2024-11-17-低空产业联盟-低空智能网联体系参考架构2024_40页_7mb

一、编制概要

• 编制目的：梳理国内低空装备技术与前沿发展方向，分析现有成果，通过行业研讨凝聚共识。
• 编制范围：涵盖低空智能网联体系框架、发展路径、标准体系及安全体系，并推动相关行业形成共识。
• 参与方数量：行业内200余家单位参与讨论，由20余家成员单位共同编写。
• 编制目标：提供低空智能网联体系参考架构，促进产业健康有序发展，作为一个开放型框架技术将随发展不断更新。

二、编制背景

• 技术趋势：低空飞行器从单机独立模式向网联化群体智能演进，运营涉及制造、运行、服务、监管等多个领域。
• 挑战领域：满足“高密度运行”、“异构飞行器”、“复杂环境”下的通信、导航、监视与智能决策需求。
• 技术支持：以5G/6G、卫星通信、北斗导航、人工智能等领域技术为支撑，推动低空智能网联技术成熟与应用。

三、低空智能网联体系概述

（一）体系组成

• 低空智能网联体系由数字化、网联化、智能化的飞行器及设备、信息物理基础设施、数据信息网络和应用服务系统构成。
• 涉及五个核心参与方：飞行器制造方、运营参与方、交通管理服务方、行业监管方、基础设施保障方。
• 参与方依托两类基础装备（低空载具和航电设备、信息物理基础设施），提供通信、导航、态势感知等基础能力，并通过通用数据服务网络支撑多个应用云系统。

（二）体系架构原则

• 构建遵循**“五方三层两体系”**架构原则：
  • 五方：低空飞行器制造方、低空运营参与方、低空交通管理和服务提供方、低空行业监管方、低空基础设施保障和服务提供方。
  • 三层：机载终端与基础设施层、数据与服务支撑层、应用系统层。
  • 两体系：标准体系、安全体系。

（三）架构层次分类

1. 机载终端与基础设施层

   • 机载终端层：包括通导感算一体设备如通信、导航、感知、避障等。
   • 基础设施层：包括通信基础设施、导航基础设施、监视基础设施等，构建多模融合网络，如地面与星基通信、RTK、GBAS/SBAS、雷达及反制设备。

2. 数据与服务支撑层

   • 数据接入网：通过统一的数据接口标准接入设备，接收通信、导航、监视及其他数据。
   • 交换网：构建信息交换模型，完成订阅分发服务，支持资源智能调度。
   • 信息服务网：提供实时信息服务，包括天气预报、风险决策、资源调度等，参考接口服务机制（微服务架构）支持系统扩展。

3. 应用系统层

   • 包括低空运营管理系统、交通管理系统、监管系统等，实现全过程监管、安全决策、大容量飞行服务支持等功能。

（四）必要性

• 低空智能网联技术体系具有复杂性与跨领域特征，虽已有一定基础但仍需行业统一标准，避免技术碎片化。从设计原理层面推动标准体系的建立，可更好整合资源，形成安全、高效、稳定的行业生态。

四、低空智能网联体系参考架构

一、机载终端与基础设施层

1. 低空智能载具

   • 核心能力：感知能力、被探知能力、自主决策能力。
   • 控制模式：人回路控制（管理目标）与人在回路外控制（监视/应急接管）。

2. 核心机载系统

   • 通信设备：需高可靠、低延迟、多模兼容，如4G/5G终端、卫星通信设备、北斗设备等。
   • 导航设备：集成多源系统（如GNSS、惯导、视觉导航），基于图差分数据（RTK）与增强导航（GBAS/SBAS）提升精度。
   • 感知识别设备：如ADS-B、雷达、光电设备等。
   • 智能航行设备：飞行管理系统、避撞系统及电子围栏。

3. 信息物理基础设施

   • 通信基础设施：利用蜂窝网络、卫星通信、低空专网，构建多模通信系统。
   • 导航基础设施：基于坐标差分技术与增强系统，提供持续导航能力。
   • 监视基础设施：包括主动监视（ADSB网络、远程识别）与被动监视（雷达、光电）系统。
   • 配套保障设施：低空反制设备、气象观测设施、起降设施等。

二、数据与服务支撑层

• 数据接入网：通过统一的数据格式与通信协议实现与机载设备和物联设备的数据交互。
• 交换网：优化数据调度，融合多源信息，提供时空变化数据共用机制。
• 中间件服务：包括数据自动格式转换、标准化接口调用（微服务架构），实现系统互通和功能扩展。

三、应用系统层

• 低空运营管理系统：包括飞行任务管理、实时监控、飞行器状态分析、预警与异常处置。
• 低空交通管理系统：包括容量管理、飞行间隔控制、协同管制、信息推送能力等。
• 低空监管系统：用于安全风险识别、违法监测、日志追溯等。

四、标准与安全体系

• 标准体系：涵盖设备、基础设施、数据层和应用层四大部分，推动标准化协议的形成。
• 安全体系：重点覆盖装备安全、网络与数据安全、电磁频谱安全，确保系统对抗风险能力。

五、发展建议

1. 技术协同发展

   • 发挥通信、导航、智能网联等跨领域优势，推动低空物流、载人运输等场景跨界融合。
   • 开展跨行业联合实验室建设与技术合作，支持行业创新机制建立。

2. 标准与系统定制

   • 构建低空智能网联标准体系，推动数据接口、通信协议等标准化，聚焦数据传输协议、导航协议、运行规范制定。
   • 推进标准体系国际协调，提升跨区域兼容性。

3. 试点与应用场景验证

   • 开展典型应用场景如物流配送、交通管理、应急救援等，进行实际飞行环境下的异构飞行器多模式应用验证。
   • 在高密度低空空域区域试点全系统部署，积累运行经验，完善政策体系与技术方案。

4. 组织机制与行业合作

   • 加强标准化机构、行业联盟、科研组织的作用，促进成员间交流。
   • 构建政企合作平台，推动政策科学制定与产业高效落地，实现系统性协调合作。

注：摘要基于原文内容整理而成，如需进一步信息，请查阅完整文件。