低空智联网:开启低空经济智慧新篇章
一、总体介绍
低空智联网平台是基于南京民用无人驾驶航空试验区可用空域的现有条件和功能定位,重点围绕长江无人机综合应用场景(兼顾其他无人机城市应用场景),在已有空域内开展5G网联通信、高精度导航定位、低空空域监视、低空气象服务、场景应用设施和低空服务管理平台建设,最终建成一个可验证的、可示范的区域性低空智联网环境和一个低空服务平台,以支撑和保障各类无人机在城市低空空域中的安全、有序、高效、协调、开放运行。
二、主要做法
(一)5G网联通信能力
基于5G通信大带宽、高速率、低时延的特点,采用5G网联形式进行超视距飞行是国际公认的未来民用无人机规模化应用的主要发展方向,也是5G通信技术在无人机领域的重要创新应用。
(二)高精度导航定位能力
1、北斗高精度服务系统,是一个依托北斗卫星导航系统以及全国北斗地基增强系统,结合高精度差分定位技术、大数据分析技术和人工智能技术,以北斗智能终端为服务载体而打造成的高精度定位服务引擎,可以为50架高精度无人机提供7*24小时和99.9%可用率的高精度定位服务和加速定位服务;
2、无人机位置数据接口服务。为本期项目内无人机终端提供差分数据播发服务,提供区域内使用高精度位置专有云服务提供的差分数据进行定位的无人机的位置数据接口,供运行管理中心接入使用。
(三)低空空域监视能力
1、建设无人机侦听系统(1套)。主要针对大疆类无人机的黑飞进行探测、定位、跟踪、预警的全过程防控,实现对无人机的智能、规范管理,加强对试验区低空空域的有效监管;
2、建设ADS-B地面接收系统(1套)。将无人机的ID、速度、高度、位置等信息传递到指挥中心系统,从而实现对无人机的侦测定位;
3、建设现场端监控设备(1套)。采用头戴式AR计算机设备用于飞行现场的实时视频监控(通过5G网实时传输至指挥中心大屏)。
(四)低空气象服务能力
收集南京及周边区域各种气象观测资料,包括自动站、雷达、卫星、探空、闪电监测、风廓线雷达等,以及国内外主要的数值天气预报模式产品,并对所收集的资料进行综合分析处理,实现南京市民用无人驾驶航空试验区的实时3D气象监测和高精度4D气象预测(温度、相对湿度、水平风向风速、降水量),为低空无人机运行提供飞行计划及飞行过程中的气象保障服务。
(五)应用场景设施能力
在长江南京段空域内建设无人机自主巡航系统,通过设置多条航线、搭配多种负载设备,分时进行自主巡检工作,汇聚无人机对长江沿岸及长江航道的航测、巡查数据,可实现任务共享,数据共享,提升管理效能,探索智慧长江无人机应用场景。无人机自主巡航系统由5G升级版多旋翼无人机(2套,含不同任务载荷)、多光谱无人机(1套)及其配套的固定式无人机自动机场(2套)、小型车载移动机库(1套)、通用业务数据采集系统(1套)等组成。
(六)低空服务管理平台
南京市民用无人驾驶航空试验区低空服务管理平台应实现基于军民航协同的试验区低空空域管理与飞行监控能力,保障空域内无人驾驶航空器有序、安全、合规的飞行,支撑试验区业务场景验证、运行技术实验、管理机制探索等。平台建设依托试验区运行管理中心开展实际运行,满足运行管理中心日常管理与服务工作需求,符合军民地协同机制,在业务上覆盖低空空域规划与管理、低空运行监控与分析、低空飞行服务能力、飞行计划及关联设备、人员的管理与记录等,实现面向无人机商业运行、城市治理及个人娱乐在低空空域运行环境与服务上的保障。
三、取得成效
(一)平台是南京试验区重要承载要素
2020年,浦口高新区牵头与南航、江苏联通等单位打造了全国首个5G网联无人机试飞基地—江苏南京无人机基地,2020年获批全国首批13个民用无人驾驶航空试验区之一。2022年,为做好试验区低空网络基础设施建设,浦口高新区科创集团南华公司与联通公司合作,打造了低空智联网平台,用以保障试验区核心区飞行服务的网络覆盖,提供试验区核心区低空智联网-5G网联通信、低空智联网-高精度导航、低空智联网-低空空域监视、低空智联网-低空气象、低空智联网-应用场景设施、低空服务管理平台等服务,项目于2023年3月建成后正式交付。共计设置基站18个,用于试验区核心区内西江基地、侯冲基地以及长江南京段5G专网信号覆盖,支撑海事巡检、长江物流、西江基地培训、侯冲基地测试等场景的应用,为600平方公里覆盖范围内的无人驾驶航空器飞行活动提供高质量的低空保障条件。
(二)平台获得战区、民航、专家高度认可
一是东部战区高度认可。东部战区对试验区展开了多次深入调研,对低空智联网平台现有的管理模式予以充分肯定。2023年,平台与东部战区值班室成功开通专线接口,此接口专门用于军方对试验区低空飞行管理情况的实时监测。经过一年时间的高效运行与有效管理,东部战区明确指定南京民用无人驾驶航空运行管理中心(南京试验区的运行管理主体)承担全市范围内低空无人机飞行计划报备的扎口管理职能。当前,依据战区要求,运管中心已建立起严格的24小时值班制度,全市各空域申请飞行单位的批件均需传至运管中心,由运管中心进行统一报备,确保飞行计划报备工作的规范、有序进行。二是民航局高度评价。低空智联网平台作为南京试验区建设的关键支撑,是民航局考核的核心指标之一。在历年的考核中,民航局以及民航华东局对南京试验区的建设给予了极高的评价。他们认为,南京试验区的建设理念在全国处于领先地位,真正实现了全要素建设,在全国众多试验区中名列前茅。这不仅体现了南京试验区在低空智联网领域的探索与创新,也证明了平台在推动试验区建设方面发挥的重要作用。三是权威专家高度肯定。已建成的低空智联网平台取得了令人瞩目的成效,得到了中国工程院院士樊邦奎的高度认可。樊邦奎院士评价该平台为全国首个真正落地的低空智联网。这一评价充分肯定了平台在技术创新、实际应用等方面的突破与成就,也为平台的进一步发展提供了有力的支持与背书。
(三)平台是低空经济产业集聚强抓手
早在2016年,浦口便将无人机作为特色产业进行产业布局。2024年4月,江苏省委信书记调研运管中心,充分肯定了南京试验区建设情况,要求把握机遇、错位竞争、特色发展,使之成为发展新质生产力的新引擎。当前,正按照信书记调研要求,聚焦推动低空经济产业发展,加快企业招引培育,努力打造全国低空经济高质量发展示范区。一是强化平台优势。在保持与省市级平台数据畅通的基础上,通过增设监视、反制、识别等功能,逐步形成完备的飞行管控系统,同时加强与市气象局、紫金山实验室等合作,加载气象、6G测试等模块,逐步形成竞争优势,努力在全国首批13个试验区中形成示范,为低空飞行器飞得好、看得见、管得住提供重要的技术支撑和飞行保障;二是提升品牌影响。今年以来,南京试验区共接待中央、省、市、区等各级单位,高校院所、群团组织、行业协会、企业个人共计400余批次单位来访交流,总计接待人数超5000人,不断提升南京试验区低空智联网成果和品牌影响力;三是做大培训规模。全省首个无人机综合性考点—江苏民航无人机驾驶员执照培训与考试中心落户浦口高新区西江基地,年接待全省及周边地区无人机执照培训和考试人员近10000人次,为入园无人机培训类企业开展培训提供5G网联通讯和高精度定位服务;四是集聚产业资源。依托低空智联网平台,在南京试验区核心区浦口高新区范围内谋划打造南京浦口低空经济产业园,全力推进南航无人机研究院和省级创新中心项目落地,已签约祥燕低空飞行营地等多个项目,精准发力,多轮驱动加快培育壮大低空经济新质生产力;五是场景创新应用。目前,在南京试验区范围内共计部署18个基站,用于试验区核心区内5G专网信号覆盖,搭建全国首个覆盖长江南京段水域的5G低空智联网,以支撑固定翼无人机实现远程异地起降和实时数据回传。成功开展5G网联无人机的各类场景应用,全面参与在城市综合应用、长江大保护等重点场景方面开展探索研究,支撑海事巡检、长江物流、西江基地培训、侯冲基地测试等场景的应用。
江苏南京无人机基地