智驭低空,引领智能管控新时代
(一)案例介绍
中科星图智慧科技有限公司研发的“数智低空大脑”(Geovis Digital intelligent LowAirSpace Brain)是一款面向低空保障的基础平台产品,基于数字地球时空框架提供基础地理、城市三维、飞行环境等数据的供给和承载能力,构建低空数字底座;基于空域网格计算引擎和数字地球算力,提供低空数字化建模、空域网格计算、气象智能预报、电磁全域识别、地表信息提取等计算服务,打造低空智算引擎;平台面向低空交通服务,提供空域划设、航线规划、地理围栏、飞行态势、飞行告警、风险评估等共性能力。
该平台旨在对低空空域进行精细化、合理化的规划和分配,充分利用空域资源的同时,对飞行活动实现安全、有序的管控,最终最终为低空飞行服务保障提供有力支撑。
1.主要功能
(1)空域管理
低空空域管理负责规划、管理、监测和更新低空空域,确保其安全与高效运行。包括空域图制作、空域配置管理、空域状态变更、空域状态通报、空域容量分析、空域网格计算、空域监测预警、空域图更新维护八大功能,实现低空空域的全方位管理,保障低空通航的安全与高效。
(2)航线管理
涵盖航线图制作、配置管理、状态变更、状态通报、流量分析、网格计算、监测预警及更新维护。通过综合分析地理、气象、空域等多项数据,结合飞行器性能和用户需求,系统自动生成或用户手动绘制航线,确保航线图的可视化效果和准确性。此外,系统实时监控航线状态、流量和风险,及时调整并通报航线变化,支持网格计算和飞行条件评估,确保飞行安全和空域资源的高效利用。通过定期的航线图更新和维护,确保数据及时性和准确性,提升整个低空航线的管理效率和安全性。
(3)计划管理
包括飞行计划申报、审批、检测、排班、推演、协同、统计及报告八大功能。系统提供直观界面和低空掌上APP,用户可便捷输入和修改飞行计划信息,系统自动审批并给出改进建议。检测功能评估空域适应性、气象条件及冲突风险,优化航线提高飞行效率。排班系统综合多重因素生成智能方案,确保安全高效。推演功能模拟飞行全过程,提升安全性和应急能力。协同管理促进信息共享和部门协作,优化空域资源分配。统计和报告功能详细记录和分析飞行数据,支持决策优化。通过全面覆盖飞行前、中、后各环节,计划管理系统确保低空飞行的安全和高效。
(4)情报管理
涵盖低空气象、航空情报、非合作目标、空域图及航线图五大管理功能,为低空飞行提供全面信息支持。通过高精度气象数据和模型,系统实时发布气象预报和警报,辅助飞行计划调整,提升飞行安全。同时,整合官方航行通告、空域限制等信息,构建航空情报数据库,实现关键信息的实时查询和交换。非合作目标情报管理通过多种技术手段,监视未经许可飞行物,确保空域安全。定期发布的低空空域图和航线图,结合最新数据,直观展示空域使用情况和飞行路线,帮助用户规划和优化飞行计划。通过综合管理各类低空情报,系统有效提升飞行安全性、效率和应急响应能力。
(5)飞行监视
集成了先进的飞行监测、冲突检测、异常告警和指挥控制等功能,确保低空飞行的安全和高效运行。通过合作与非合作目标监视,实时获取飞行器位置和状态信息,系统能够精准识别并管理低空目标。飞行冲突监测和异常告警功能及时发现潜在威胁,提供预警和最佳航班调整方案。指挥控制系统和协同管理优化空域资源分配和飞行计划。飞行计划、空域容量和航线流量的监视帮助用户了解飞行状态和空域利用情况,统计分析功能通过大数据处理和GIS技术展示飞行数据,提升决策支持能力。综合一体的飞行监视系统实现了空地一体化协同运行,提高了低空飞行管理的精度和响应速度。
(6)运营管理
覆盖用户、运营人、飞行器、飞手及政策的全面管理,确保低空飞行的合法性和安全性。通过用户和运营人的注册与认证、飞行器和飞手的资质审核,确保关键参与者的合规性。空域和航线信息的公示与分配,帮助用户合理规划飞行计划,避免冲突。飞行计划申请与交易结算服务,简化飞行活动流程并保障资金安全。政策信息查询和数据资产运营,为用户提供全方位支持和优化服务。综合一体的运营管理系统提升了低空飞行的管理效率和用户满意度。
2.产品性能
(1)低空数字建模
通过三维立体剖分实现空域数字化建模、构建唯一标识的可计算空域单元、各类数据网格化映射与索引。
(2)地表信息提取
基于卫星和无人机等多个平台数据的城市地块信息智能化提取,在线提取效率达到每景分钟级。
(3)空域网格计算
基于网格剖分技术将三维实景空域变成了可计算的网格空域,计算速度最高可提升50倍。
(4)低空气象预报
针对小尺度城市区域飞行场景,提供智能预报计算服务。通过降尺度实现米级街区预报,具备对空域进行水平风场和水平能见度的垂直分层能力。
(5)全域电磁感知
通过对低空通信链路和电磁频谱进行分布式获取、多域在线监控、智能分析识别等,实现无人机安全飞行保障、航路规划、要地防控等能力。其中,电磁频谱探测半径可达到10KM。
3.核心优势
(1)卓越的低空数据保障服务能力
集成基础影像、电子地图、基础地形、建筑白模、倾斜摄影、激光点云、自然资源、社会经济、低空管理、气象卫星及站点、预报模型以及其他气象数据,通过分布式互操作、大数据分析和共享服务等关键技术,构建多层次、多尺度模型表达的数字地球低空时空数据资源体系。依托空域网格化技术,构建统一时空基准和统一空间编码的数字孪生数据底座。
(2)卓越的气象保障能力,
实现米级街区预报,具备对空域进行水平风场和水平能见度的垂直分层能力,结合气象服务和城市环境,提供综合解决方案,满足低空领域的迫切需求。
(3)稳定高效的电磁频谱监测能力
利用电磁手段进行无人机环境监测和反无人机措施,电磁频谱探测半径可达到10KM,提高无人机管控效率,优化飞行路线规划,保障低空安全。
4.应用场景
(1)低空经济+政府监管
基于数智低空大脑,打通当前政府各个业务部门的分散式管理模式,实现装备统型、业务兼容和统一运营,向管理要效益,向数据要收益,实现政府管理职能与低空经济的有机融合,同时为开放低空经济市场打下坚实的基础。
(2)低空经济+企业赋能
基于数智低空大脑,为各行各业提供无人机飞行服务,企业按需下单,直接享用飞行成果,无需考虑空域申请、飞行计划申报、飞行风险评估等诸多繁琐工作,无需承担飞行事故等风险责任,有力促进企业低空需求的充分释放。
(3)低空经济+大众服务
基于数智低空大脑,打造老百姓使用的空中服务平台,一方面助力开发者基于平台实现空中解决方案,将低空服务思想转变为现实。另一方面面向大众提供低空服务能力,让公众享受到低空服务带来的便利。
5.服务方式
数智低空大脑整合数字地球十圈层要素和地球超算能力,依托星图云底座提供低空共性服务。
数智低空大脑是一个应对低空行业新模式推出的全新产业生态系统,不仅革新了传统的低空飞行管理模式,实现了飞行资源的全面智能优化;而且搭建了一个开放、共享的合作平台,促进了政府、企业和各相关方之间的深度协作,共同推动低空经济朝着更高层次、更宽领域蓬勃发展。
目前,星图智慧已经面向低空物流、通航运输、城市管理、公共服务等领域应用场景提供综合解决方案,后续在数智低空大脑的加持之下,公司产品应用场景有望进一步扩大至巡检、测绘、应急、出行等领域。数智低空大脑为基于低空的各种落地应用场景提供高效便捷的服务渠道,无论是资格准入还是日常申报,都能迅速响应,满足多样化需求,助力公司打造更加开放的低空经济生态圈,加快形成产业集聚效应和创新生态。打造智慧城市新基建与数字经济新引擎,共建低空经济发展新业态,共绘未来高品质生活的美好蓝图。