飛象網(wǎng)訊 9月4日，2024中國信息通信業(yè)發(fā)展高層論壇上，中國信科集團副總經(jīng)理、總工程師陳山枝博士發(fā)表了低空智聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)的精彩演講，對低空智聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)做了深入淺出的分析。以下是演講主要內(nèi)容：
陳山枝首先介紹了低空經(jīng)濟的機遇與挑戰(zhàn)。黨的二十屆三中全會提出“發(fā)展通用航空和低空經(jīng)濟”，給產(chǎn)業(yè)屆帶來的全新的發(fā)展機遇。隨著低空經(jīng)濟的快速發(fā)展、低空飛行器數(shù)量不斷激增，應(yīng)對不當(dāng)，將會出現(xiàn)類似地面交通的交通事故、交通擁堵、能源消耗等問題。而且一旦發(fā)生空中交通事故，其嚴(yán)重性與后果遠大于地面交通事故。
陳山枝指出，低空飛行場景特征與需求主要包括四個方面：一是空中交通的管理，面對數(shù)量龐大的無人飛行器，需要建立高效、安全、統(tǒng)一的空中交通管理體系。二是無人飛行器的飛行安全，飛行器在復(fù)雜的交通環(huán)境中飛行，可能出現(xiàn)飛行器間的碰撞、與建筑物或其他障礙物的碰撞等風(fēng)險，需要被有效地規(guī)避。三是低空飛行與空中交通的通信。涉及衛(wèi)星通信、飛行器間通信技術(shù)、空對地網(wǎng)絡(luò)、地對空網(wǎng)絡(luò)、地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。四是無人飛行器的感知和數(shù)據(jù)處理能力。無人機會根據(jù)使用用途配備不同的傳感器，及時處理從傳感器獲取的大量數(shù)據(jù)是一項龐大而復(fù)雜的任務(wù)。全覆蓋的高性能通信網(wǎng)絡(luò)是無處不在的空中飛行器正常運行的基礎(chǔ)保障。
陳山枝講到，低空經(jīng)濟對網(wǎng)絡(luò)的通信和感知兩個方面具有較高的要求。從通信角度看，要為各種低空應(yīng)用業(yè)務(wù)，在低空區(qū)域內(nèi)提供高帶寬、低時延、高可靠、廣域連續(xù)通信能力，滿足對飛行控制、以及用戶數(shù)據(jù)的傳輸需求，典型業(yè)務(wù)需滿足25Mbps的回傳要求。從感知的角度看，低空典型業(yè)務(wù)感知性能要能夠?qū)?.1平方米RCS的無人機在1000米范圍內(nèi)實現(xiàn)10~20米精度的感知，并且單個通信小區(qū)可以支持32個目標(biāo)的感知，感知刷新的速率不大于1秒，同時低空感知需具備“無死角、低成本、全天候、高精度”。
基于以上的需求，陳山枝認為要讓低空飛行器“通得著、測得準(zhǔn)、管得住”，低空網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要面臨4大痛點：一是覆蓋問題，低空空域高度可達地面以上1000m，需要實現(xiàn)對空立體覆蓋。二是傳輸速率，無人機普遍要求有視頻或圖片回傳，普遍要求在每秒幾十到幾百兆速率。三是感知受限，低空環(huán)境復(fù)雜，監(jiān)管部門難以第一時間發(fā)現(xiàn)低空空域中不合理和不合法的飛行行為。四是導(dǎo)航定位問題。低空活動頻次高，高密度飛行，導(dǎo)航模式需要更加數(shù)字化、精細化，需要通信設(shè)施支持。總之，某個單項通信技術(shù)難以解決上述問題。
陳山枝提出要研究“異構(gòu)融合的低空智聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”，即以5G-A網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，自組織網(wǎng)絡(luò)和飛行器間（A2X）通信系統(tǒng)為補充的立體協(xié)同覆蓋的低空智聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，形成與地面二維覆蓋不同的三維立體覆蓋網(wǎng)絡(luò)，解決低空飛行中的通信、感知、管控以及數(shù)據(jù)，護航低空經(jīng)濟安全發(fā)展。
陳山枝強調(diào)，低空智聯(lián)網(wǎng)本身也是資源受限系統(tǒng)，受到空域資源、網(wǎng)絡(luò)資源、頻譜資源等資源的限制，面臨下面六個方面的挑戰(zhàn)。1：低空智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一認證、統(tǒng)一管理的問題；2：滿足不同飛行速度，特別是高速飛行的移動性管理問題；3：立體通信覆蓋帶來的無線信號干擾管控和場景感知問題；4：有限的地面、空域和頻譜資源協(xié)調(diào)共用的問題；5：飛行器群組的管理和通信問題；6：大規(guī)模低空飛行的安全、效率問題。
陳山枝指出，以下關(guān)鍵技術(shù)將助力低空智聯(lián)網(wǎng)更好的解決以上挑戰(zhàn)：
● 低空智聯(lián)網(wǎng)接入認證技術(shù)，通過無人機可信標(biāo)識（CAA-Level UAV Identity）對低空飛行器機實現(xiàn)可信接入和高效、可靠管理，是整個低空網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)高效可靠管理的基礎(chǔ)。5G-A系統(tǒng)中已經(jīng)引入無人機可信標(biāo)識技術(shù)。
● 5G-A通感一體化技術(shù)實現(xiàn)目標(biāo)檢測與追蹤、環(huán)境檢測與重構(gòu)，為低空經(jīng)濟提供可靠的、增強型解決方案，也是目前5G-A發(fā)展的重點方向。
● 5G NTN 衛(wèi)星通信技術(shù)為低空智聯(lián)網(wǎng)提供全域無縫的覆蓋，特別是彌補5G地面移動通信沒有覆蓋或難以覆蓋的空域通信需求。
● 低空智聯(lián)網(wǎng)移動性管理技術(shù)，針對空地融合的低空智聯(lián)網(wǎng)，研究跨域的移動性管理方案，包括無人機在地面基站之間的移動性、無人機在地面和衛(wèi)星的移動性、低軌衛(wèi)星的高動態(tài)移動性。
● 高效靈活的無線自組織技術(shù)，支持低空飛行器群組內(nèi)直接通信，不需要通過中心化的基礎(chǔ)設(shè)施支持，可實現(xiàn)點對點通信、點對多點通信、無中心Mesh通信，便于更加快速、便捷、高效地部署，適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境無線寬帶傳輸。
● A2X通信技術(shù)可實現(xiàn)低空交通中各個飛行器間直接可靠的信息交互，飛行器間兩兩交互包括飛行器精確位置和飛行數(shù)據(jù)（如速度、高度及飛機是否轉(zhuǎn)彎、爬升或下降等），確保規(guī)避飛行器間碰撞，有效保障飛行安全，有效解決空交通中的安全問題和城市空中交通管理問題。A2X通信技術(shù)可以通過C-V2X通信技術(shù)升級完成，目前中國信科團隊已經(jīng)布局。
● 構(gòu)建低空智能立體網(wǎng)格安全體系，采用數(shù)字孿生、移動通信、大數(shù)據(jù)、AI人工智能等多領(lǐng)域的融合技術(shù)，通過數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、技術(shù)三者融合，實現(xiàn)從面向系統(tǒng)的平視管理到面向多維網(wǎng)格的立體管理轉(zhuǎn)變。
● 無線測試技術(shù)解決方案，低空智聯(lián)網(wǎng)的立體性、融合性、廣泛性，帶來了許多新的應(yīng)用場景，需要進行針對性的測試來滿足特定的通信需求和應(yīng)對無線干擾問題，包括移動通信測試、A2X測試、衛(wèi)星測試等，來推動低空智聯(lián)網(wǎng)的立體性、融合性、廣泛性應(yīng)用場景通信環(huán)境成熟和發(fā)展，
最后，陳山枝提到，中國信科將在5G/5G-A移動通信、衛(wèi)星通信、A2X（C-V2X）通信、自組織通信等技術(shù)積累與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上，通過發(fā)揮三大核心功能和四大核心競爭力，全面支持低空智聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，圍繞低空智聯(lián)網(wǎng)的整體技術(shù)架構(gòu)，進行了關(guān)鍵鏈條的產(chǎn)業(yè)布局，護航低空經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。
