【行业分享】中国工程院院士向锦武：发展低空经济 建设低空空域数字孪生系统

“通航的概念在十年前就曾经提出过，现在再次提出，主要是随着技术创新，曾经的通航飞机、直升机得到了简化，性能得以提升。从原先直升机上要求很高的螺旋桨、上百公斤的发动机，到现在eVTOL通过多个小螺旋桨和轻便的电池也能很好地飞起来，技术的进步为低空经济带来了机遇。”向锦武告诉中证报记者。

无人机、eVTOL等航空器是未来整个低空经济最主要的载体。 让“天车”飞得好，是发展低空经济重要的第一步。续航和飞行控制的能力是目前人们对低空飞行器最为关注的问题。

向锦武提到，针对航空器eVTOL本身，技术应在能耗方面做减法，在能源动力方面做加法：一方面通过高效的气动布局、轻量化高强度的结构设计对飞行器减阻降耗；一方面通过研发高能量密度动力电池提高续航能力。

在飞控系统方面，低空航空器应主要注重提升“眼睛、小脑、大脑”的能力。 向锦武表示，在环境感知、定位和避障上，需提升航空器安全性，发挥“眼睛”的作用；在航空器飞行稳定性和安全性上，要优化垂直起降技术、自主起降控制系统，增强“小脑”的能力；在飞行过程中，解决航空器自主决策、路径规划等技术难题，开发“大脑”智慧。

向锦武表示，在未来，新型低空航空器装备将以高端化、智能化、绿色化为方向，无人机等航空装备的关键核心技术将加快突破，技术水平转向国际领跑。针对不同应用需求，不断提升产品竞争力和市场适应性。

低空空域管理是低空基础设施建设的重要一环，修好天路，筑成天网，才能保障低空航空器的安全飞行。

向锦武认为，低空空域管理应重点解决天路划设、天车运行监督等问题。他表示，要发挥智慧低空新基建的优势，完善低空智慧新基建，应在着力建设基础设施网、空中航路网、通信导航网、空域管理网、低空服务网“五网”的基础上，还应打造新一代的低空经济数字化监管和服务平台，建设“感-传-算-控-管-服”一体的智慧空域管理系统。

向锦武介绍， 一方面可以建立“天路”的分类划设标准和灵活使用机制，提升低空空域的精细化和动态化管理能力 ，另一方面， 建设低空空域数字孪生系统，以三维空中地图、城市信息模型（CIM）为基础，建立天图，合理规划低空飞行航路航线。 此外，可以利用5G、6G网络、低轨卫星网、大数据、人工智能等前沿技术，突破无人机与有人机协同的管控机制和技术。“一方面可以预测可能出现的冲突，及时地对违反运行规则的航空器进行介入，完全掌握它的控制权；另一方面也可以对航空器进行定制化服务，提升城市低空服务的效能。”向锦武说。

同时，向锦武还特别强调了低空空域管理“车同轨”的重要性。“现在各地方加速发展低空经济，但不同部门、不同省份之间不太协调。低空飞行涉及空域管理、质量监督等很多部门，还需要不同省份之间的在‘天路’‘天网’上的连通。因此想要不走弯路，需要有一个强力部门指导，给出统一的低空空域管理标准。”向锦武表示。