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文档简介

智慧尘埃Asmote-引领产业无线化,通感算融合的无线技术创新者www.asmote.com基础设施建设是发展低空经济的首要前提低空经济正成为各地聚焦的产业发展“新赛道”,基础设施建设是发展低空经济的首要前提。截止2024年6月15

日,有24

个省份把低空经济写入政府政府报告,安徽省、山东省、广东省三个省率先发布三年行动方案,深圳、北京、合肥、芜湖、苏州、无锡、南京、广州、杭州等城市发布三年发布行动方案,各地陆续出台的政策中涉及低空基础设施

建设举措众多,主要从规划、补贴等角度支持低空基建发展,并规划建设低空起降设备实施计划。无人机机场在提高无人机运行效率方面发挥了重要作用。通过自动化管理和调度,无人机机场能够实现无人机的自主起降、自动换电充能,大幅度缩短起降时间,减少人工操作,从而提高无人机的作业效率。无人机机场保障无人机运行安全,通过自动化管理和调度,减少了人为干扰的可能性,避免了由于人工操作失误造成的无人机事故风险。无人机机场和起降点是低空飞行的基石(首要前提)无人机机场和起降点是低空飞行的基石。引导无人机能够迅速、高效地完成起降动作。缩短了无人机的起降时间,还提高了无人机的运行效率。通过建设标准化的无人机机场和起降点,可以规范无人机的起降流程,减少人为干预,降低操作失误,进一步提升无人机的运行效率。更好的支撑以“异构、高密度、高频次、高复杂性”为特征的大容量融合低空活动。低空新基建的建设,不仅是对低空飞行器飞行活动的保障,更是推动低空商业化发展的重要前置投资。各省市对于低空起降场的实施方案•

《深圳市低空起降设施高质量建设方案(2024-2025)》

指出到2025年底

,预计建成1000+起

降场。•

《广州市推动低空经济高质量发展若干措施的通知》

提到到2027年

,广州将建成“1+5+100”的地面起降设施

,具体包括位于增城的跑道型通用机场

以及珠江新城、

广州

南站等5个枢纽型垂直起降场

,覆盖全市11个区100个常态化的起降点。•杭州到2027年

,全省建成A类通用机场20个

,实现

“市市通”

;建成150个以上公共无人机

起降场

,覆盖四大都市区核心区。

完善航空应急救援体系。

加快推进

1+10”通用航空应急

救援基地建设

,建成直升机起降点500个

,覆盖全省各县(市、

区)

,增强航空应急救援力

,实现航空应急救援30分钟快速响应。•

《苏州市低空经济高质量发展实施方案(2024~2026年)

,到2026年建成1~2个通用机

,200个以上垂直起降点。•

《安徽省加快培育发展低空经济实施方案(2024-2027年)

及若干措施》

中提到

,到2025

,将建设10个左右通用机场和500个左右临时起降场

,全省低空智联基础设施网基本完备。国家部分低空经济政策文件低空经济基础设施包括四张“网”,分别为“设施网”“空联网”、“航路网”和“服务网”

。一是“设施网”

,主要指物理基础设施,包括低空飞行起降站、接驳设施、能源站、紧急备降、停机设施、检修设施、保障站、飞行测试等。二是“空联网”

,主要指低空通、导、监等信息基础设施,包括通信设施导航设施、监视设施、气象设施等。三是“航路网”

,主要指低空数字空域图;四是“服务网”,主要指数字化管服系统,包括低空监控系统、低空飞行服务系统、低空飞行管控系统等•

传统的通信和监控技术无法满足低空经济的需求。首先,传统无线网络以地面覆盖为主要目标,而低空信息网络则需实现对空立体覆盖。•

传统的雷达技术无法满足空域的活动监控需求。而言,其单站监控方式能力有限,难以发现和应对在雷达显示器上时隐时现、忽明忽暗的“低慢小”

目标;而多站组网费用高昂,难以满足规模化的低空飞行活动监控需求。5G-A毫米波为低空无人机提供精准、

高质量的通信感知服务5G-A通感一体方案可实现无人机及其他低空飞行器的感知、定位和轨迹跟踪

,精度达亚米级,探测距离超过千米

,且不受光线、天气等因素影响。是构建低空空联网的最佳解决方案。通感一体化技术解决低空空联网的通信和感知问题通感一体化是5G-A新提出的技术之一,其原理是结合高频波束与多天线原理使能基站实现“雷达”功能,可识别低空飞行物的位置、速度与方向等;相比雷达,通感一体基站在覆盖、距离分辨率、测角精度等方面优势明显。低空的空联网需求低空经济基础设施低空通感无人机智能精准降落中高空航线<1000m飞鸟检测低空航线<300m航线低空建设方:政府、基础通信运营商;飞行阶段飞行阶段:(多站通感组网)感知:高密多目标定位、轨迹跟踪和识别

,精度1~10米级通信:图传、飞控、航线调度等;起降场统一的5GC设备(通感一体)实时获取低空感知数据;通感算一体支持数据下载和快速识别起降场建设方:低空运营机构、企业;起降场建设方:低空运营机构、企业;起飞降落阶段(单站通感)

:感知:单站定位

,精度<米级;通信:数据卸载

,航线更新;起飞降落阶段(单站通感)

:感知:单站定位

,精度<米级;通信:数据卸载

,航线更新;通感一体毫米波AUU400MHz/800MHz通感一体毫米波AUU400MHz/800MHz运营商通用通感基站100MHz飞鸟检测无人机集群智能防御低空飞行大带宽通讯部署灵活、独享且可接入专网或者公网针对低空起降场区域可以申请独享专用的5G毫米波频谱基于毫米波通感一体的低空融合信息基础设施低空起降场重点5G毫米波专网专频覆盖(安全+实时+自主可控)以及围绕航线的精准覆盖(广覆盖+通用服务)是构建低空空联网的最佳解决方案。高速服务区规划:根据《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》

(JTGD80-2006),高速公路应设置服务区(停车区),平均间距不大

于50公里,面积在4到5.33公顷之间,设有服务建筑、停车场、加油站、维修站等设施。基础设施条件:高速公路和国省道服务区具有平整的场地条件,不属于人口稠密区,运行安全有保障;有现成的用地,且性质多为商服用地,没有用地方面的政策隐患;补能基础设施具备:充电基础设施完善,随着新能源车的普及,到2023年10月底,充电停车位的服务区共计6257个,占高速公路服务区总数的94%,北京等11个省份高速公路服务区充电设施覆盖率达到100%;利用汽车充电桩预留供电功率即可满足多块无人机电池充电需要,供电设施初期改造成本低;配套条件:生活保障设施齐全,满足人员长期值守需要;交通方便,部分服务区与城市距离适中,保障条件好,且具备与公路运输接驳,开展多式联运的条件。高速公路线路

无人机起降点的建设依托公路养护和服务区建设无人机起降点为保障垂直起降型无人机正常飞行和运营,需要在地面选址建设保障设施。高速公路和国省道服务区具有布点多、场地空间大、设施齐全等特点,与垂直起降型无人机起降场地的需求相互契合,是布局建设地面保障设施的理想场地。案例:

山东高速集团以各收费站、服务区为据点搭建无人机垂直起降机场

,以低空运输运营服务为依托

,打造区域飞行、城际飞行、商务定制、城市空游、应急救援等激发产业活力的五大运营场景。江苏省高速公路服务区起降点成都交投集团开放高速公路巡检和医药物资配送等常态化示范场景

,在起降点建设、

低空巡检、

低空配送等产业应用场景上不断发力。

组建低空经济产业基金,开展航空应急救援、

应急物资配送等

“无人机+有人

机”的综合应急救援业务

,形成

“低空+应急”的通

航特色产业示范区

,构筑投资生态系统

,助力低空经济展翅腾飞。长春市交通运输局对行业内各工作场景进行排查

,选定

轻轨、

高速公路、

国道普通公路和在建公路项目四个具

有示范意义的应用场景开展无人机巡检试飞工作。

无人

机巡检于绕城高速汽车厂收费站至京哈高铁之间

,配备

的无人值守机场

,通过云端平台远程控制

除了对公路

边坡、

交安设施、

路面病害、

通行状况正常巡检以外

,还可以根据管理需要或突发事件

,迅速飞抵现场

,进行

空中勘查、

高空喊话

收集现场情况。河北交投集团围绕高速公路及低空物流节点规划

,探讨如何利用高速公路站区节点资源发展通道物流、

低空物流

,共同促进交通物流降本提质增效。1、

在荣乌高速公路新线雄安北服务区至白沟天德物流园之间,打造省内首条低空无人机物流运输航线;2、

与承德市政府、

河钢集团等合作

,推进承德市风光耦合及弃电制氢制氨示范应用

,在迁曹高速公路打造氢能长距离绿色运输专线。湖北交投以

“2211”低空战略为核心

,深度融合现有交通基

础设施与低空经济业态

,加速技术应用与产业培育

,构筑路

网低空科创和智控2个平台

,部署超200架低空飞行器

,布局

100处起降点(机巢)

,推动低空产业营收不少于10亿元,带动低空巡检综合服务、

无人物流、

低空文旅和低空基础设

施建设运营等相关产业发展

,使低空经济成为集团未来产业

发展重要增长极。

已在沪渝高速汉宜段配置4套

‘无人机场’系统

,不仅起飞、

巡航、

降落、

充电全自动化作业;蜀道交通服务集团加强低空无人机在路域巡逻、

应急响应、服务乡村振兴等方面的探索

,将发挥在营服务区覆盖面广、链路性强等优势

围绕低空飞行基础设施建设运营、

飞行服务保障等产业链

,拓展服务业、

农业等低空生产生活服务场景

,加快融入低空经济现代产业体系

为推动服务区经济高质量发展开辟新赛道、

实现新突破。

为路外客户下单天全服务区肯德基快餐;

通过无人机将物资运送到客户手中。山东高速依托高速集团在山东省内运营管理的7,059公里高速公路路网、

配套服务区、

收费站及城市办公楼宇、

产业园等

,依托上述设施规划建设低空经济基础设施、

开通航线

,能够

以低成本快速

“构建全省低空飞行网

,形成空地立体交通网,服务山东城乡经济发展”

,形成新质生产力。各省高速公路低空经济的应用情况实现空域的飞行计划申报审批低空经济商业模式•

高速服务区等起降点收取补能费用、

租用场地费用、

维修费用•

低空运营方收取飞行服务费用

,空域管理费用•

高速公路低空经济运行平台收益;•

其他模式实现无人机资源接入、

智能调度;提升空域监控管控能力安全类场景交通现场指挥、事故定位数据回传、应急物品投放建立低空服务保障机制(为起降点运营、空域飞行服务)构建高速公路低空经济运行管控平台(空域监管管控和飞机流量服务类场景物流中转点、应急物流快递日常外卖作业类场景地理测绘、道路养护、构建“空天地网”立体化管理体系空联网(5G-A毫米波网络)设施网(起降点、迫降点)挖掘低空经济应用场景低空基础设施建设各省高速公路低空经济的应用情况总结分析各省交投(高速)

建设情况总结:1、低空基础设施建设。充分利用高速公路网络和服务区、收费站等天然优势

,超前布局各类起(备)降场(点)、充电场等配套设施。2、挖掘低空经济应用场景。

围绕高速公路全周期挖掘低空经济应用服务场景

,提高效率的同时

,降低人工成本及安全风险。3、构建“空天地网”立体化管理模式。构建高速公路低空经济运行管控平台

,为高速公路运营增加空天应急调度能力。提升自有和非自有飞行设备调度管控能力交通疏导与监控:无人机在高速公路上可以用于交通疏导和监控。

通过高空侦察

无人机可以实时收集道路交通状况的图像和数据

并上传给交警指挥中心进行精准判断。

在紧急情况下

,无人机还可以担任空中电子警察的角色

利用交通信号灯和警报器等设备

最大限度地减少交通事故对交通的影响。应急救援在高速公路发生交通堵塞、

事故甚至火灾等紧急事件时

无人机可以快速到达现场

,执行调度指挥任务。

通过搭载喊话器、

警报器和交通指挥信号灯等设备

无人机可以为救援人员提供实时现场信息

协助他们进行救援工作。

此外

无人机还可以用于投放救援物资和人员

,提高应急救援的效率和安全性。物流运输通过在高速公路线路上的无人机起降点进行中转和配送

可以实现货物的快速运输。这种方式不仅缩短了物流时间

,还降低了物流成本

,提高了物流效率。另外可围绕黄金珠宝、

海鲜等急难险贵高附加值货物布局生产性物流类起降点。其他应用场景除了上述应用场景外

无人机还可以在高速公路线路上用于农林植保、

国土监测、

地质灾害监测等领域。

这些应用不仅有助于提升高速公路的智能化水平

还能为周边地区的经济社会发展提供有力支持。高速公路线路无人机起降点的建设覆盖多元场景低空经济低空航道低空航道起飞通道起飞通道降落等待起飞通道降落等待进入降落区域降落等待实现起降点空域的管理和运营调度高速公路起降点部署通感一体设备的必要性低空起降点是作为公共基础设施

,需要承载异构、高密度、高频次、高复杂性的低空飞行活动。需要精准识别低空无人机位置

,引导无人机进入指定的区域完成降落或者起飞操作。需要在低空起降点配备通感一体化专频专用设备

,实现空域的实时感知。实时感知与监控:低空起降点运营方需要实时感知和监控低空区域内的异构的飞行器活动

,包括飞行器的位置、速度、高度等信息

,以确保飞行安全。异常检测与预警:需要系统能够自动检测低空区域内的异常飞行情况

,如飞行器偏离航线、超速飞行等

,并及时发出预警

,以便采取必要的应对措施。防碰撞与智能航路规划:在低空飞行器数量不断增加的背景下

,防碰撞成为保障飞行安全的关键。能够提供碰撞预警和智能航路规划功能

,以最大化利用空域资源

,避免飞行器之间的冲突。起降引导与调度:起降点运营方需要系统能够辅助进行起降引导

,确保飞行器能够顺利避障并精确降落。还需要具备调度多架无人机有序起降的能力

,以提高运营效率。空域资源优化:通过通感系统

,运营方可实时获取低空区域内的飞行器活动情况

,从而优化空域资源的分配和利用

,提高空域利用率。数据记录与分析:低空起降点运营方需要系统能够记录飞行器的起降时间、飞行轨迹等关键数据

,并进行数据分析

,以评估飞行器的性能和运营效率

,以及飞行事故的认定

,为后续的运营决策提供依据。低空起降点作为公共基础设施,要具备安全、可靠、稳定、

可运营的基础能力,方可实现低空起降点的正常运行。安全监控与保障无人机起降点运营需要自主可控的专用通感一体网络支撑保障自主高效运营与管理起降点

起降点

起降点低空起降点起飞和降落空域结构图降落区域低空起降场网络-自主可控的专用通感一体网络低空起降场的基础设施对于网络需求主要包括高效安全通信、

精准空域感知、

高精度导航和全方位实时管理。旨在确保低空飞行器的安全、

高效运行

,满足各种应用场景的需求。高效安全通信需求:低空起降场高效安全通信是最基础核心能力。低空飞行器与地面站、地面站基础设置之间通信等

,以确保低空飞行器的准确起降和采集数据转储接收。基础通信运营商无法定制化起降场部署通信设备。为此需要构建专门起降场的低空通信网络

,以确保在低空飞行中的通信畅通。精准空域感知需求:飞行器需要自主感知周边环境

,不同飞行器之间需要相互感知

,后台也需要对进入网络的飞行器进行感知

,以避免碰撞和其他安全隐患。通过空域感知能力

,实现无人机导航。在复杂多变的低空环境中

,需要提供高精度的导航和定位服务。通过以上需求实现

,实现远程实时的管理低空起降场、无人机远程调度。提升低空起降场的服务能力和吞吐量。自主可控的专用通感一体网络能够确保通信和感知的可靠性和安全性

,为低空飞行器的运行提供有力保障。全方位实时管理需求:低空运营方需要对起降场进行全天候、全方位实时的监视和管理

,以确保制定飞行计划

,安排飞行任务

,确保飞行器的安全和合规运行。低空起降场网络-自主可控的专用通感一体网络起降场部署专频专用通感一体设备,能够显著提升低空飞行的安全性和效率。•全域感知和监控能力:通过5G通感一体设备感知飞行器的位置、速度等信息,基站可以实时监控飞行器的动态,及时发现并预警潜在的安全隐患。在起降场中,这种感知与监控能力至关重要,可以确保飞行器在起降过程中的安全,避免因信号不稳定或感知不足导致的安全事故;•高精度定位:5G通感一体设备能够实现厘米级的定位精度。在起降场中,高精度定位对于飞行器的安全起降至关重要。可以实现飞行器的精确定位,提高起降的准确性和安全性。•无人机起降场通信效率及稳定性:提供高速的数据传输。飞行器可以与地面控制站进行更快速、更稳定的数据传输,包括飞行状态、图像、视频等关键信息。这有助于确保飞行器的安全起降和高效运行。无人机行业标准及团体标准规定:起降场应根据运行需要建设专用频段的通信设施或接入移动公网,确保起降场范围内通信信号覆盖率100%,满足无人机指挥、控制、监视和通信的要求。厘米波

毫米波已分配

待分配

规划中2.6

3.5

4.95.925

7.12524.75

27.5

37

43.5

47.2

48.2

66

71移动

电联

移动HK

100GHz26.5

29.5

45.5

4725.5GHz公网频段商飞低空无人机机场5G毫米波最佳解决方案(5G专频独享网络)24.75GHz专网频段25.15GHz27.5GHzIMT频谱6.12510GHz12Sub6G公网毫米波带宽协议定义单小区

Max

100MHz协议定义单小区

Max

400MHz感知时间受限公网通信约束

,一般

10ms内不超过1ms无约束

,极端情况下课全部用于感知阵子个数受限公网单头端能力

,需要自发自收关闭部分保证隔离度一般仅使用1/3可通过分布式架构灵活扩展影响因素带宽感知时间阵子个数距离精度速度精度角度精度飞行区域覆盖空洞毫米波专网是低空通感方案的最优解(1)站址建议:典型无人机高度在120米以上

,需要尽量保证视距场景。高站址能减少功率浪费、提升视距比例;角度建议:采用采用大倾角方式

,减少弱覆盖/盲区

,减少无人机“失联”风险;毫米波:

感知精度高评估指标

理论公式专网

:按需部署飞行区域飞行区域飞行区域无效覆盖5G毫米波和5G

Sub公网性能比较5G毫米波通感5G公网(Sub6G)可识别无人机类型任意型号无人机中大型无人机(低小慢无人机识别困难)非无人机目标识别支持(基于微多普勒)不支持探测距离几公里几公里抗恶劣天气高高定位精度分米级米级目标分辨能力高低距离分辨率厘米级米级速度分辨率cm/sm/s角度分辨率毫弧度弧度目标轨迹跟踪高中同时跟踪目标数量多(~几百)多(~几百)通感一体支持支持通信速率高(~Gbps)中(几十

~几百Mbps)检测概率高高虚警概率低低单站检测支持支持组网能力支持广域覆盖支持广域覆盖设备成本中(<10W)高(~几十W)●精准定位引导无人机的智能精准降落提供精准定位,便于无人机实时调整飞行姿态和速度,准确快速降落在指定位置。减少了着陆失误导致的损失,提高了着陆的作业效率;●低空实时监控防御(覆盖区域的3D空域模型,实时的空域感知能力)5G毫米波超大频谱带宽和感知能力,覆盖低空空域,确保无死角监测和防御;能够全面秒级内识别并反馈低空状态,在飞行目标进入警戒区域的第一时间进行响应,快速有效地处理威胁。●低空飞行大带宽通讯(安全、定制、大带宽通信)高于5G公网10倍以上带宽,无人机完成任务后,几分钟内完成数据的转储下载;以4K以上品质,飞行1个小时测算,视频大小30GB~46GB;5G公网需要60分钟左右;5G毫米波场景下预计需要5~6分钟左右,效率提升10倍以上;●部署灵活、独享且可接入专网或者公网;工信部发文《26GHz频段5G毫米波频谱开发利用与技术创新指南》中规定:1、26GHz频段(24.75-27.5GHz)计划用于5G移动通信系统。其中,24.75-25.5GHz频段用于5G专用移动通信系统(工业互联网和物联网业务),25.5-27.5GHz频段用于5G公众移动通信系统。每载波带宽不大于400MHz。2、25.25-27.5GHz频段,未经批准不可用于无人升空平台移动通信。企业可根据需求申请5G毫米波频谱

,独立部署5G毫米波专网。毫米波专网是低空通感方案的最优解(2)5G毫米波频谱开放申请5G毫米波专网优势针对高速公路起降场可以申请独享专用的5G毫米波频谱无人机起降场毫米波通感一体化网络解决方案(1)•外形尺寸

:87.5mm*445.4mm*776mm•支持iAir个数:48/96•单用户峰值:上行>4.7Gbps

,下行>5.3Gbps•小区规格

:8个2T2R小区•集成5GC:数据吞吐大于10Gbps

,基站个数

>1000个

,用户10W个;毫米波通感算专网

应用后台外形尺寸:210mm*210mm*70mm设备重量:3kgEI

RP:43dBm支持频段

:n257/n258工作带宽:400/800MHz通道数:2T2R/4T4R行业应用平台生成感知事件信息(无人机入侵告警、反制措施等)通感融合毫米波小基站感知信号发射与处理(相位/强度/多普勒)通感一体化基带处理器计算感知目标特征(位置/速度/类型等)感知通信目标•支持云化部署、

本地化部署;•

免配置开站R谱估计(相位/强度)X:

2

8Y:

9

.

6

1

3

e+

05目标信息

目标跟踪感知信号通信信号V谱估计(多普勒)反射点信息电子围栏0

1

0

0

2

0

0

3

0

0

4

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0

5

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0距

元1

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