如今,低空经济的崛起为国家竞争力注入新内涵,但其规模化发展亟需稳定、统一的技术底座支撑。当前,低空飞行器数量激增(2024年超60万架),却面临“地区管理差异、标准不一”的管理瓶颈。《低空经济的时空信息基础与应用导论》提出的“1套标准规则–2项基础技术–3类典型应用”体系,正是破解困局的良方——通过统一时空基准、通信协议与数据接口,构建“全国一盘棋”的数字低空底座,让飞行器在“看得见、呼得着、管得住”的框架下高效安全运行。
刘大响
中国工程院院士
2025年10月
低空经济的蓬勃发展,呼唤技术与理论的深度融合。《低空经济的时空信息基础与应用导论》凝聚了多领域专家学者的智慧,作者团队汇聚了来自北京超图软件股份有限公司、北京大学、中国民用航空飞行学院、中国时空信息集团有限公司、清华大学等单位的科研骨干。编著工作以“时空信息技术赋能低空经济”为核心主线,围绕“规则–技术–应用”三大维度展开,提出了“1套标准规则–2项基础技术–3类典型应用”体系:既包含低空空域分类、时空基准构建等标准规则的理论阐释,也涵盖空天地通导感一体化、实时化处理等关键技术的实现路径;既聚焦智能交通管理、低空物流网络等专属应用场景,也提供实验平台建设与验证的实践方案。本书的出版,既是中国科技出版“国家队”专业实力的体现,更是学界与产业界协同创新的成果。
低空经济的时空信息基础与应用导论
李学友 晏 磊 杨昌其 王 垚 戚铭尧 编著
北京: 科学出版社, 2025. 11
(低空无人机应用丛书)
ISBN 978-7-03-083585-7
全书共包含12章,其中第1章是概述,第2~11章,首次提出并系统阐述了低空经济时空信息“1-2-3体系”,即“1套标准规则–2项基础技术–3类典型应用”的基础体系,第12章核心支撑体系,辅以“四个平台”的介绍作为本书的实践验证和落地实现。主体架构即首尾2章+三大部分,具体如下:
▋第1章低空经济的时空信息技术概述。作为全书开篇,给出了低空经济时空信息技术的基本定义及技术体系,阐述了时空信息技术在数字低空底座和低空智能网联体系的核心支撑和关键引擎作用,并指出了时空信息技术赋能的典型应用,明确了时空信息技术在低空经济中的核心地位。
▋第一部分:一套标准规则(第2~3章)。系统构建低空经济的制度框架与标准体系。第2章梳理中国在空域分类、飞行审批与监管机制中的本土化探索,提出“动态空域–分级管理”的制度体系;第3章聚焦国家、行业、地方三类标准的联动路径,强调中国在国际标准化组织(ISO)及电气与电子工程师协会(IEEE)标准制定中的国际化主导角色,展现出“从规则遵循到标准引领”的跃迁路径。
中国低空经济标准体系的构建
▋第二部分:两项基础技术(第4~8章)。细化为“高精度分辨能力”与“高机动实时能力”两大技术底座。第4 章与第5章聚焦三维实景建模与智能时空计算,构建数字低空的感知与认知基础;第6~8章系统阐述空天地通导感一体、软硬件协同、时空安全保障等技术,为低空经济复杂环境下的高频感知、低延迟处理与可信运行支撑。
低空监管平台主要流程
▋第三部分:三类典型应用(第9~11章)。聚焦低空经济的三大核心场景。第9 章围绕“智能低空交通管理”,构建空域、平台、人员与规则四位一体的智能管控体系;第10章系统分析低空物流网络的选址规划、航线优化与调度模型;第11章聚焦农业遥感、应急建模与城市巡检等典型监测作业,提出面向亿级数据流的实时感知与分析框架。
低空物流系统组成要素
▋第12 章:四个平台的实践验证。为支撑“1-2-3体系”的可复现性验证与工程落地,第12章列出了四类实验平台,包括低空运行管控平台、低空数字底座平台、北斗服务平台与低空AI 巡检平台,为全书提出的关键能力体系提供应用验证与科研教学支撑。
全书力求实现三重目标:一是为低空经济从业者提供从空域管理到飞行服务的全流程操作指南;二是为技术研发人员解析多模态数据融合、硬件加速等核心技术的实现逻辑;三是为政策制定者与学者搭建国际规则对接、产业生态培育的方法论框架。
当前,全球低空经济竞争已进入以“空间智能”为核心的新阶段。我国虽然在政策布局(如《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》)和技术储备(如千帆星座、5G-A 通感一体)等方面具有一定优势,但仍需克服“重应用轻基础”的倾向。本书特别强调“技术–规则–应用”协同和“产学研用”融合创新,主张开展“空天信息–低空经济”交叉学科研究,这一点与我多年倡导的“遥感定量化”和“基础研究引领应用突破”理念高度契合。只有夯实时空信息基础理论,才能避免在高端传感器、高并发计算、高可信仿真等关键环节被“卡脖子”的现象。
童庆禧
中国科学院院士
2025年10月29日
本书内容特色鲜明,凸显三大亮点:
▋其一,多学科交叉融合。整合地理信息科学、航空工程、人工智能、管理科学等学科精髓,构建覆盖“感知–建模–决策”的技术闭环。例如,第4 章“低空多维数据获取融合技术”深度融合摄影测量、激光雷达与多光谱传感技术,第7 章“实时化处理体系下的软件硬件化技术”结合嵌入式系统与并行计算理论,为高机动场景提供算法优化方案。
▋其二,理论与实践双驱动。每项技术阐述均辅以典型应用案例:深圳城市物流网络通过动态路径规划实现日均5000 架次无人机配送,美团、顺丰等企业依托时空网格编码(GeoSOT)优化航线调度,三峡库区利用无人机+北斗开展地质灾害监测等。
▋其三,国际视野与本土创新结合。既对标ISO/IEEE/通用与 TC20/SC16 专用标准体系,又突出我国在北斗网格编码、5G-A 通感一体等领域的自主创新成果,如北京“低空智联网”平台通过北斗+5G 融合实现厘米级定位,支撑城市低空物流网络高效运行。
本书适用于低空经济全产业链从业者、技术研发人员、政策制定者及高校科研人员:从业者可从中获取空域管理、飞行服务、物流规划等实操指南;技术研发人员可深入解析时空数据融合、实时计算、硬件加速等关键技术实现路径;政策制定者与高校科研人员可从标准体系构建、国际规则对接等方面借鉴开展顶层设计。我们期待,这部著作能成为低空经济研究者的案头参考、从业者的实践指南,并为全球低空经济治理贡献中国智慧。
当前,我国低空经济发展正面临从“技术验证”向“规模化应用”跨越的关键期。该书的出版恰逢其时,它不仅系统总结了时空信息技术在低空领域的创新应用,更揭示了“时空智能”作为新质生产力的深层逻辑。期待作者团队继续深耕这一领域,为我国低空经济高质量发展提供更多原创性成果,助力我国在低空经济全球竞争中抢占战略制高点。
刘先林
中国工程院院士
2025年10月于北京
本文摘编自《低空经济的时空信息基础与应用导论》(李学友等编著. 北京: 科学出版社, 2025. 11)一书“前言”“第1 章 低空经济的时空信息技术概述”“序一”“序二”“序三”,有删减修改,标题为编者所加。
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