低空新基建是低空飛行服務的必要保障。
作為融合性經濟模式,低空經濟包含的領域廣泛,其中基礎設施是其中重要一 環。一方面,與傳統通航有別,低空經濟隱含著數字化經濟的概念,這對于以空管 平臺為主的“軟基建”與“通/導/監/氣象”為主的“硬基建”提出發展新要求。 另一方面,基建融入飛行器升空再到降落的飛行全流程,是產品及應用發展的重要 前置因素。
當前低空的基建側核心可分為“硬基建”和“軟基建”兩部分。當前頂層并未 對低空經濟基礎設施領域給出詳細的分類方式,我們結合了深圳市政府、福田區政 府、深圳 IDEA 研究院分類方式,我們認為將其拆分為“硬基建”與“軟基建”便于 理解。其中,“硬基建”環節以基礎設施運營為主,包含機場、起降站、通/導/監 設備等。“軟基建”環節則包括數字化空域建設、空中保障服務與地面保障服務。 二者均需要與“硬基建”協同。例如空中保障服務以各類系統、平臺軟件運行,其 數據及傳輸來源于“硬基建”。地面保障服務則多基于“硬基建”提供的平臺開展。

從當前低空經濟的相關地方政策可知,低空新基建是當前地方政府對于地方經 濟規劃中必不可少的一環。梳理全國各省市自治區近四年的地方兩會政府工作報告, 統計報告對低空經濟相關表述的變化情況??傮w來看,四年政府工作報告中有兩年 及以上提及低空經濟相關表述的地區主要包括:上海、安徽(長三角),廣東、廣 西、海南(華南),四川、貴州(西南),湖南、江西(中部地區),以及山西、 吉林、內蒙古等地區。其中,連續四年均提及的有上海、安徽、四川和江西。
低空的軟基建一般以“系統”的形式呈現,過去以服務無人機為主。2020 年民 航局公布首批 13 個民用無人駕駛航空試驗基地名單,其中杭州作為定位于城市場景 的試驗區,其上線的市無人機運行管理服務系統已經穩定線上運行將近 4 年時間。 2022 年交通部公布第二批國家級民用無人駕駛航空試驗區試點城市名單為:廣東省 深圳市、河北省石家莊市、山西省太原市、重慶市兩江新區,未來隨著試點城市的 增加以及部分起步較早城市技術管理的日趨成熟,基建的投入有望進一步增加。
低空新基建是空域放開的緊迫前置投資。《中華人民共和國空域管理條例》中除了空域的分級、分類進行較大改動外,對現行空域管理體系也進行了較大調整?!讹w行基本規則》中表明我國現行空域管 理是軍民分管體系,軍用航空按五大戰區管理轄區空域,民用航空由民航局及下屬 各區域分局分區管理轄區空域;國家空中交通管理委員會是國家空中交通管理領導 機構,軍隊五個戰區的相關部門和民用航空局是空中交通管理運行機構?!稐l例》 設立了地區空中交通管理組織協調機構,負責國家空中交通管理領導機構交辦的其 他事項和本地區空域管理其他事項;分級設立空中交通管理聯合運行機構,負責本 責任區空域管理有關事項。《條例》增加對縣級以上地方人民政府及有關單位授權 作為空域管理機構組成,按照職責分工協助做好有關空域管理工作。
《條例》尚未對具體的權責分配方式進行指導,探索低空飛行協同管理機制是 當前地方政府試點政策的探索重心。2024 年 2 月 1 日起深圳實施《深圳經濟特區低 空經濟產業促進條例》,深圳的條例中專門建立兩個機制:市政府建立的低空經濟 產業發展協調機制和市政府與空中交通管理機構、民用航空管理部門建立的低空飛 行協同管理機制。在深圳的條例中還強調,由于基建項目普遍成本較高且需要多部 門審批或支持,應由市政府統籌本市低空飛行基礎設施的規劃、建設和運營管理。 隨著《條例》等相關文件的發布,低空經濟空域管理部門有望逐步明確,地方政府 責權逐步統一,有助于解決低空經濟管理問題。
我國從 2018 年開始落地的方案就是《低空飛行服務體系建設總體方案》,政 策端同樣支持率先建設新基建的緊迫性。2016 年民航局空管局提出構建現代化空中 交通系統(CAAMS),與美國 NextGen、歐洲 SESAR 并稱國際空管運行三大發展戰略。 一方面為了響應國務院 2016 年印發的《關于促進通用航空業發展的指導意見》,另 一方面自 2010 年空域改革后低空飛行服務保障體系的發展滯后,保障能力無法滿足 低空空域有效開發利用的需要,2018 年《低空飛行服務體系建設總體方案》發布, 截至 2023 年底低空飛行服務的三級保障體系基本建成。
低空軟基建可解決地方政府保障低空飛行安全有序的痛點,或可率先得到投資。2023 年 8 月衢州市智慧新城管委會與北斗伏羲信息技術有限公司正式簽約,聯合建 立低空空域建設投資平臺,項目總投資 2.5 億元,一期投資 4000 萬元。2023 年 6 月 深圳市交通運輸局公布“低空智能融合基礎設施建設項目一期工程勘察設計施工總承 包(EPC)”招標計劃,招標估價 54597.56 萬元,項目圍繞深圳市低空經濟發展,建 設內容包括可覆蓋全市范圍的智能融合系統的軟件平臺等。

低空新基建需求端面臨的四大核心變化。變化 1:飛行器飛行高度下探。由空管委制定、民航局于 2023 年 12 月 21 日發 布的《國家空域基礎分類方法》中將空域劃分為 A、B、C、D、E、G、W 等 7 類,其 中,A、B、C、D、E 類為管制空域,G、W 類為非管制空域。G 類空域要求包括:B、 C 類空域以外真高 300 米以下空域,W 類空域為 G 類空域內真高 120 米以下的部分空 域,則非管制區域主要在 300 米高度以下。相較于民航的航空飛行高度可達萬米以 上,低空經濟非管制飛行高度僅為 300 米高度以下,則低空經濟相關航天器、基礎 設施設備在多個需求、性能要求等方面與傳統民航出現顯著不同。 帶來的挑戰:頻譜資源管理難。飛行器飛行高度的下探導致除地面基礎設施和 移動用戶外,低空空域還包含了多種空中用頻設備,導致頻譜環境日益復雜,用戶 和應用的增長帶來了大量空-地與空-空通信導致頻譜資源短缺;高速移動的特性對 頻譜共享也提出了更高要求;空域的開放同樣導致空地用頻交疊(低空飛行器的通 信、導航、與地面通信、雷達、導航等系統頻譜互相干擾),影響飛行器的穩定運 行。
變化 2:飛行器飛行密度增加。傳統民航航空器之間間距較大,密度較為稀疏。 交通運輸部 2022 年 11 月公布的《民用航空空中交通管理規則》中,關于垂直間隔 與安全高度方面,要求包括“機場等待空域的飛行高度層配備,從 600 米開始,每 隔 300 米為一個高度層”等;儀表飛行水平間隔方面,要求包括“同航跡、同高度、 同速度飛行的航空器之間,縱向間隔為 10 分鐘”。處于安全等因素考慮,民航局規 定了航空器之間有較大的間距間隔,航空器在空域中的分布較為稀疏。 帶來的挑戰:網絡資源配置難。低空網絡是三維立體的組網空間,各類飛行器 的飛行高度、速度、航跡不同,增加了組網通信難度和計算覆蓋難度;廣闊空域范 圍內低空飛行器面臨分布不均勻挑戰,空間通信信號難以實現全球范圍內無縫覆蓋; 空地融合組網加劇網絡的不確定性且網絡資源融合共享困難。
變化 3:區別于傳統民航交通,低空交通場景為多種飛行需求耦合。臨近空間 飛行器特別是可重復使用空天往返載具的發展,使得臨近空間飛行頻次明顯增加; 中高空有人/無人共域運行趨勢明顯,無人機應用向諸多領域深入拓展;低空城市空中交通業態孕育,空中出租、空中巴士、空中物流所需的載人/載貨飛行穿梭。 現有城市交通載具類型比較固定,而當前僅 eVTOL 航空器類型就有多旋翼、傾轉旋 翼、復合翼以及垂起固定翼等,動力模式、氣動布局方式不同,起飛重量、巡航速 度、續航時間以及機體尺寸差距也十分明顯且無統一規律。 帶來的挑戰:空域資源監管難。當前低空運行監管尚未建立標準統一的數字化 精細化空域系統,多類型空域、多元化用戶、多任務場景交織作用下的協同運行監 管理論、技術與機制還存在空白,難以保障低空空域資源的最大化效益;日益增長 的異構終端飛行器同樣對系統的運行安全產生挑戰,現有的技術還無法實現飛行器 運行軌跡無沖突融合;監管的高效性同樣難以解決,現有的低空運行監管技術與平 臺尚未實現“飛得好”和“管得好”,制約了低空飛行活動效率。
變化 4:與民航相比,集中式向分布式發展?,F階段 eVTOL 航空器的續航時間 決定了其單架次運行距離只能滿足執行大城市區域內或城郊的運送任務,運行區域 以城市為主要范圍,沿途??康臋C動性能力是其特點和滿足未來需求的優勢。 eVTOL 航空器體積小,靈活性更高,可以利用低空空域建筑物上方的空間,路線更 短直,延誤風險低,具有按需響應的特性。因此相較于民航機場樞紐的集中起降, 針對于未來低空場景打造的新基建更偏向分布式。 起降機場的選址與布局、電子圍欄的劃設范圍、4D 航路的規劃方式等因素都會 對未來空域的容量產生影響。起降機場是整個低空空域環境中的重要節點,合理的 布局將最大化容量同時達到最好的商業效果,避免資源浪費。空域容量管理通用原 則為控制交通密度和控制交通復雜度,交通密度可通過地理圍欄實現,較為簡單; 但控制交通復雜度則較為困難,地理矢量或成為一種通用手段。