专题丨低空经济产业标准体系规划研究

低空经济产业标准体系规划研究

张博钧  刘立平  曹珺飞  刘美

（中国信息通信研究院南方分院（深圳），深圳 518000）

摘要：旨在研究和探讨低空经济产业标准体系的规划，以满足日益增长的低空经济发展需求。首先对低空经济产业的现状及存在问题进行了概述，明确规划需求与思路；然后对通信、无人机、气象等专业领域进行有机融合，创造性地提出低空经济产业标准体系总体规划，划分出基础设施等4个重要体系要素，构建整套低空经济产业标准体系，明确各体系要素具体规划内容和标准；最后提出目前标准化工作的主要问题。通过制定科学合理的标准体系并系统实施，可以提高低空经济的运营效率和安全性，促进产业的健康发展。

关键词： 低空经济；产业标准；体系规划

0  引言

低空经济是指围绕低空空域开展的一系列经济活动。随着技术的不断进步和应用的推广普及，低空经济产业正迅速发展，并成为经济增长和社会发展的新引擎。然而，低空经济产业的快速发展也带来了一系列的挑战和问题。为了保障低空经济的可持续发展和安全性，建立一个科学合理的标准体系显得尤为重要。低空经济产业标准体系规划的重要性在于，其为低空经济产业的发展提供了基础和指导，通过制定一套科学的标准和规范，确保低空经济产业的运作和管理达到高效、安全和可持续发展的水平。

1  低空经济产业现状分析

低空经济产业在近年来呈现出快速发展的态势，低空经济产业市场规模不断扩大，无人机植保、无人机物流、航拍摄影等应用领域得到广泛应用，为产业带来了巨大的商机和发展空间。智能飞行控制、自主导航等技术的不断发展与应用，推动了低空经济产业的快速创新与进步^[1]。各国及地区为加强对低空经济产业的监管，出台了一系列政策与法规，为产业发展的规范化提供了支撑。

然而，低空经济产业也面临一些问题和挑战。一是飞行安全问题，低空经济产业的快速发展使得无人机数量激增，飞行安全管理面临挑战，频繁的飞行活动可能导致空中交通拥堵和事故风险增加。二是隐私与数据安全问题，无人机的普及应用给个人隐私和数据安全带来威胁，隐私数据被非法获取和滥用的风险增加，需要加强相关法规和技术手段的保护^[2]。三是标准体系不完善，目前低空经济产业的标准体系尚不完善，缺乏统一的技术标准、管理规范和行业认证机制，影响了产业的规范化和健康发展。四是社会接受度有待提高，部分公众对无人机的飞行活动持有负面观点，担心隐私泄露、飞行安全等问题，市场培育不足，限制了产业的发展空间。

2  低空经济产业标准体系规划总体研究

2.1  规划需求

随着低空技术的快速发展和广泛应用，低空经济产业在各个领域都展现出了巨大的潜力和发展机遇。然而，由于缺乏统一的标准体系，低空经济产业面临着一系列的问题和挑战，包括技术标准缺乏、安全风险、市场壁垒等^[3]。为了满足低空经济产业发展的需求，推动产业的规范化、标准化和可持续发展，需要进行科学合理的低空经济产业标准体系规划，提高产品质量和安全性，促进技术创新和应用、行业协同合作和国际交流，进一步推动低空经济产业的发展。

2.2  规划思路

明确低空经济产业标准体系的分体系要素。这些分体系要素是低空经济产业的核心领域，通过对这些要素的规范和标准化，可以促进产业的有序发展。通过综合考虑行业现状、发展需求和国内外标准的经验，选取适合低空经济产业的关键性指标，以确保标准体系的科学性和实用性。对每个关键性指标进行深入研究，明确指标的定义、计算方法、评估标准等具体内容，同时根据行业的特点和发展趋势，确定每个指标的具体要求，以确保标准体系能够真正适应低空经济产业的需求。通过对各个分体系要素的关键性指标进行整合，形成一套有机衔接、互相匹配的标准体系，为低空经济产业的发展提供准则和指导，促进各个领域的协同发展，推动整个产业的规范化和健康发展。

2.3  规划要素

低空经济产业标准体系主要包括基础设施、基地平台、网络与设备、应用四大要素，这四大要素涵盖了低空经济产业中的关键方面，通过规范和标准化，可以提高产业的运行效率、安全性和可持续性，推动低空经济产业的发展。同时，要素之间也存在相互关联和影响，需要综合考虑和协调，以实现整体标准体系的有效运行。各要素的关键性指标如表1所示。

表1   低空经济产业标准体系要素指标列表

低空经济产业标准体系规划如图1所示。

图1   低空经济产业标准体系规划

3  低空经济产业标准体系要素研究

3.1  基础设施标准体系

低空经济产业标准体系中基础设施标准体系如图2所示。

图2   基础设施标准体系

3.1.1  低空枢纽、起降点的建设要求与验收规范

一是规定低空枢纽和起降点的选址要求，考虑地理条件、安全性、周边环境等因素；二是确定低空枢纽和起降点的场地面积、地面硬度、跑道长度、起降区域设置等场地建设要求；三是制定低空枢纽和起降点的地面标志、灯光设备、通信设备等设施建设要求；四是制定低空枢纽和起降点的验收规范，确保符合相关标准和要求；五是制定无源感知系统无人驾驶航空器频谱分析标准，规定无源感知系统的频谱分析的准确性、监测覆盖范围、实时性等技术要求和性能指标，确定无源感知系统的监测与反制策略和方法，制定无人驾驶航空器反制管理中对非法无人驾驶航空器的监测和处置流程、应急响应措施等标准和要求^[4]；六是规定低空枢纽和起降点的气象感知要求，确定气象监测的频次和数据采集要求，以满足对气象状况的及时感知和预警，制定气象数据的分析和应用要求，以辅助无人驾驶航空器的起降和飞行决策，确保航线规划和飞行安全。

3.1.2  综合机库、机坪、导引建设要求与验收规范

一是规定综合机库、机坪和导引设施的建筑结构、功能布局、通风、照明等设计要求；二是确定综合机库、机坪和导引设施的无人机停放设施、机坪操作设备、导引系统等设备配置要求^[5]；三是制定综合机库、机坪和导引设施的验收规范，确保符合设计要求和相关标准。

3.1.3  无人驾驶航空器充电桩技术要求与测试方法

一是确定无人驾驶航空器充电桩的电源参数、充电接口、充电效率、安全保护等技术要求；二是制定无人驾驶航空器充电桩的安装和布局要求，考虑充电桩的位置、数量、布线等因素；三是确定无人驾驶航空器充电桩的电源性能、充电效率、安全性能等领域的测试方法。

3.1.4  信息基础设施

一是数据采集和传输系统，包括各种传感器、数据采集设备和通信系统，用于收集和传输低空空域的相关数据；二是数据存储和处理系统用于存储和管理低空经济产业中产生的大量数据，包括数据库、云存储和计算等技术设施，以支持数据的高效存储和处理；三是网络和通信基础设施用于连接低空经济产业中的各个环节和参与方，包括无线通信网络、卫星通信系统等，为低空经济产业的各个参与方提供高效的信息交流和协作环境；四是安全和保护机制，包括数据加密、身份认证、网络安全等技术和措施，以保护低空经济产业中的信息资产。

3.2  基地平台标准体系

低空经济产业标准体系中基地平台标准体系如图3所示。

图3   基地平台标准体系

3.2.1  空管平台

一是规定航线比对系统的功能和要求，确保航线的准确性和安全性；二是制定调度指挥系统的任务分配、飞行计划管理、飞行监控等功能和流程，以支持无人驾驶航空器的安全运行；三是规定空域申请系统的申请材料、审批流程、空域划分等操作流程和要求，确保无人驾驶航空器飞行的合法性和安全性。

3.2.2  预警平台

一是规定预警平台与气象数据接口的标准，确保气象数据的准确性和及时性；二是制定预警平台的功能要求，包括异常天气预警、风险预测、灾害响应等，以提供给飞行员和相关部门及时有效的预警信息^[6]。

3.2.3  网络与设备管理平台

一是规定网络与设备管理平台与其他系统的接口标准，确保各系统之间的信息交互和数据共享；二是制定网络与设备管理平台的鉴权和加密机制，保护系统的安全性和数据的机密性；三是规定网络与设备管理平台的数据收集、分析、可视化等统计分析功能要求，以支持管理决策和行业发展。

3.3  网络与设备标准体系

低空经济产业标准体系中网络与设备标准体系如图4所示。

图4   网络与设备标准体系

3.3.1  基站技术要求与测试方法

一是规定面向低空覆盖的新型基站在射频传输、通信协议、天线性能、定位导航等方面的性能要求，研制各性能测试方法，以确保基站在各性能方面符合要求；二是规定基站在信息安全方面的数据加密、访问控制、防止恶意攻击等技术要求，研制信息安全测试方法，对基站的安全性能进行评估和验证，以确保基站在信息安全方面具有足够的保护能力。

3.3.2  无人驾驶航空器技术要求与测试方法

一是规定无人驾驶航空器在防爆防坠落方面的技术要求，包括降落伞连接强度和控制，研制降落伞连接强度测试和验证的标准，以确保无人驾驶航空器在防爆防坠方面符合要求^[7]。规定无人驾驶航空器在寿命耐久性方面的技术要求，包括平均无故障工作时间，研制无人驾驶航空器的寿命测试和评估标准，以确保其具备足够的使用寿命和耐久性。规定无人驾驶航空器在极端天气、淋雨和抗风等环境条件下的技术要求，研制无人驾驶航空器在各种环境条件下的性能测试和评估标准，以确保其在极端环境下的可靠性和稳定性。

二是规定无人驾驶航空器在电磁环境兼容性方面的电磁干扰抑制和抗干扰能力等技术要求，研制无人驾驶航空器的电磁兼容性测试方法，以确保其在电磁环境中的安全性。规定无人驾驶航空器在电气安全方面的电池使用安全和防止电气火灾的能力等技术要求，研制无人驾驶航空器的电气安全性的标准，以确保其在电气方面的安全性。

三是规定无线监控终端在射频、鉴权加密协议和定位导航等方面的技术要求，研制无线监控终端的各项性能的测试方法，以确保其在通信和定位导航方面具备良好的性能。规定无线监控终端在信息安全方面的数据加密、鉴权和防止恶意攻击等技术要求，研制无线监控终端的信息安全性能的测试方法，以确保其在信息安全方面具备足够的保护能力。结合在中国市场销售的无线监控终端需要符合的强制性认证的相关要求，研制无线监控终端的各项要求的测试方法，以确保其符合强制性认证的标准要求。

四是规定无人驾驶航空器在飞行过程中产生的噪声水平和噪声频谱等噪声要求，研制无人驾驶航空器产生噪声的技术要求及测试方法，以确保其在噪声方面符合要求。

3.3.3  网络质量要求与测试方法

一是规定网络的延迟、丢包率、抖动等质量稳定性要求，研制网络质量稳定性测试方法，对网络进行连续监测和测量，记录网络性能指标并进行分析和评估，以确定网络是否符合稳定性要求；二是规定网络的可靠性、可用性、容错性等质量持续性要求，研制网络质量持续性测试方法，对网络进行负载测试和故障模拟，评估网络在高负载和故障情况下的表现和恢复能力，以确定网络是否符合持续性要求。

3.3.4  场内集群通信

一是规定场内集群通信中所使用的电台的频段、功率、调制方式等技术要求，确保电台场内通信中的可靠性和稳定性。设定电台的频率协调、频率使用管理等操作规范，确保场内集群通信的频谱资源得到有效利用；二是规定场内集群通信中所使用的耳麦终端的音频质量、信号传输距离、抗干扰能力等技术要求，确保耳麦终端的语音交流质量和稳定性。设定耳麦终端的操作方式、频率等使用规范，确保场内集群通信有效进行。

3.4  应用标准体系

低空经济产业标准体系中应用标准体系如图5所示。在众多的低空应用中，低空物流是主要应用场景之一，在全国很多城市部署了试点并在局部区域已经实现了常态化运营，是目前发展速度较快的应用场景，也是未来最有可能实现大规模商业化应用的场景。因此，本文的应用标准体系主要围绕低空物流来进行规划。

图5   应用标准体系

3.4.1  智能包裹技术要求

智能包裹技术要求包括跌落强度、防水性能、浮水能力方面的要求，并制定相应的测试方法，确保智能包裹在物流应用中具备适应各种条件和环境的能力。

3.4.2  飞行安全规范

一是规范无人驾驶航空器的设计、制造和操作要求，以确保飞行安全。包括无人驾驶航空器结构强度、飞行控制系统、导航与通信设备、人机界面等方面的要求；二是设定飞行操作员培训和飞行遥控操作规范，包括飞行操作员资质和训练要求、飞行遥控操作程序等^[8]；三是制定无人驾驶航空器维护和检修要求，确保无人驾驶航空器的可靠性和适航性。

3.4.3  环境保护要求

一是制定低空经济产业的环境保护要求，包括噪音、空气污染、生态保护等方面的规定，以减少对环境的不良影响；二是确定无人驾驶航空器的燃料效率要求，促进能源的节约与可持续发展。

4  标准化工作面临的主要问题

目前，低空经济产业标准化工作在实施过程中可能会面临以下问题。

4.1  标准制定的多元性

低空经济产业涉及无人驾驶航空器、网络通信、卫星导航等多个领域，每个领域都有其独特的技术要求和行业特点，因此，在制定标准时需要充分考虑到各个领域的差异性和需求，但这也使得标准制定工作变得更加复杂和困难。

4.2  技术更新的快速性

低空经济产业处于高速发展的阶段，新技术和新应用层出不穷，标准化工作需要紧跟技术发展的步伐，及时修订和更新标准，以保持其有效性和适用性，然而，标准制定和修订需遵循三稿三审等严格流程，及时跟进新技术发展的时效性可能不够。

4.3  产业国际化的挑战

低空经济产业具有国际化的特点，涉及到国际交流、合作和标准的统一，然而，不同国家和地区的标准制定过程、标准内容和认证要求可能存在差异，导致标准之间的壁垒和不一致性。因此，在标准化工作中需要加强国内外合作，促进标准的国际化和统一。

4.4  监管和认证体系的完善

低空经济产业的发展需要依靠有效的监管和认证来保证标准的执行和落地，然而，目前产业发展处于初期阶段，部分监管和认证领域还不够成熟，标准监管执行和认证等配套程序有待完善，使得标准化工作的实施面临一定的挑战。

5  结束语

低空经济产业标准体系规划的研究是为了满足日益增长的低空经济发展需求，确保其可持续发展和安全性。本研究对低空经济产业的现状进行了概述，并调研了国内外相关标准体系的现状和经验。基于调研结果并融合通信、无人机、气象等多个专业的相关技术要求，本文创造性地提出了低空经济产业标准的关键内容和整套标准体系规划。科学的低空经济产业标准体系规划和实施，可以确保低空经济的运营效率、安全性和可持续性，此外，标准实施的策略和方法也至关重要。然而，低空经济产业标准体系的规划研究仍面临一些挑战和问题。例如，低空经济的技术和应用领域不断创新，标准体系需要及时跟进和更新。同时，不同国家和地区之间的标准差异也需要协调和统一，以促进低空经济产业的国际交流与合作。未来还需要进一步深化对低空经济产业的研究，并不断完善低空经济标准体系规划。

Research on the planning of low-altitude economic industry standard system

ZHANG Bojun, LIU Liping, CAO Junfei, LIU Mei

（South China Branch (Shenzhen),China Academy of Information and Communications Technology, Shenzhen 518000, China）

Abstract: This article aims to study and explore the planning of low-altitude economy industry standard system to meet the growing needs for the development of low-altitude economy. Firstly, the current situation and existing problems of low-altitude economy industry are provided, and the planning needs and ideas are clarified. Then, professional fields such as communications, unmanned aerial vehicles, and meteorology are organically integrated, and the overall planning of low-altitude economic industry standard system is creatively proposed. Afterwards, the four system elements are studied separately, a complete set of low-altitude economic industry standard system is constructed, and the specific planning content and standards of each element are clarified. Finally, the main issues in the current standardization work are identified. By establishing a scientifically reasonable standard system and implementing it systematically, the operational efficiency and safety of low-altitude economy can be improved, and the healthy development of the industries can be promoted.

Keywords: low-altitude economy; industry standards; system planning

本文刊于《信息通信技术与政策》2024年 第11期

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