1. 引言 1.1 背景与意义 随着无人机、低空飞行器等新兴航空设备的广泛应用，低空空域的使用变得越来越频繁， 特别是在物流配送、城市空中交通、农业监测和应急救援等场景中，低空空域管理的复杂性 和重要性日益凸显。当前，针对低空空域的通信、导航、监测和气象保障技术尚未形成统一 的标准和系统化的方案，导致各国和地区在低空空域安全管理方面存在不一致和技术空白。 因此，行业内亟需编制一份 建立技术标准和行业规范，从而确保低空空域飞行器能够安全、高效地运行。 通过统一低空空域的通信、导航、监测及气象数据处理标准，不仅能够提升无人机、低 空飞行器与地面系统之间的互操作性，还能有效降低空域管理的复杂性，避免通信干扰和空 域冲突。同时，这些标准也可为相关技术的发展和创新指明方向。在空域管理的不同场景中， 如无人机交通管理（Unmanned Aircraft Traffic Management 1、通信技术：将详细阐述适用于低空空域的无线电频段、通信协议和技术标准，确保 无人机和低空飞行器能够与地面控制中心、其他飞行器实现稳定、低延迟的通信。它还将探 讨多种通信方式的无缝融合（如 5G、卫星通信、专用航空频段等），以应对复杂的低空空 域环境。 2、导航技术：将介绍精确的低空导航解决方案，包括全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）、惯性导航系统（Inertial

功能模块均可独立升级和维护。系统将集成多种传感器，如红外摄 像头、多光谱传感器等，以增强图像识别的准确性和适用性。此 外，系统还将具备自动避障、路径规划、电量监控等智能功能，确 保无人机在复杂环境下的安全飞行。 项目的主要技术难点在于 AI 模型的训练和优化，需要大量的 标注数据进行模型训练，并不断调整模型参数以提高识别精度。为 此，项目将建立一个大规模的图像数据库，涵盖各种地形和气候条 随着无人机技术的快速发展，低空无人机在农业监测、环境监 控、城市管理、灾害应急等领域的应用日益广泛。然而，传统的无 人机图像处理方式主要依赖人工操作，存在效率低、成本高、实时 性差等问题，难以满足大规模、高频率的监测需求。特别是在复杂 环境下，人工识别图像中的目标物体或异常情况时，容易出现误判 或遗漏，导致决策的滞后性和不准确性。此外，随着无人机采集的 数据量呈指数级增长，如何高效处理和分析这些海量数据成为亟待 解决的技术难题。 训练，随 着技术的进步，无人机逐渐在农业、物流、测绘、环境监测等多个 领域得到应用。近年来，随着人工智能、计算机视觉和传感器技术 的快速发展，无人机的能力得到了显著提升，尤其是在低空飞行和 复杂环境下的自主导航与任务执行方面。 在硬件方面，无人机的设计已经从简单的固定翼飞机发展到多 旋翼、混合动力等多种形态。多旋翼无人机因其垂直起降能力和悬 停稳定性，成为低空应用的主流选择。同时，无人机的续航能力、

公安部、科技部联合印发《科技兴警三年行动计划（ 2023-2025 年）》 03 行业现状及痛点分析 社会经济的快速发展和城市化进程的加速，人、 车、物、财流动加剧，社会公共安全形势日趋 复杂 公共安全形势复杂 违法犯罪活动增多，不法分子作案手段多样化、 智能化、现代化趋势明显 违法犯罪手段多样 因受地形地貌条件限制，存在治安防控盲区和死 角 ，侦查搜捕、取证信息不全面 存在治安防控盲区 通信专网 4G/5G 公网 卫星便携终端 航空摄影 巡逻巡防 治安巡逻 活动安保 边海防巡查 交通管理 禁种铲毒 反恐处突 侦查搜捕 侦察处置 应用场景 - 治安巡逻 • 巡查范围广、巡查环境复杂、持续时间长 • 需要满足全天候、高频次、大面积无死角巡查 解决方案 利用无人机机动能力强、高空视野广等优势，在 空中对管辖区域实时监控，结合地面摄像头监控视频 和公安民警实地走访巡查， 动安保的安全 等级和应急处 置效率 任务载荷：光 电吊舱、喊话 装置、倾斜相 机、信号屏蔽 器等 无人机可执行 高空巡航、定 点盯控、空中 喊话等任务， 保障活动安全 • 任务范围广、现场环境复杂、缺少全局视角、持续 时间长、人群易聚集 • 多部门联合保障，现场信息需直观互通 应用场景 - 边海防巡查 • 边防路线长、巡防任务重、违法取证难、环境变化快 • 需要满足全天候、全方位、高效率的巡查

用，正在推动城市物 流体系的智能化升级。低空飞行器能够将包裹从配送中心快速地送达客户手中，显著提升 “最后一公里”配送速度。城市无人机配送系统通过通感一体化技术，实现对低空飞行器 的路径规划和复杂环境的实时感知；引入智能管理平台，使得低空飞行器能够高效协同作 业，提升整体运营效率。随着相关技术的不断成熟，低空飞行器快递配送将在城市物流领 域发挥越来越重要的作用，助力智慧城市建设和现代物流体系发展。 推动偏 远地区物流体系的智能化升级。低空飞行器能够将包裹从物流中心高效送达偏远乡村和山 区居民手中，显著提升物资配送的时效性和覆盖范围。偏远地区的低空飞行器配送系统依 托通感一体化技术，实现对复杂地形和环境的实时感知与路径优化；结合智能管理平台， 使低空飞行器能够灵活调度、高效协同，提升整体物流运营效率。随着相关技术的不断进 步，低空飞行器快递配送将在偏远地区物流保障、应急物资投递等方面发挥越来越重要的 市 应急或大规模自然灾害，救援人员能够跨越地面设施限制，通过低空飞行器快速获取灾区 信息，并能够与灾区通信、进行物资投送、救援等一系列行为。 城市应急：在城市的各类突发事故中，由于城市事故环境复杂以及交通拥堵等问题， 往往无法快速解决。低空飞行器因其机动灵活、成本较低的特性，能够为城市应急及时提 供通信、探测、物资运送等服务。在火灾、洪水等事故中，低空飞行器可以通过摄像头、 热成像仪、

其局限性。例如，全世界的航空器数量显著增加，而现有的管制员 数量及其工作强度却并未得到相应提升。此外，现有系统中信息交 换的时效性和准确性也存在不足，导致航空器在高密度空域内的调 度变得更加复杂，增加了航空运输的延误风险。为此，建立健全的 空中交通管制系统显得尤为重要。 主要背景因素包括：  全球航空流量的增长：根据数据显示，全球航空航班量在过去 十年内呈现出显著的年增长率，预计未来数年内仍将维持这个 o 气象监测系统：为飞行安全提供气象信息支持。 o 航空情报服务：提供各类飞行资料和航行计划信息。 综合上述要素，现有的空中交通管制系统在基本架构上已经相 当成熟，但在应对日益增加的航班量和复杂的航空环境方面仍面临 诸多挑战。例如，传统的雷达覆盖范围有限，面临盲区的问题；人 工调度容易出现失误，且效率较低；通信频繁干扰和延迟也影响气 候条件下的飞行安全。因此，道路交通和相关技术的快速发展推动 增长率将保持在 4.3%左右。 在全球范围内，空中交通管制体系通常分为多个区域，包括区 域管制、进近管制与塔台管制等。各国根据自身的空域结构与法规 制定相应的 ATC 系统。随着飞机数量的增加和航班复杂性的提高， 传统的管制手段已逐渐不能满足需求，因此，各国纷纷探索更为先 进的技术手段，以提升空中交通的安全性与流畅性。 目前，全球的空中交通管制现状主要体现在以下几个方面： 1. 技术升级：

业监测、影视拍摄等。然而，安全与隐私问题 日益凸显，要求政策法规需与技术 创新并行，以实现行业规范和标准的建立。随着 5G 和物联网技术的深度融 合， 低空经济将迎来更广阔的应用前景，同时也将面临更复杂的监管与伦理挑 战。 安全与隐私的考量推动了无人机识别与追踪技术的革新，确保飞行器的合法 合规使用。5G 的高速传输与物联网的实时连接，为低空管理与服务提供了智 能 化监控手段。随着技 能化技术 使飞行器能够自主地执行复杂的任务，如自主飞行、避障、目标识别和数 据处 理。 这些能力得益于在机器学习、计算机视觉、大数据分析和人工智能算法方面 的研 究突破。 自主化技术的进展通过提供更多的自动化解决方案来增强飞行器的能力，其 中包括飞行控制系统的完善、各类传感器的集成和数据融合技术。特别是多无 人 机协同操作技术的发展，可以实现复杂的监测任务和集体作业，显著提高了 作业 体验的不 断优 化，使得这些技术逐渐走向民用化，普通用户也可以享受到高效和安全的 9 飞行体 9 验。 这种技术创新也催生了新一代的智能无人机，它们能自我学习、适应环境， 以执行更为复杂的任务。人工智能的整合使得无人机能自主规划飞行路径，实现 智能避障和自动返航。此外，随着虚拟现实和增强现实技术的融入，无人机操作 培训和模拟演练变得更加直观、真实，为用户带来全新体验。遥感和遥控技术的

的设计、制造到 运行的各个阶段，确保每一环节都能遵循相应的安全要求。此外，建设完备的标 准体系，行业可构建全面的检测和管理能力，并通过对低空飞行器及基础设施进 行实时监测和响应，保障低空经济在复杂的网络环境中能够稳定、安全地运行。 未来，通过持续的技术创新、标准化建设和政策支持，可以有效应对网络安 全威胁和数据泄露风险，为低空经济产业提供更加安全、智能和可靠的保障。希 望本白皮书能够为 开放的空域是低空经济规模化发展的关键，将空域开放与场景使用相结合， 有助于提高空域资源的有效利用率，推动低空经济的快速增长。当前的目标是将 低空打造成“可计算”的空域，构建低空飞行的“航路网”，支持具有“异构、高密 度、高频次、高复杂性”特征的大容量融合低空飞行。因此，空域管理需要向智 能化、精细化方向转型，以满足日益增长的无人机飞行需求，确保低空经济的安 全高效发展。 （5）技术是支撑 低空经济的发展离不开强有力的技术支撑，尤其是在政策法规完善、空域进  加强无人机及新型低空飞行器数据安全、网络安全攻 防演练，着力确保信息安全。  建立健全低空数据管理制度，强化数据分类分级管理， 加强数据生产、传输、处理和使用全流程安全管理。  瞄准复杂环境适应性及高安全防控，加快长距离、高 6 （2024-2027 年）》 可靠、抗干扰、反劫持、防破解的飞控系统研制。 四川省 《成都市加快提升低 空飞行服务能力培育 低空经济市场的若干

重。然而，当前低空安防融合感知与反制在需求指标构建、技术手段供给、基础设施建设等方面仍处于发展初期，低空安防面 临极大挑战。 01. 低空安防融合感知的必要性和关键挑战 03 低空安防呈现场景复杂性、航线多样性的特征，重要低空管制区域及运营航线等低空安防融合 感知的需求指标体系及其具体性能指标要求等仍不明确，亟需开展相关研究及实际场景试点 探索。 低空安防具有单探测与反制技术局限性、攻 决方案； 智能化：实现AI目标识别和航迹跟踪； 演进能力强：作为3GPP国际标准，具备持续的演进能力，未来演进到6G阶段的通感技术具备更强大的功能和更丰富的 应用场景。 相比传统雷达，为了在复杂环境下实现对无人机等“低慢小”目标的精确探测及跟踪，低空监测雷达采用了脉冲多普勒体 制、有源相控阵技术、抗杂波处理、目标识别等关键技术，其主要工作频段是X波段/Ku波段，基本性能指标如表3.2所示。 高精度探测：采用先进的相控阵技术，能够实现对目标的快速扫描和高精度定位； 全天候作战：不受昼夜、天气等自然条件限制，能够全天候持续工作，确保对低空飞行目标的实时监测。 低空监测雷达的主要不足： 虚警率较高：对复杂背景的分辨能力较弱，容易受到地面杂波、植被反射等因素影响，易产生虚警； 探测盲区：由于一般采用单点部署，所以顶部盲区较大；且由于采用脉冲波单波形还存在近点盲区； 连片组网困难：难于像移动蜂窝网络

网 3.0 时代，它 作为一种极具发展前景的战略性技术，已经逐渐进入到社会治安防 控领域。 2 当下，随着经济发展速度逐渐放缓，我国社会已经进入社会转 型期、改革攻坚期、主体多样期和矛盾复杂期，完善集防范不安因 子、打击违法犯罪、稳定治安秩序、提升防控能力等多项功能于一 体的立体化社会治安防控体系，是时代的强烈召唤和历史的必然选 择。而随着社会各阶层矛盾的不断激化和加重，全国各地的治安问 智能化、高效化和立体化。 4 第二章 警用无人机城市安防需求分析及应用场景 2.1 城市治安防控现状 当前，随着人口的日益增多和科技的进步，各类违法犯罪活动 趋于增长，违法手段呈现出多元化复杂化的趋势。现阶段公安各警 种执法部门所辖区域面积大，执法过程中容易受地面交通影响，遇 到突发紧急案件容易出现人员不足、响应不及时的情况。现阶段的 执法取证、搜捕搜救、日常巡逻等业务尚以人工加车辆在地面依靠 地面交通、视觉受限等客观因素的影响造成公安机关对案件的响应 速度和指挥部署速度，进而影响执法部门的执法力度。 （3）传统警务方式，难以适应社会发展需要 随着人口的增多、科技的进步，犯罪活动日益向复杂化、高科 技化发展，犯罪分子的作案手段也趋于快速化、多元化。制毒贩毒、 越狱、潜逃深山、驾车逃逸等违法犯罪活动常令公安机关执法人员 感到力不从心，执法效率远远跟不上犯罪效率，传统警务处置方式

达等多类型传感器，支持全时段（白天 / 黑夜）、全地形 （平原 / 山区 / 水域）作业。以市面上行业级旗舰机型大疆 Matrice 350 RTK 为例，单架次作业面积可达 10-20 平方公 里（复杂地形）至 50-100 平方公里（平原），数据采集效 率较人工巡查提升 20 倍以上，且支持厘米级定位精度，为 高精度监管提供硬件基础。 2.软件智能升级 AI 识别算法在自然资源场景中深度应用，基于深 处（分布于城 市核心区、城郊结合部）；区县层面累计配置中小型无人机 30 余架，主要用于日常巡查，但设备以消费级及入门级为 主，载荷能力仅支持单镜头可见光拍摄，续航时间普遍低于 30 分钟，难以满足复杂地形长距离作业需求。数据传输方 面，市级平台已接入 4G 网络进行影像回传，但山区、偏远 乡镇等区域存在信号盲区，约 20% 的巡查任务需依赖存储 卡离线拷贝数据，时效性滞后 4-8 小时。此外，全市尚未建 感影像的分辨率、覆盖范围及数据共享标准，明确亚米级影 像需通过专用平台进行安全传输与存储。 3.技术创新与产业支持 《“十四五” 国家应急体系规划》：将无人机纳入 自然灾害监测预警体系，要求 “提升复杂地形下的应急测绘 与灾情评估能力”。 《数字经济 “十四五” 发展规划》：鼓励 “无人机 + AI” 技术在自然资源监管中的应用，支持 “空天地一体化数 据平台” 建设。 （二）地方政策与规范