技術(shù)，這就為現(xiàn)有空管關(guān)鍵技術(shù)的智慧化升級帶來了切實的需求。但是，人工智能等智慧技術(shù)如何應用于空管當中，如何保證新技術(shù)下的飛行安全都是無人機產(chǎn)業(yè)為空管體系帶來的挑戰(zhàn)。

5G給低空無人機空管帶來機遇

與無人機未來發(fā)展趨勢相適應，必然要有與之相匹配的通信網(wǎng)絡、通信設備、無人機管理平臺和安全保障。縱觀全球，無人機空管在體系架構(gòu)、政策法規(guī)、關(guān)鍵技術(shù)、應用實施等方面均在探索階段，沒有成熟案例。低空無人機空管的首要難題在于無人機與空管系統(tǒng)的通信，隨著5G商用技術(shù)的成熟，基于5G蜂窩網(wǎng)絡大帶寬、低時延、大連接的網(wǎng)絡能力將賦能無人機產(chǎn)業(yè)，為低空無人機的看得見、控得住、能溯源等空管目標提供了天然的支持。在5G網(wǎng)絡支撐下，通過基于人工智能的智能實時航線規(guī)劃、智能起降管理、智能探測與避讓、時空大數(shù)據(jù)等技術(shù)形成的智慧空管體系，是解決無人機空管、進而推動無人機大規(guī)模智能應用的關(guān)鍵技術(shù)和基礎設施。

低空無人機空管作為“智慧空管”的重要組成部分，也必將向著信息傳輸網(wǎng)絡化、運行空間數(shù)字化、飛行終端智能化的方向發(fā)展。接入低空移動通信網(wǎng)絡的5G網(wǎng)聯(lián)無人機，可以實現(xiàn)設備的監(jiān)視和管理、航線的規(guī)范、效率的提升，促進空域的合理利用，從而極大地延展無人機的應用領域，在物流配送、應急救援、農(nóng)業(yè)植保、電力巡檢、警用執(zhí)法、地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)測、森林防火以及影視娛樂等領域發(fā)揮重要作用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟價值。

四川省是全國首批低空空域協(xié)同管理試點省份。5G時代的到來為網(wǎng)聯(lián)無人機提供了更大的發(fā)展契機，將對未來無人機的應用提供巨大的支撐作用：一是實現(xiàn)無人機系統(tǒng)的遙控、遙測、信息傳輸與跟蹤定位；二是實現(xiàn)無人機空域管控；三是支撐各種社會化應用服務。

任斌在談到5G網(wǎng)聯(lián)無人機的廣闊前景時表示，基于新一代蜂窩移動通信網(wǎng)絡5G為網(wǎng)聯(lián)無人機賦予的實時超高清圖傳、遠程低時延控制、永遠在線等重要能力，全球?qū)⑿纬梢粋€數(shù)以千萬計的無人機智能網(wǎng)絡，7×24小時不間斷地提供航拍、送貨、勘探等各種各樣的個人及行業(yè)服務，進而構(gòu)成一個全新的、豐富多彩的“網(wǎng)聯(lián)天空”。（文/王珊）