2025 《中国科学》杂志社 www.scichina.com infocn.scichina.com 面向低空经济的低空网络技术创新与应用专题 . 论文 数字孪生驱动的低空智联网自智管控架构及 关键技术 喻鹏1, 谭灿1, 李文璟1*, 张俪馨1, 郭少勇1, 邱雪松1, 洪韬2, 付澍3, 王尚广1, 孟洛明1 1. 北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室, 北京 100876 2. 北京航空航天大学电子信息工程学院 空智联网自智管控架构. 依托自智管控闭环, 分别分析了低空网络层、数字孪生层、自智管控层的功 能, 并针对各个层次的关键技术, 包括低空组网覆盖和资源分配技术、网络资源孪生建模与状态同步 技术、动态网络性能状态的小尺度预测方法、业务需求自适应的资源映射机制和管控智能体部署方案 等, 进行了介绍. 结合关键技术, 本文进行了低空智联网自智管控实例设计, 验证了网络性能预测机 制、资源状态孪生同步机制以及低空网络自主部署机制的有效性 随着低空经济应用场景逐步清晰与持续深化, 低空领域的信 息服务需求呈现爆发式增长态势. 面对动态复杂的空域运行环境与差异化业务场景, 如何构建具备自 引用格式: 喻鹏, 谭灿, 李文璟, 等. 数字孪生驱动的低空智联网自智管控架构及关键技术. 中国科学: 信息科学, 2025, 55: 2449– 2470, doi: 10.1360/SSI-2025-0071 Yu P, Tan C, Li W J, et al. Digital

第 42 卷 2025 年第 2 期 上海航天（中英文） AEROSPACE SHANGHAI （CHINESE & ENGLISH） 面向多品种大批量生产的航天飞行器智能工厂 关键技术研究 刘骁佳 1，夏永江 2，戴 铮 1，王 堃 1，刘 晓 1，洪海波 1 （1. 上海航天精密机械研究所，上海 201600；2. 上海航天技术研究院，上海 201109） 摘 要: 维度分析智能工厂的关键技术，通过将制造技术与数字化、智能化技术深度结合，为我国航天飞行器制造智能工厂 建设提供借鉴。 关键词: 航天飞行器； 大批量生产； 智能工厂 中图分类号: V 468 文献标志码: A DOI: 10.19328/j.cnki.2096‑8655.2025.02.007 引用格式： 刘骁佳，夏永江，戴铮，等 . 面向多品种大批量生产的航天飞行器智能工厂关键技术研究［J］ 能。 通信作者：洪海波（1986—），男，研究员，博士，主要研究方向为数字孪生、数字化车间。 58 第 42 卷 2025 年第 2 期 刘骁佳，等：面向多品种大批量生产的航天飞行器智能工厂关键技术研究 设 备 、生 产 车 间 、生 产 流 程 等 深 度 融 合 ，实 现 自 动 化、信息化和智能化的一种车间运行模式，具有高 度协同、高效运营，快速重构等特点 ［3］。如何构建智

先锋城市三大底座赋能，着力塑造实时感知、全域互联、数字底座和绿色算力四大核心优 势，打造能源行业专用智慧眼、聪明脑和灵巧手，系统化实现数字化、智能化、绿色化高 效升级。 电碳融合 商业模式 通过构建精准的电碳计量体系与协同关键技术，推动能源消费与碳排放的实时联动与优化 调控。率先打造电碳运营服务平台，实现全链条碳足迹管理；推广“绿车充绿电”模式，创 新打造绿色电力消费闭环。 1 2 3 4 5 6 总部 研发 针对复杂和阴雨天场景，通过 AI 技术 + 闭环控制，实现最优跟踪角度，提升电站发电量 光热储能多能互补一体化项目 “光热 +”新型技术路线，具备低负荷、快调节能力 塔式系统集成设计与控制等关键技术 大型海上风电全阶段设计能力 深远海漂浮式风电技术 深远海柔性直流输电技术 防腐设计与智能化监测平台 陆上光伏、光热、海上风电 光储微网，用电无忧 膜法赋能，碧海化清泉 绿色氢氨醇，一体化解决方案 及极端天气等多场景预测。 （4）AI+钙钛矿技术：通过人工智能算法系统分析加速新材料发现及配方优化，大幅缩短产品研发周期，提升 产线生产效率。 前沿方向 深圳燃气·深圳北站综合交通枢纽分布式光伏绿色能源项目 关键技术 项目充分结合深圳北站综合交通枢纽空间资源及多元化场 景需求，在东、西广场闲置屋顶和风雨连廊建设分布式光 伏，辅以光伏太阳花和储能系统，实现了光伏与建筑的完 美结合。 成效 项目通过“自发自用、余电上网”模式，光伏装机容量

XD RoPco. 识 . 智慧储能系统解决方案 西安西电高压开关有限责任公司 公司简介 储能关键技术及应用 储能系统解决方案 储能集装箱设计方案 展望 智慧储能系统解决方案 分布式储能 分布式光伏 工业厂房 分布式储能 三 四 五 分布式能源站 走廊光伏 泊车充 电 一、公司简介 西安西电高压开关有限责任公司隶属于中国西电集团 ( 各类产品在网运行数量共计约 17 万台 / 套。 电网侧 · 调峰调频调压 · 缓解电力缺口 · 黑启动 · 缓解电网升级 · 电网建设阶段 过渡供电 · 后背电源 二 、储能关键技术及其应用 1 、 储能应用场景分析 用户侧 · 峰谷套利 · 构建微电网 · 后备电源 · 需量管理 发电侧 · 就地消纳 · 平滑出力 · 调频、备用等 电池类型 应用类型 应用场景 镍系电池 能量型 大型储能电源系统 其它 二 、储能关键技术及其应用 2 、储能电池选型 二 、储能关键技术及其应用 3 、大规模储能系统集成化关键技术 储能系统监控和保 护技术 储能电池大容量 集成技术 大规模储能系统 集成技术 储能系统 EMS 二 、储能关键技术及其应用 3 、大规模储能系统集成化关键技术 大容量储能电池集成技术 储能系统监 控和保护技 术

...................... 1 1.1.2 作业装备：场景任务的功能模块 ....................................... 3 1.1.3 关键技术：场景能力的核心支撑 ....................................... 4 1.1.4 行业分类：场景落地的价值锚地 ...................... 内在核心：场景本体的五大基本要素 根据《2024 低空经济场景白皮书（1.0）》的定义：“低 空经济场景”是指运用什么低空载运装备、搭载什么低空作 业装备、依靠什么低空相关关键技术、面向什么国民经济行 业分类、实现何种功能。载运装备、作业装备、关键技术、 行业分类、实现功能这五个要素共同构成了一个低空经济场 景的内在核心，回答了“用什么、靠什么、为谁服务、做什 么、有何用”这些根本问题，从而共同定义了场景的“本体”。 深度融合，未来作业装备有望实现“即插即用”，这将显著 增强载运装备在多任务场景下的适应性，而日益丰富的载荷 方案也将有效解决各行业的痛点与难点，从而开拓出更为广 阔的应用领域。 1.1.3 关键技术：场景能力的核心支撑 关键技术是驱动低空经济场景高效、安全、智能运行的 底层能力集合，其成熟度直接决定了场景能否从实验性探索 走向规模化落地。不同技术簇对应不同的能力维度。例如， 高精度定位与自主避障技术是飞行器在复杂城市环境中安

系 统 物理电网 线 路 数据、 口运行导航决策：透明电网运行决策关键技术 口智能调度决策 □ 电网安全域辨识与控制、直流故障辨识与决策 口多道防线协调控制多能互补协调 □ 新能源接入、虚拟电厂、柔性电网 口数字孪生：透明电网运行数字数据关键技术 口发电预测 口负荷预测与辨识 口电网状态数字数据 透明电网运行 电力系统优化目标 控制 电力系统如同现代交通导航一样“状态透明” , 全面可见、可知、可控，为新 能 源的“无条件”接入创造无限可能。 电力人工智能的研究和思考 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 28 关键技术 电力系统 高维向量表征 ( 数字数据系统 ) 电力大模型 训练和推理 多领域知识融合的 电力智能应用 电力人工智能系统 AI EPS 核心成果 电力人工智能系统 技术挑战 信息 SOUTHERN POWER GRID 31 电力人工智能的研究和思考 新型电力系统人工智能大模型关键技术 AI EPS 应用 系 统 集 成 应 用 自主运行“用得好” ⑤ 新能源渗透率： ≥ 70% 电力人工智能系统 Al EPS 逻辑推理“算得快” ③ 复杂调度： 分钟级 策略推演 关键技术 2: 基础模型与模型训练 电 力 专 业 大 模 型 基 座 ( 函 数 库 )

革， 将是火炸药企业升级转型的发展趋势。 针对火炸药生产过程中安全性和突发事故处置 问题，基于工业大数据设计了应急管理系统平台[3]， 包括网络硬件环境、基础数据管理系统、软件系统 和关键技术等建设内容。 1 总体方案 平台主要围绕火炸药行业应急管理事前、事发、 事中、事后进行全过程管控[4]，设计逻辑按照提供 的应急管理相关辅助管控功能单元展开[5]。通过物 联网技术进行最底层设备、人员、物料的数据采集， 利用生产专网将数据汇聚到中心服务器，实现生产 设备、工艺、人员、环境实时感知[6]。构建 3 维孪 生工厂、应急处置管理、隐患整改管理和生产检查 管理等系统功能，结合数据跨网传输、智能视频监 控分析、应急融合通信等关键技术，实现了事故隐 患预先排查、应急处置通信、指挥调度[7]。系统平 台设计框架如图 1 所示。 图 1 火炸药行业系统平台设计框架 1 收稿日期：2024 采集、汇聚到基础数据管理系统，进行实时监控管 理，同时将数据同步至 3 维孪生工厂，通过分布式 坐席系统在应急指挥大屏实时模拟生产现场情况和 各项数据指标，以方便协同调度和应急指挥。 3 软件功能及关键技术 3.1 应急管理系统运作机制 主要运作机制如下： 1) 基础数据管理平台实时监测全域并自动报 警。监测工艺、设备、人员行为等实时数据变化情 况，预置各维度数据报警值，并允许设置报警延