国内首创新型航空警示设备：守护低空飞行安全，点亮低空经济未来

　　一、背景介绍

　　低空经济的高质量发展需要安全的净空环境。当前，我国低空经济蓬勃发展，逐步成为推动国家经济高质量发展的新引擎。安全是低空经济发展的前提和基石，随着低空空域的不断放开，各种低空飞行活动日益增多，飞行场景也变得更为复杂，通用航空撞线及撞障事故多发频发的问题尚未得到较为有效地解决，无人机广泛应用中各种刮碰障碍物和行人的报道也不断涌现，此外，未来有人机和无人机融合飞行下的安全风险也正在引起专家学者及社会大众的关注与重视。因此，营造更为安全的净空环境，对于低空经济的高质量发展意义重大。

　　我国架空输电线路等障碍物普遍未加装航空警示装置。据研究表明，架空输电线路对通用航空作业等飞行活动构成严重威胁，直升机撞线事故比例高，造成人员伤亡等后果严重。究其原因，主要是大部分架空输电线路等障碍物缺乏明显的航空警示标志，为此，有军队和民航领域的人大代表和政协委员提出专项提案，在障碍物上加装航空警示装置工作得到有效推动。不过，我国障碍物的建设高度和布设范围持续增长，现有航空警示装置受环境和安装条件限制，不能完全满足应用需求，亟需健全产品谱系并推动其广泛应用，以保障飞行安全。

　　针对低空经济的发展趋势及痛点、难点问题，中国民航局第二研究所(以下简称“民航二所”)组建创新团队，开展低空飞行安全保障技术研究，并成功研制出架空输电线路航空障碍灯等创新产品。

　　二、实施过程

　　需求分析：通过搜集国际民航组织以及美国、澳大利亚等国外资料并与陆航、电力等相关机构及通用航空企业广泛交流研讨，确定了架空输电线路航空障碍灯的研发目标及思路，梳理出高压线路自取能、多模式发光警示、信息传输及远程控制等技术攻关方向，面向应用场景提出防可见电晕、防电磁干扰、防振动位移等设计要求。

　　技术攻关：针对产品应用环境的特殊性及复杂性，开展以下技术攻关：一是高压线路自取能及电源系统设计，首次解决轻质化要求限制下大功率输出的技术难题;二是多模式发光警示及识别技术，优先实现全天时、全天候、全覆盖、易识别的警示效果;三是信息传输及远程控制技术，创新提出复杂电磁环境中智能化运行的先进方法。

　　测试验证：按照民航行业要求，委托国家灯具质量检验检测中心完成产品型式试验，取得民航目视助航设备合格产品通告资质;按照电力行业要求，委托中国电力科学研究院完成可见电晕及无线电干扰、雷电冲击等电气性能试验，满足线路安装使用的条件。此外，按照国家标准，完成射频电磁场、工频磁场等电磁兼容试验并全部通过。

　　示范应用：联合中国电力科学研究院武汉分院，多次开展产品在110kV～1000kV不同电压等级模拟线路上的应用验证;联合国家电网四川省公司特高压分公司，在四川省500kV电压等级的石雅四线上加装试用。通过在各种类型及不同电压等级架空输电线路上对产品进行示范应用，产品各项性能和整体功能得到充分检验和优化完善。

　　宣传推广：积极参加珠海航展、长春航展、民航科教创新成果展、湖南(国际)通用航空产业博览会等知名展会，对产品进行展示宣传，在专业论坛上发表演讲，扩大影响力，来自陆航和民航、电力及其他行业的专家学者和专业观众对产品给予较高的关注和认可。此外，积极对接国家电网、南方电网等电力知名企业，推动产品获得更多应用。

　　三、关键技术及应用成效

　　一种架空输电线缆航空警示设备：本发明专利于2024年6月获得授权。关键技术及应用成效是通过设计警示设备的外部结构，克服现有技术中警示设备表面易发生电晕的现象，提高美观性。通过模块化设计易于装卸，减少安装难度，提高作业效率，降低安全风险。

　　一种可加改装的航空警示球平台及其安装方法：本发明专利于2024年9月获得授权。关键技术及应用成效是通过在警示球内外部增设加改装平台，整合功能，增加产品应用范围，降低成本。产品体积小，结构紧凑，提高了安装效率，避免当前现有产品安装的复杂性。

　　基于相位法的交流输电线飞行防撞方法、装置及电子设备：本发明专利于2023年7月获得授权。关键技术及应用成效是通过确定航空器到交流输电线路的垂直距离，实现防撞控制。此外，在航空器上安装测量电磁场方向的传感器，便于调整飞行轨迹，保证飞行安全。

　　基于架空输电线磁场强度的飞行防撞方法及装置：本发明专利于2023年7月获得授权。关键技术及应用成效是通过航空器上的磁场强度传感器采集数据，准确测出航空器和输电线路的相对位置，精准调整航空器的飞行高度、方向和速度，防止撞线，保障飞行安全。

　　基于架空输电线电磁场探测的飞行防撞方法及装置：本发明专利于2023年7月获得授权。关键技术及应用成效是通过确定是交流输电线路还是直流输电线路，随后由航空器上传感器采集数据确定航空器与线路之间的位置关系，实现对航空器的精准控制，避免撞线事故。

　　四、经济效益与市场前景

　　经济效益显著。据中国电力统计年鉴2023显示，目前我国35kV及以上输电线路回路长度约为230万千米，参照国际民航组织规定的产品安装间距等数据来估算，架空输电线路航空障碍灯的市场需求量是750万套，由此可知产品创造的经济效益超过750亿元。此外，产品在应用后，也将产生间接的经济效益，比如，降低撞线事故风险从而减少人员伤亡赔偿和航空器及电力设施损坏换修等相关费用。

　　市场前景广阔。自从党中央提出“发展通用航空和低空经济”以来，民航局等国家部委和各省市不断发布相关政策文件，提出优化低空基础设施建设，拓展低空飞行应用场景，推动形成万亿级市场规模，切实把国家战略意图转化为改革实践。随着国内低空飞行活动和地面基础设施建设的日益增多，对净空环境安全提出更高要求，这给架空输电线路航空障碍灯产品带来很好的发展机遇和广阔的市场前景。

　　平台优势突出。目前，四川省和民航局依托民航二所建成全国首家省部共建的民航科技创新示范区，可为产品优化及其应用推广提供重要支撑平台。作为国内首创产品，拥有完全自主知识产权，具备较强竞争优势，在此基础上，平台以优势明显的研发能力和创新技术赋能，产品朝向更加智能化方向发展，满足严格的安全标准和市场多样化需求。此外，在“一带一路”等国家战略的推动下，出口潜力巨大。

　　五、社会效益

　　有利于营造安全的净空环境。在架空输电线路及其他障碍物上加装航空障碍灯等警示装置，增强障碍物可见性，特别是在夜间及低能见度天气条件下，使飞行员更容易准确识别障碍物并采取有效的避撞措施，提升低空飞行安全水平。推动架空输电线路航空障碍灯应用，补齐线缆等细微障碍物标识的产品短板，丰富低空基础设施的建设体系，尽可能让所有影响飞行安全的障碍物都清晰可见，易于识别。

　　有利于保障低空飞行安全和社会公共安全。针对大多数撞线事故易导致机毁人亡这一痛点问题，寻求有效的解决措施。通过在架空输电线路及其他障碍物上加装航空障碍灯等警示装置，实现全天候、全天时、全覆盖的警示效果，为飞行人员和地面人员的生命安全，以及航空器和地面基础设施等财产安全，提供重要保障，同时也为我国航空事业的发展，特别是保护飞行员这种宝贵财富，做出重要贡献。

　　有利于推动通用航空和低空经济的高质量发展。在架空输电线路及其他障碍物上加装航空障碍灯等警示装置，低空飞行场景将变得更加安全，降低撞线及撞障事故发生的风险，减少因发生事故造成的公众担忧恐慌等负面影响。事故率降低对于低空飞行应用场景的持续拓展将发挥积极作用，有助于加快现代物流业、旅游业及传统工农业的融合和多元化发展，从而推动通用航空和低空经济的健康有序发展。