《2024空管系统市场前景、头部企业及低空空管系统核心要素发展现状分析报告（29页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024空管系统市场前景、头部企业及低空空管系统核心要素发展现状分析报告（29页）.pdf（29页珍藏版）》请在本站上搜索。 1、2023 年深度行业分析研究报告 正文目录正文目录 1 民航空中交通管理系统：国产替代驱动行业发展民航空中交通管理系统：国产替代驱动行业发展.5 2 低空空管系统：低空经济发展空管先行低空空管系统：低空经济发展空管先行.11 2.1 空域管理：低空空管基石.15 2.1.1 低空空域规划：基于空域栅格（网格化）技术.15 2.1.2 低空航线划设：需满足空间和安全要求，路线规划算法是效率提升核心.17 2.1.3 低空空域安全保障：无人机地理围栏技术与 UOM 平台相配合.18 2.1.4 低空空域数字孪生系统：基于算力平台的空域管理未来技术.19 2.2 看得见、呼得着：低空航空器飞行监视、2、通信耦合技术.21 2.2.1 空管雷达：一次、二次监视雷达.21 2.2.2 ADS-B：融合卫星导航和空地数据通信.22 2.2.3 5G-A：通感一体化兼顾通信和监视.24 2.3 导航系统：卫星导航系统为低空导航基础.25 2.3.1 卫星导航增强系统：地基增强和星基增强.26 2.3.2 组合导航：卫星导航系统/惯性导航系统/视觉导航系统相互补充.27 2.4 管得住：无人机反制技术保障低空安全.28 8XbUcWdXbUfYfVcW7NdNaQmOpPoMqMeRnNqOlOoOqN9PoOzQuOrNpNMYmNoM 图表目录图表目录 图 1：CNS/ATM 环境.5 图 2：民3、航空管系统组成及功能架构.6 图 3：莱斯信息的管制指挥类系统的运行示意图.6 图 4：莱斯信息流量管理类系统的运行示意图.7 图 5：CNS/ATM 系统中的通信系统.8 图 6：CNS/ATM 系统中的导航系统.8 图 7：CNS/ATM 系统中的监视系统.9 图 8：全国民航运输机场旅客吞吐量（单位：亿人次，%）.9 图 9：2019 年民航基本建设和技术改造投资按划分（单位：%）.9 图 10：2015-2023 年民航基本建设和技术改造投资额（单位：亿元，%）.10 图 11：空中交通智能化运行概念场景.11 图 12：一种低空空域管理运行系统架构.12 图 13：低空空管行业新增规4、模（单位：亿元，%）.15 图 14：低空空管行业累计规模（单位：亿元，%）.15 图 15：空域栅格化表征.15 图 16：基于北斗网格码的空间区域网格化.16 图 17：网格算法与经纬度算法计算复杂度对比.16 图 18：合肥骆岗公园全空间无人体系空域管理系统.17 图 19：3 种城市低空航路航线划设方法.17 图 20：无人机自主航迹规划智能算法分类图.18 图 21：禁止飞入和禁止飞出地理围栏示意图.18 图 22：UOM 平台简介.19 图 23：腾讯数字孪生技术在低空空域的应用.19 图 24：华设集团基于数字孪生的智慧公路一体化决策与分析平台.20 图 25：腾讯IDEA 联合5、打造的低空空域划设与管理平台.20 图 26：二次监视雷达工作原理示意图.21 图 27：九洲防控军民融合全国产化“大盾”反无人机系统（雷达和固定式干扰最小典型系统）.22 图 28：ADS-B 的工作原理.23 图 29：星基 ADS-B 系统运行原理.24 图 30：5G-A 网络架构.24 图 31：智慧低空场景的通感一体化平台.25 图 32：一种基于卫星导航的无人机测量绘图系统工作过程.25 图 33：GBAS 组成简图.26 图 34：SBAS 系统原理示意图.27 图 35：卫惯视导航系统基本框架.27 图 36：指挥与信息处理系统架构.29 图 37：全球无人机反制行业市场规模6、（单位：亿美元，%）.29 表 1：莱斯信息的管制指挥类细分系统及其功能.6 表 2：空中流量管理系统（ATFM）实施四阶段.7 表 3：国内空管系统领先企业.10 表 4：UAM 与地面交通、民航运输的区别和联系.12 表 5：低空空域管理的相关单位和管理对象.13 表 6：全国低空空管系统市场规模测算（单位：个，平方公里，万元/平方公里，亿元，%）.14 表 7：北斗网格码与其他地球建模技术比较.16 表 8：DAP 提供的管制相关信息.22 表 9：无人机反制技术手段优缺点对比分析.28 1 民航空中交通管理民航空中交通管理系统系统：国产替代驱动行业发展：国产替代驱动行业发展 商业航空发7、展催生空中交通管理需求商业航空发展催生空中交通管理需求。在航空业的萌芽阶段，由于飞机数量和飞行频率较低，空中交通管理（ATM，Air Traffic Management）的概念尚未形成。随着商业航空的兴起，航空运输的覆盖范围逐渐扩大。为保障飞行的安全性和提升运输效率，要求对飞行活动进行有序的组织和管理，空中交通管理应运而生。根据中国民用航空空中交通管理规则，空中交通管理的任务就是有效地维护和促进空中交通安全，维护空中交通秩序，保障空中交通畅通。空中交通管理系统由通信（空中交通管理系统由通信（C）、导航（）、导航（N）、监视（）、监视（S）和空中交通管理（）和空中交通管理（ATM）四）四部分组8、成。部分组成。空管系统完整的描述是通信、导航、监视与空中交通管理系统，简称 CNS/ATM 系统，其中通信、导航和监视（CNS）部分属于外围设施范畴（硬件），空中交通管理系统（ATM）是空管人员实际用于管理空中交通运输的信息处理系统（软件）。空管系统是航空运输体系的“中枢神经系统”，与航空公司、机场一起构成航空运输系统的三大支柱。图1：CNS/ATM 环境 资料来源：新一代空中交通管理系统(第 2版)，浙商证券研究所 空管系统空管系统（ATM）包括包括空中交通服务（空中交通服务（ATS），空中交通流量管理（），空中交通流量管理（ATFM）和空域）和空域管理（管理（ASM）。空中交通流量管理空中9、交通流量管理是在空中交通流量接近或者达到空中交通管制可用能力时，适时地进行调整，保证空中交通最佳地流入或者通过相应区域，提高机场、空域可用容量的利用率，尽可能减少延误。空域管理空域管理是依据国家相关政策，逐步改善空域环境，优化空域结构，尽可能满足空域用户使用空域的需求。空中交通服务空中交通服务（ATS）又由空中交通管制（又由空中交通管制（ATC），飞行情报服务（），飞行情报服务（FIS）和告警服）和告警服务（务（AS）三部分组成三部分组成。空中交通管制服务空中交通管制服务的目的是防止航空器与航空器相撞及在机动区内航空器与障碍物相撞，维护和加快空中交通的有序流动。飞行情报服务飞行情报服务的目的是10、向飞行中的航空器提供有助于安全和有效地实施飞行的建议和情报。告警服务告警服务的目的是向有关组织发出需要搜寻援救航空器的通知，并根据需要协助该组织或者协调该项工作的进行。图2：民航空管系统组成及功能架构 资料来源：莱斯信息招股说明书，新一代空中交通管理系统(第 2 版)，浙商证券研究所绘制 ATC 系统是空管系统的核心部分系统是空管系统的核心部分。ATC 系统包括空管自动化系统、空管场面管理系统、机场机坪塔台管制自动化系统和空管模拟机系统。其中，空管自动化系统、空管场面管理系统、机场机坪塔台管制自动化系统三大系统功能覆盖飞机航班起飞前的放行管理、场面飞机航班起飞前的放行管理、场面的滑行管理、空中11、的飞行管理的滑行管理、空中的飞行管理等整个运行流程，实现空地一体化的空中交通管理运行模式。目前国家规定，ATC 系统需要同时配置主用、备用两套系统同时配置主用、备用两套系统，日常使用主用系统，主用系统出现故障时切换至备用系统，两套系统接受相同的信号同步运作，可无缝切换。图3：莱斯信息的管制指挥类系统的运行示意图 资料来源：莱斯信息招股说明书，浙商证券研究所 表1：莱斯信息的管制指挥类细分系统及其功能 系统名称 功能 空管自动化系统 主要为管制人员提供对管制区内飞行活动的监视、预测和告警服务，保障飞机空中飞行的安全。空管场面管理系统 主要负责航班的起飞、降落、脱离跑道、滑行和放行许可等管制工作 12、机场机坪塔台管制自动化系统 主要负责引导和指挥航班的推出、开车、滑行、拖拽等管制工作，共同保障飞机地面运行安全 空管模拟机系统 主要通过虚拟数据环境模拟真实管制操作流程，实现对空管管制员在空中交通管制业务技能方面的培训 资料来源：莱斯信息招股说明书，浙商证券研究所 空中交通流量管理（空中交通流量管理（ATFM）在在超过或者将要超过或者将要超过空中交通管制系统的可用容量时超过空中交通管制系统的可用容量时实实施施。根据民用航空空中交通管理规则，空中交通流量管理分为先期流量管理、飞行前流量管理和实时流量管理。实施空中交通流量管理的原则是以先期流量管理和飞行前流量管理为主，实时流量管理为辅。在此基础上13、，莱斯信息提出事后流量管理，通过空管部门、机场部门、航空公司的复盘分析来达成空管部门的事件效能评价。图4：莱斯信息流量管理类系统的运行示意图 资料来源：莱斯信息招股说明书，浙商证券研究所 表2：空中流量管理系统（ATFM）实施四阶段 流量管理阶段流量管理阶段 开展时间开展时间 具体具体工作工作内容内容 战略阶段（先期流量管理）通常在运行前二至六个月开展 1.管制单位和运营人应共同开展战略规划，包括对下一航季的需求进行审议，评估何处或何时可能出现超出管制容量，并视情采取下列措施：(1)管制单位和运营人共同努力，在要求的地点和时间提供足够的管制容量;(2)改变某些班机航线(交通流)的走向;(3)适14、当时安排或重新安排航班计划;(4)确定战术流量管理措施的必要性。2.提出班机航线走向方案(交通流向方案)时，航路航线的安排应尽可能减少对所涉飞行的时间和距离，且应有一定程度的选择灵活性，尤其是远程飞行。3.班机航线走向方案(交通流向方案)达成一致后，管制单位应当公布。预战术阶段(飞行前流量管理)通常在运行前一天开展 应根据更新的需求数据对战略规划进行进一步的细化调整。主要工作包括：1.可以改变某些交通流向;2.对低负荷航路协调;3.商定战术流量管理措施;4.公布次日的流量管理计划。战术阶段(实时流量管理)在运行当日开展 1.执行协商一致的战术流量管理措施，特别是航空器地面延误程序，平衡需求与容15、量 2.监视空中交通情况的变化以确保采用的战术流量管理措施达到预期效果，当报告有长时间延误时，及时采取或实施进一步措施，包括改变交通流走向和飞行高度层，最大程度地使用现有管制容量。事后流量管理 事后 空管部门、机场部门、航空公司进行复盘分析，对空管部门进行事件效能评价。资料来源：民用航空空中交通管理规则，莱斯信息招股说明书，浙商证券研究所 航空通信航空通信系统的系统的核心核心在于在于发展飞机与地面之间的双向数据通信发展飞机与地面之间的双向数据通信。航空双向通信网络的实现依赖于多种传输途径，包括甚高频（VHF）话音/数据链通信、高频（HF）话音/数据链通信、航空移动卫星通信（AMSS）以及二次雷16、达S模式数据链通信。航空电信网（ATN）作为连接枢纽，使得飞机上的机载电子设备与地面各单位、部门之间的信息流通，从而实现空/地、以及地/地不同通信网络端用户之间的无缝数字交换。图5：CNS/ATM 系统中的通信系统 资料来源：新一代空中交通管理系统(第 2版)，浙商证券研究所 航空导航系统的关键在于全球导航卫星系统（航空导航系统的关键在于全球导航卫星系统（GNSS）。CNS/ATM 体系中的导航系统在传统导航方法的基础上，逐步引入了区域导航能力（RNAV），并确保符合所需的导航性能（RNP）标准。全球导航卫星系统（GNSS）提供了全球范围内的航路导航、进离场以及进近着陆的精确指引；微波着陆系统17、（MLS）或差分卫星导航系统（DGNSS）预计将逐步取代现有的仪表着陆系统（ILS）。与此同时，传统的导航设备，如无方向信标（NDB）、甚高频全向信标（VOR）和测距仪（DME）将逐渐退出导航领域；惯性导航系统（INS/IRS）仍将保留，并与卫星导航技术相结合形成更为先进的组合导航系统。图6：CNS/ATM 系统中的导航系统 资料来源：新一代空中交通管理系统(第 2版)，浙商证券研究所 航空监视系统中航空监视系统中二次雷达与二次雷达与 ADS 实现区域互补实现区域互补。在 CNS/ATM 空管系统的监视系统中中，特别是在高交通密度区域，二次雷达（SSR）仍然扮演着重要角色，S 模式二次雷达将得18、到全面扩展应用。与此同时，为覆盖监视服务不足或缺失的区域，如海洋空域和边远陆地区域，自动相关监视系统（ADS）将被广泛采用，以提供全面的监视信息，并在监视系统中引入所需监视性能（RSP）的概念，保障监视区域的航空安全性。图7：CNS/ATM 系统中的监视系统 资料来源：新一代空中交通管理系统(第 2版)，浙商证券研究所 航空运行需求扩大，空中交通保障能力要求提升。航空运行需求扩大，空中交通保障能力要求提升。2016年至2019年，随着国内经济持续发展，人民群众生活水平不断提高，中国民航运输机场旅客吞吐量从10.16亿人次增长至13.52 亿人次，3 年 CAGR 约 10%；2020 年-2019、22 年受宏观经济影响吞吐量有所下滑，但随着中国民航产业的逐渐恢复，2023 年中国民航运输机场旅客吞吐量已恢复到 2019 年 93.2%的水平，中长期恢复趋势向好，对空中交通保障能力也提出了更高要求。2023年我国空管系统固定投资额约年我国空管系统固定投资额约64.5亿元。亿元。根据民航行业发展统计公报，2015-2023 年我国民航基本建设和技术改造投资额从 769.3 亿元增长至 1241.3 亿元，8 年 CAGR约 6%。根据 2019 年统计公报，当年空管系统投资完成额约 50.6 亿元，占民航基本建设和技术改造总投资比重约5.2%，按此比例测算2023年我国空管系统投资完成额约20、64.5亿元。图8：全国民航运输机场旅客吞吐量（单位：亿人次，%）图9：2019 年民航基本建设和技术改造投资按划分（单位：%）资料来源：民航行业发展统计公报，浙商证券研究所 资料来源：民航行业发展统计公报，浙商证券研究所-100%-50%0%50%100%150%200%0510152016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023全国民航运输机场旅客吞吐量（亿人次）同比增长（%）机场系统，77.5%空管系统，5.2%安保系统，0.2%信息系统，0.1%科教系统，0.5%油料系统，2.4%机务维修系统，0.1%运输服务系统，7.3%公用设施系统，6.8%图10：221、015-2023 年民航基本建设和技术改造投资额（单位：亿元，%）资料来源：民航行业发展统计公报，浙商证券研究所 民航空中交通管理系统自主可控民航空中交通管理系统自主可控进行时。进行时。截至 2016 年，中国民航局使用法国泰雷兹公司的空管系统管理着全国 60%的空中交通。民航产业作为国家社会经济发展与安全保障的重点行业，国产替代必要性凸显。国内厂商经过技术学习和积累，以及对行业本土化特征和国内用户个性化需求的理解加深，在空管产品市场推广与产品应用上逐步形成相对优势。目前，莱斯信息、川大智胜、华泰英翔、民航 2 所、东进航空等国内厂商和院所正在逐步实现国际民航领先技术的突破，推动国内民航产业关22、键领域的国产化替代。表3：国内空管系统领先企业 企业企业 公司简介公司简介 莱斯信息 莱斯信息拥有丰富的空管系统研制经验，是国内民航空管系统领域的龙头企业，产品与技术打破国际垄断。公司民航空管领域主要产品为各类民航空中交通管理系统，按照业务功能主要分为两类产品：管制指挥类（管制指挥类（ATC）系统和流）系统和流量管理类（量管理类（ATFM）系统）系统。这些系统利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制，为民用航空器的飞行提供各类空中交通管理服务，有效维护空中交通秩序，促进空中交通安全，保障空中交通畅通。川大智胜 川大智胜以“产学研深度融合”为特色，长期坚持自主创新，将图形图像技术23、应用到航空与空中交通管理、飞行模拟和通用航空等领域。是国内领先的空中交通产品开发、系统集成和服务供应商。华泰英翔 华泰英翔由中国民航空管技术装备发展有限公司（TEDC）和法国泰雷兹集团（Thales）共同建立并获得了中国民用航空局空中交通管理局和中国人民政府批准的一家合资企业，公司成立于 2007 年，总部位于北京市海淀区。民航 2 所 中国民航局第二研究所主要从事民航信息管理系统、空中交通管理系统空中交通管理系统、机场弱电系统、航空物流系统的设计、研究、开发及科技成果产业化推广，空管自动化控制技术处于国内领先水平。民航2所目前已建成民航一流的空管、电子信息和物流科研基地和空管新技术应用实验室24、。东进航空 自 1993 年以来，东进始终如一的专注于军、民航空管系统技术装备军、民航空管系统技术装备的研制、生产和技术服务，是国内空管领域的著名企业。2012 年，东进作为总体建设单位，承担了我国低空空域对空监视和地空通信设施（海南地区）的试点建设工作，为国家推进低空空域服务保障体系建设积累了经验。资料来源：莱斯信息官网，莱斯信息招股说明书，中国民航局，东进航空官网，浙商证券研究所整理 -10%0%10%20%02004006008001,0001,2001,400201520162017201820192020202120222023民航基本建设和技术改造投资额（亿元）同比增长（%）use25、rid:93117,docid:164317,date:2024-06-06, 2 低空低空空管空管系统系统：低空经济发展空管先行低空经济发展空管先行 管什么？管什么？低空低空空空管管系统系统主要主要针对针对超低空运行、中低空混合运行、高空融合运行和超低空运行、中低空混合运行、高空融合运行和隔离运行隔离运行 4 种典型场景种典型场景中的各类无人机中的各类无人机和通航飞机和通航飞机。无人机系统空域管理技术提出了一种低空空域分层使用场景：1）超低空运行场景超低空运行场景中中的微型、轻型、小型无人机的微型、轻型、小型无人机。超低空指真高 120m（含）以下且不包括民航空管管治范围的空域，微、轻、小型26、无人机在此范围内进行视距内或超视距飞行，且与有人机相互隔离运行，主要应用包括个人娱乐、农林植保、电力巡线、应急救援、国土测绘、支线及末端物流等；2）中低空混合运行场景中的所有类型无人机。中低空混合运行场景中的所有类型无人机。中低空混合运行场景主要指民航空管管治范围以外的、不包含超低空运行场景的空域范围，所有类型无人机均可在此范围内进行超视距飞行。无人机与有人通用航空器可以混合运行，主要应用于支线物流、应急救援、短途载人运输等；3）高空融合运行场景中的大中型无人机。高空融合运行场景中的大中型无人机。高空融合运行场景主要指民航空管管治范围，大中型无人机应基于仪表飞行规则飞行，与运输航空飞机融合运行27、，主要应用场景为公共航空运输。该场景下应基本沿用现有民航空中交通管理体系；4）隔离空域运行。隔离空域运行。当无人机系统不具备感知避让能力时，应当与有人机进行时间或空间隔离，采用隔离空域运行。图11：空中交通智能化运行概念场景 资料来源：空中交通智能化管理的科学与技术问题研究，浙商证券研究所 与传统空管的差异？与传统空管的差异？主要体现在主要体现在无人无人驾驶驾驶航空器航空器密度密度大幅提升大幅提升。根据国家空域基础分类方法，微型、轻型、小型无人驾驶航空器应在真高 120m 以下的 G 类空域内飞行，因此相较于传统民航航空器密度会大幅提升，从而衍生出低空空管的核心问题：高密度空中交通流管理。此外28、，传统民航空管多采用飞行员-管制员的交互方式进行管理，该方式对于无人驾驶航空器而言同样不适用。表4：UAM 与地面交通、民航运输的区别和联系 分类 UAM 地面交通地面交通 民航运输民航运输 交通流特性 高流量密度 高流量密度 低流量密度低流量密度 管控方式 统一的交通规则，主要自动化管控，人力监管为辅 统一的交通规则，主要自动化管控，人力监管为辅 人力监管过程 服务目的 城市内居民出行可选择的一种交通方式 城市内居民出行可选择的一种交通方式 跨城远距离运输 交通发生原因 城市内个体居民因购物、通勤、上学等不同出行目的发生的交通行为 城市内个体居民因购物、通勤、上学等不同出行目的发生的交通行为29、 个体居民因出差、公务、旅游等出行目的发生的远距离交通行为 服务范围 城区内、城郊 城区内、城郊 跨城、跨国 服务方式 按需响应、狭义的公共交通 按需响应、狭义的公共交通 固定航班、广义公共交通 运行维度 三维空间 二维平面 三维空间 载运工具 差距大、标准不统一 差距不大，标准不统一 差距不大、标准统一 资料来源：城市空中交通及其新型基础设施低空公共航路研究综述，浙商证券研究所 怎么管？怎么管？低空低空空管系统空管系统架构架构涉及涉及航空器航空器系统、空中交通管理服务、运行规范与政系统、空中交通管理服务、运行规范与政策制定以及公共安全保障等多个关键要素策制定以及公共安全保障等多个关键要素，须30、由多部门联合配合管理，须由多部门联合配合管理。由于低空空域放开时间较短，目前国内尚未形成成熟的低空/无人机的空管系统。无人机系统空域管理技术提出了一种低空空管系统架构，确保低空/无人机空管的有效性和安全性：从系统运作的宏观视角看，低空空管的范畴不仅限于航空器的设计和制造阶段，更延伸至包括飞行运用和后期维护等环节的整个生命周期。在此过程中，涉及的主体众多，包括但不限于无人机本身、传统有人驾驶航空器、无人机的运营与制造企业、空中交通管制机构，以及公安机关、应急管理部门和国防空防单位等。图12：一种低空空域管理运行系统架构 资料来源：无人机系统空域管理技术，浙商证券研究所绘制 表5：低空空域管理的相31、关单位和管理对象 类别类别 名称名称 描述描述 服务对象 无人机 低空空管的管理对象，根据空域运行条件配置所需的空管航电设备 无人机制造单位 低空空管关联方，主要负责无人机机载设备满足相关空域运行所需规定和技术要求 无人机运营单位 实施无人机飞行作业单位和人员,负责整个低空空管系统运行和安全，按照管理服务规定开展飞行活动 管理服务方 航空管制单位 提供航空器空中交通管制的机构，接收计划申请、承办飞行审批、对航空器的滑行/起飞/着陆和空中飞行实施监督与管理，为航空器飞行提供安全间隔和安全措施 公安部门 针对涉及公共安全业务的空管服务,负责违法违规无人机落地后的秩序和现场处置 应急保障部门 针对涉32、及应急救援业务的空管服务，包括无人机遇险应急救援的组织、管理和实施救援行动 空防部门 针对涉及空防安全、临时空域的划设与管理，从空防角度加强无人机空防安全管控，降低无人机对民航飞行、运行安全和对国家空防安全的影响 支持 保障设施 非合作目标 探测/反制 作为特定低空空域的空管监视手段，对低空合作/非合作目标进行探测，采用雷达、光电、频谱探测、卫星导航干扰等多种手段，实现对低空目标的探测、跟踪、定位和反制 合作目标 通信导航监视 低空空管的监视保障支撑，对合作无人机、有人机提供通信导航监视能力的地面空管保障设施设备，主要提供甚高频通信、测控链路通信等通信能力，提供卫星导航、惯导、导航定位增强等导33、航能力，提供雷达、ADS-B、北斗短报文监视、通信测控链路监视等监视能力 资料来源：无人机系统空域管理技术，浙商证券研究所 预计预计2030年国内年国内低空低空空管空管累计市场累计市场规模将规模将超过超过2000亿元。亿元。通过假设低空空管价值量、建设面积及建设节奏，计算国内低空空管市场规模：核心假设核心假设 1单位单位价值量：价值量：根据苏州市公共资源交易平台公布的太仓市民用无人机试飞基地建设和服务项目的招标公告，项目预算金额 2650 万元（其中低空 5G 智联网能力建设设备部分 630 万元；低空 5G 智联网能力建设服务部分 450 万元；低空服务管理平台950万元；配套设施建设 3534、0万元；总体方案研究及其他服务 270万元）。根据太仓发布公众号，该试飞基地面积约 21 平方公里，由此计算每平方公里投资量约 126 万元。考虑技术进步等因素，2024-2028年每平方公里投资量每年提升 2%，2028-2030年每平方公里投资量年增速分别为 2%、1%、0%。核心假设核心假设 2建设面积：建设面积：据我国行政区划，全国共有 4 个直辖市、293 个地级市、388个县级市，合计 685 个城市。考虑太仓作为县级市其低空低空试验区占地面积试验区占地面积已有 21 平方公里，假设到 2027 年县级市/地级市/直辖市初步建成的低空空管覆盖面积分别为 50/100/400 平方公35、里，对应太仓市/南京市/重庆市的空管面积与土地面积比例分别约 6.2%/1.2%/0.5%；假设到 2030 年县级市/地级市/直辖市的进一步扩容后的低空空管覆盖面积分别为 150/300/1200平方公里，对应太仓市/南京市/重庆市的空管面积与土地面积比例分别约 18.5%/3.5%/1.5%。核心假设核心假设 3建设节奏建设节奏：根据通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030 年），到 2027 年以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备在城市空运、物流配送、应急救援等领域实现商业应用，形成 20 个以上可复制、可推广的典型应用示范，据此假设 2027 年有 378 个城36、市（4 个直辖市-100%建成率+161 个地级市-55%建成率+213 个县级市-55%建成率）初步完成低空空管建设（仅考虑直辖市和地级市则示范率约 12%）。到2030 年“干-支-末”无人机配送网络、满足工农作业需求的低空生产作业网络安全高效运行，通用航空装备成为低空经济增长的强大推动力，形成万亿级市场规模，据此假设 2030 年全国 685 个城市全面完成低空空管建设。扩容扩容角度，角度，我们假设 2027 年部分城市开始抢跑扩容，2027-2030 年分别有 1/2/1/0 个直辖市、16/32/64/48个地级市、21/43/85/64个县级市完成扩容。由此计算2027/2030年37、我国低空空管建成（新建+扩容）总面积分别为 34542/150900平方公里。根据上述假设，预计根据上述假设，预计 2024 年国内年国内低空空管低空空管市场市场规模规模约约 6.1 亿元，亿元，2027 年低空空管市场年低空空管市场规模规模将增长至将增长至 456 亿元，亿元，2024-2027 年年 3 年年 CAGR约约 320.4%；2030 年低空空管市场规模将年低空空管市场规模将增长至增长至 2052 亿元，亿元，2024-2030 年年 6 年年 CAGR 约约 163.5%。表6：全国低空空管系统市场规模测算（单位：个，平方公里，万元/平方公里，亿元，%）2024 2025 238、026 2027 2028 2029 2030 建成城市数量（个）建成城市数量（个）7 90 207 378.6 549 617 685 直辖市 0 1 3 4 4 4 4 地级市 3 38 88 161 234 264 293 县级市 4 50 116 213 310 349 388 新增城市数量（个）新增城市数量（个）7 83 118 171 170 68 68 直辖市 0 1 2 1 0 0 0 地级市 3 35 50 73 73 29 29 县级市 4 47 66 97 97 39 39 27 年起扩建城市数量（个）年起扩建城市数量（个）0 0 0 38 77 151 112 直辖市 39、0 0 0 1 2 1 0 地级市 0 0 0 16 32 64 48 县级市 0 0 0 21 43 85 64 单个城市的新建空管面积（平方公里）单个城市的新建空管面积（平方公里）直辖市 400 400 400 400 1200 1200 1200 地级市 100 100 100 100 300 300 300 县级市 50 50 50 50 150 150 150 单个城市的空管扩建面积（平方公里）单个城市的空管扩建面积（平方公里）直辖市 0 0 0 800 800 800 800 地级市 0 0 0 200 200 200 200 县级市 0 0 0 100 100 100 100 空40、管新增面积（平方公里）空管新增面积（平方公里）487 6244 9079 18732 48839 36838 30681 直辖市 0 400 800 1200 1600 800 0 地级市 293 3516 4981 10548 28421 21682 18459 县级市 194 2328 3298 6984 18818 14356 12222 空管建成总面积（平方公里）空管建成总面积（平方公里）487 6731 15810 34542 83381 120219 150900 直辖市 0 400 1200 2400 4000 4800 4800 地级市 293 3809 8790 19338 41、47759 69441 87900 县级市 194 2522 5820 12804 31622 45978 58200 单位价值量（万元单位价值量（万元/平方公里）平方公里）126 129 131 134 136 138 138 低空低空空管行业新增规模（亿元）空管行业新增规模（亿元）6.1 80.2 119.0 250.5 666.1 507.4 422.6 同比增速（%）1207.8%48.3%110.4%165.9%-23.8%-16.7%低空低空空管空管行业累计规模（亿元）行业累计规模（亿元）6.1 86.4 205.4 455.9 1122.0 1629.4 2052.0 同比增速（42、%）1307.8%137.8%121.9%146.1%45.2%25.9%资料来源：中华人民共和国行政区划统计表，苏州市公共资源交易平台，太仓发布公众号，通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030 年），浙商证券研究所测算 2.1 空域管理：低空空管基石空域管理：低空空管基石 2.1.1 低空空域规划：基于空域栅格（网格化）技术低空空域规划：基于空域栅格（网格化）技术 低空空域低空空域栅格技术实现对低空空域资源的充分利用。技术实现对低空空域资源的充分利用。低空空域栅格量化表征基于网格参考系统，将低空空域划分为若干个层级化、多尺寸的无缝且不重叠的网格单元，通过栅格编码以及空域属性等信息对低43、空空域进行定量描述。进一步的，可以将离散化的空域栅格划再分为可用栅格、保护栅格和限制栅格可用栅格、保护栅格和限制栅格，或将点状栅格拓展为线状和区状栅格，不仅可以直观区分空域中不同区域状态，还可对航空器飞行航线进行规划和优化。图15：空域栅格化表征 资料来源：基于 GeoSOT网格的空域栅格化表征方法，浙商证券研究所 北斗网格码类似北斗网格码类似于于经纬度坐标系统，但精度更高经纬度坐标系统，但精度更高、计算复杂度更低、计算复杂度更低、应用范围更广。应用范围更广。北斗网格位置码是在地球空间剖分理论基础上发展起来的、适用于北斗卫星导航系统各种应用终端输出的一种网格位置编码，它与以 GeoSTO（Ge44、ographical coordinate global Subdivision based on One-dimension-integer and Two to nth power）模型为基础的相关编码体系同根同源、一脉相承，设计上与北斗卫星导航系统（包括增强系统）的定位精度相适应，同时兼顾人和设备的使用，是经纬度点位置编码体系的重要补充。图13：低空空管行业新增规模（单位：亿元，%）图14：低空空管行业累计规模（单位：亿元，%）资料来源：中华人民共和国行政区划统计表，苏州市公共资源交易平台，太仓发布公众号，通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年），浙商证券研究所测算 资料来源45、：中华人民共和国行政区划统计表，苏州市公共资源交易平台，太仓发布公众号，通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年），浙商证券研究所测算-200%0%200%400%600%800%1000%1200%1400%01002003004005006007002024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E空管行业新增规模（亿元）同比增速（%）0%200%400%600%800%1000%1200%1400%05001,0001,5002,0002,5002024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E空管行业累计规模（亿46、元）同比增速（%）表7：北斗网格码与其他地球建模技术比较 位置框架位置框架 数据模型数据模型 空间维度空间维度 实时数据实时数据 数据融合数据融合 空间计算空间计算 时空索引时空索引 GIS 经纬度 矢量地图 二维 私有 ID 关联 叠加展示 矢量方程计算复杂 较强 数字地球数字地球 平面网格 地表模型 2.5 维 私有 ID 关联 叠加展示 矢量方程计算复杂 弱 BIM 局部坐标 对象模型 三维(2.5 维)私有 ID 关联 封闭模型 矢量方程计算复杂 弱 传统传统 CIM 经纬度+局部坐标 GIS+BIM 二维+三维(2.5 维)私有 ID 关联 叠加展示 矢量方程计算复杂 弱 北斗网格码47、北斗网格码 立体网格 立体网格全空间 真三维 共有 ID 关联 统一数据模型 网格匹配计算简单 强 资料来源：北斗伏羲官网，浙商证券研究所 北斗网格码下沉低空空域管理，建设低空智联网。北斗网格码下沉低空空域管理，建设低空智联网。低空智联网是通过新一代低空通讯、低空定位以及低空三维立体网格空域图建模等技术，将低空空域建设成类似现代地面交通的空域网格化指挥与服务系统。北斗网格码理论体系可以将地心到地球外围的 50 万公里实现网格化剖分，因此依托北斗网格码国家标准，可以将低空空域及下垫面的三维空间按米级或十米级立体网格数字化，实现空地信息基础设施一体化建设，亦即低空智联网的建设。合肥骆岗公园建设国内48、首个合肥骆岗公园建设国内首个基于北斗网格码的基于北斗网格码的全空间无人体系城市级应用示范项目全空间无人体系城市级应用示范项目。骆岗全空间无人体系采用北斗伏羲全球领先的 GeoSOT 地球网格剖分理论体系，首次实现了“北斗网格+全空间无人体系”的深度融合，构建了全球首个“陆海空天电”全域立体网格空域图，提供空域划设管理、航线自动规划导航、多飞行器飞行协同，全域态势感知等应用，支撑智慧巡检、智能摆渡、物流配送、城市通勤等多任务场景。基于北斗网格全域立体网格空域图的全空间立体分层管理能力，实现多类型无人器全域融合运行，全量态势感知，全程“高德”“高德”式服务，助力低空经济发展行稳致远。图16：基于北49、斗网格码的空间区域网格化 图17：网格算法与经纬度算法计算复杂度对比 资料来源：北斗伏羲官网，浙商证券研究所 资料来源：北斗伏羲官网，浙商证券研究所 图18：合肥骆岗公园全空间无人体系空域管理系统 资料来源：北斗伏羲公众号，浙商证券研究所 2.1.2 低空航线划设：需满足空间和安全要求，路线规划算法是效率提升核心低空航线划设：需满足空间和安全要求，路线规划算法是效率提升核心 低空航线规划低空航线规划方法需满足空间和安全两方面约束条件方法需满足空间和安全两方面约束条件。低空空航线规划即为适飞空域范围内的航空器规划从 A 点到 A点，或从 A 点到 B点并满足性能约束及任务约束的安全避障运输路径。50、城市低空无人机航路航线划设研究文章中提出了基于数字网格、基于空地协同、基于动态分层共 3 种城市低空航路航线划设方法。我们认为，无论何种低空航路航线划设方法，都须满足空间和安全两方面基本要求。1）空间方面空间方面，由于三维网格技术天然赋予每个低空空域网格三维空间坐标，因此只需约束航空器在适飞空域适飞空域网格集合内运行。2）安全性方面）安全性方面，规划低空飞行路径也需考虑航空器的物物理性能理性能约束，如最大飞行里程、最大爬升角、最大转弯角、最大飞行高度等，确保所规划的路径对于航空器来说安全可飞。图19：3 种城市低空航路航线划设方法 资料来源：城市低空无人机航路航线划设研究，南航城市空中交通研究51、院公众号，浙商证券研究所 航线规划本质是多约束条件下的最优化问题，因此航线优化算法是航线规划本质是多约束条件下的最优化问题，因此航线优化算法是航线规划航线规划的重难点。的重难点。按照航线规划任务需求，可分为预先航线规划和实时航线规划，前者基于先验环境信息，后者应对实时突发威胁。航线规划算法可分为传统优化算法和智能算法两大类，前者主要包括图搜索算法（如 A*算法）、空间采样算法、势场法等。与传统航线规划算法相比，智能算法（包括智能优化算法和机器学习算法）具有高并行性、强鲁棒性、自组织自学习等特点，因此近年来智能算法广泛应用于复杂环境下的无人机自主航线规划任务。图20：无人机自主航迹规划智能算法分52、类图 资料来源：无人机自主航迹规划智能算法综述，浙商证券研究所 2.1.3 低空空域安全保障：低空空域安全保障：无人机地理围栏技术无人机地理围栏技术与与 UOM 平台相配合平台相配合 地理围栏系统可以实现对无人机空域和飞行的有效监督。地理围栏系统可以实现对无人机空域和飞行的有效监督。地理围栏技术是基于位置服务(LBS)使用虚拟围栏来表示虚拟地理边界的技术，通过精度、维度、高度数据标明允许无人机系统活动的三维空间边界。无人机围栏通常内嵌于无人机系统，当无人机进入（禁止飞入地理围栏）或者离开（禁止飞出地理围栏）某个特定地理区域，低空空管系统可以自动接收通知并进行警告，实现对单架次或同时对多架次无人53、机的监督和管理。地理围栏系统地理围栏系统可分为禁止飞入和禁止飞出两类。可分为禁止飞入和禁止飞出两类。无人机禁止飞入地理围栏技术通过在低空障碍物周围划定一个满足无人机安全间隔要求的缓冲区域，实现对无人机进入行为的禁止；禁止飞出地理围栏则是在无人机周边设定了虚拟的空间边界，限制无人机的飞行活动范围，同时还以无人机为中心设置球星无人机缓冲区，维护无人机操作的安全性。图21：禁止飞入和禁止飞出地理围栏示意图 资料来源：无人机系统空域管理技术，浙商证券研究所绘制 UOM平台为无人机合规安全飞行提供有力支持平台为无人机合规安全飞行提供有力支持。2024年 1月 1日，民用无人驾驶航空器综合管理平台（UOM54、 平台）上线运行。民航局规定，所有类型的民用无人驾驶航空器，其所有人都应该按规定在 UOM 平台进行实名登记，取得登记标志后方可使用。未经实名登记实施飞行活动的，将由公安机关责令改正。UOM 平台包含行政管理、运行管理、公众服务、政府协作四大功能，为用户提供电子围栏等运行管理信息。图22：UOM 平台简介 资料来源：中国 AOPA无人机公众号，浙商证券研究所 2.1.4 低空空域数字孪生系统：基于算力平台的空域管理未来技术低空空域数字孪生系统：基于算力平台的空域管理未来技术 空域数字孪生体是指空域物理实体的工作状态和工作进展在信息空间的全要素重建及空域数字孪生体是指空域物理实体的工作状态和工作55、进展在信息空间的全要素重建及数字化映射。数字化映射。空域数字孪生体仿真模型具有多物理、多尺度、超写实、动态概率等特征，能够对空域物理实体在现实环境中的形成过程、状态和行为进行模拟、监控、诊断和预测，可以在空域建模（大规模、高精度三维建模）、时空计算（飞行冲突校验、保障飞行安全）、数据融合（低空空域运行态势实时感知）以及仿真模拟等方面提供支持。图23：腾讯数字孪生技术在低空空域的应用 资料来源：腾讯研究院，浙商证券研究所 数字孪生数字孪生技术在城市地面交通已有成熟应用。技术在城市地面交通已有成熟应用。数字孪生技术广义是指利用虚拟映射、人工智能等新一代信息技术，对现实世界中的物理实体进行精确的数字56、化重构，创建一个与其物理属性、行为和功能完全一致的虚拟模型，数字孪生技术已在城建、交通、能源互联网等领域有成熟应用。华设集团针对公路运行调度难的痛点问题，研发出基于数字孪生的智慧公路一体化决策与分析平台，通过多源数据融合分析推演预测短时交通态势短时交通态势，智能智能化决策出行路径化决策出行路径，有效支撑路网运行监测预测预警监测预测预警及科学决策科学决策的行业应用。图24：华设集团基于数字孪生的智慧公路一体化决策与分析平台 资料来源：华设设计集团公众号，浙商证券研究所 低空空域数字孪生系统列入地方低空发展规划。低空空域数字孪生系统列入地方低空发展规划。山东、苏州等省市已在低空发展方案中考虑将低空57、空域数字孪生系统应用于航线规划和低空监管山东省低空经济高质量发展三年行动方案（2024-2026 年）中提出，构建开放融合的低空飞行航线网，建设低空空域数字孪生系统；苏州市低空经济高质量发展实施方案（20242026 年）中也提出，推进监管服务平台建设，构建低空空域数字孪生系统。互联网大厂率先行动互联网大厂率先行动。23 年世界低空经济论坛上，腾讯与 IDEA 研究院发布了联合打造的基于数字孪生技术的低空空域划设与管理平台，构建了空域、设施、无人机等一整套实时数字孪生系统，实现空域运行状态实时评估、历史回溯、未来预测等全流程服务。图25：腾讯IDEA联合打造的低空空域划设与管理平台 资料来源：58、北京星空通用航空产业研究公众号，浙商证券研究所 2.2 看得见看得见、呼得着呼得着：低空航空器低空航空器飞行监视飞行监视、通信通信耦合耦合技术技术 2.2.1 空管雷达空管雷达：一次、二次监视雷达：一次、二次监视雷达 一次雷达为独立式（非合作式）监视设备、二次雷达属于合作式监视设备。一次雷达为独立式（非合作式）监视设备、二次雷达属于合作式监视设备。1）一次监视雷达（一次监视雷达（Primary Surveillance Radar，PSR）的工作原理基于发射电磁波并侦测由目标物体反射的回波。通过测量雷达发射能量在雷达与航空器之间的往返时间，可以计算出目标与雷达之间的距离。2）二次监视雷达（二次59、监视雷达（Secondary Surveillance Radar，SSR）广泛应用于民军航领域。该系统通过地面询问机向航空器发射询问信号，机载应答机接收信号后进行相应处理并返回特定的编码信号，询问机收到应信号后经过信号和数据处理，可以获得装有应答机的航空器的代码、高度、方位、距离等信息。3）一、二次监视雷达可以协同工作。一、二次监视雷达可以协同工作。在集成一次监视雷达和二次监视雷达的空中交通管制系统中，一、二次雷达通常协同运行。二次雷达的条形天线安装于一次雷达天线上方，实现二者同步扫描，通过共享定时电路和显示终端同步监控空域。图26：二次监视雷达工作原理示意图 资料来源：无人机系统空域管理技60、术，浙商证券研究所绘制 低空探测雷达低空探测雷达（Low-altitude Surveillance Radar）属于一次雷达，属于一次雷达，是是无人机无人机探测与反探测与反制系统的重要组成部分制系统的重要组成部分。针对小、轻、微型无人机，由于探测目标飞行高度低、散射面积小，在复杂环境中容易被噪声和杂波淹没，雷达需要具备同时实现距离维和速度维的二维高分辨，才能完成对目标的精确探测任务，低空探测雷达（LASR）应运而生，主要应用于要低、城市重点区域和特定现场的保护。低空探测雷达可用频谱多元低空探测雷达可用频谱多元，针对非合作目标。针对非合作目标。与常规空管一次监视雷达不同，低空探测雷达在工作频率61、上没有特殊规定，通常采用 X波段、Ku波段或 K波段。与 L波段雷达相比，低空探测雷达天线更小巧、轻便，成本也更经济。此外，低空探测雷达主要用于监低空探测雷达主要用于监测测 300 米以下低空空域中的非合作无人机米以下低空空域中的非合作无人机目标目标，监测范围一般不超过，监测范围一般不超过 5 公里公里。图27：九洲防控军民融合全国产化“大盾”反无人机系统（雷达和固定式干扰最小典型系统）资料来源：JEZETEK九洲集团公众号，浙商证券研究所 S 模式数据链可用于高飞行密度空域的空中交通监视通信。模式数据链可用于高飞行密度空域的空中交通监视通信。随着飞机数量增加，时间不同步和信号混淆等问题限制了62、空中交通管制，于是对飞机单独询问的方案产生，在此模式下应答信号也可以相互隔离。同时，S 模式拓展了二次监视雷达的数据链通信能力，特别适用于需要高速数据传输的场合，如终端区域和飞行密度高的空域。S模式数据链模式数据链可传递飞机代码、高度信息、飞行状态等信息。可传递飞机代码、高度信息、飞行状态等信息。S模式二次监视雷达按照监视能力分为两种监视模式：基础监视（ELS）和增强监视（EHS）。1）ELS 模式数据链模式数据链可以报告飞机代码、25 英尺精度的高度信息、应答机能力、飞行状态以及 SI 码等信息。而2）EHS 模式数据链模式数据链除上述信息外，还可以通过 DAP 链路（downlink ai63、rcraft parameters，DAP，航空器参数下行链路）传输额外的飞行数据。例如，地面站利用 Common-B 询问模式可以获取 BDS（comm-B data selector）寄存器中垂直方向意图、跟踪与转向、航向和速度等信息，帮助管制员更准确地掌握飞机的飞行状态。表8：DAP 提供的管制相关信息 寄存器寄存器 名称名称 主要数据内容主要数据内容 BDS4.0 垂直方向意图信息 选择高度信息、气压表高度设置信息 BDS5.0 跟踪与转向信息 滚转角、真轨迹角、地速、真空速 BDS6.0 航向和速度信息 磁航向指示、空速、马赫数、气压高度率、垂直惯性速度 资料来源：低空空域管理与飞行64、服务保障，浙商证券研究所 2.2.2 ADS-B：融合卫星导航和空地数据通信：融合卫星导航和空地数据通信 ADS 技术包含技术包含 ADS-A、ADS-B、ADS-C 三种三种工作工作模式。模式。自动相关监视（automatic dependent surveillance，ADS）是一种航空器利用自身导航系统确定位置，并自动向监控系统报告其位置和其他相关信息的新型监控方式。这项技术融合了卫星导航和空地数据通信卫星导航和空地数据通信技术技术，由国际民用航空组织（ICAO）提出并推广，主要用于实时跟踪和监控航空器的飞行动态，以优化空中交通管理。根据工作模式，ADS 可分为寻址式（ADS-addr65、essed，ADS-A）、合约式/契约式（ADS-contract，ADS-C）和广播式（ADS-broadcast，ADS-B）三类。ADS-B 的核心的核心特点特点在于“自动”“相关”“广播”在于“自动”“相关”“广播”。1）“自动”“自动”意味着 ADS-B 无需飞行员操作即可自动收集数据和传输信息，显著减轻了飞行机组的工作负担。2）“）“相关相关”表明 ADS-B 的监视信息依赖于机载设备，如全球导航卫星系统（GNSS），来确定飞机的精确位置和时间信息、通过飞行管理系统和其他航空电子设备确定飞机的速度、高度和姿态等数据。3）“）“广播广播”指 ADS-B 设备采用全方位广播的方式发送信66、息，使得在信号覆盖范围内的地面站点和其他飞机能够接收这些信息，从而判断是否存在潜在的飞行冲突。图28：ADS-B的工作原理 资料来源：低空空域管理与飞行服务保障，浙商证券研究所绘制 星基星基 ADS-B 可实现全球高中低空各类空域的全覆盖，是可实现全球高中低空各类空域的全覆盖，是 ADS-B 技术下阶段的发展方技术下阶段的发展方向。向。目前国内的陆基 ADS-B 监控网络已基本建成，对国内主要飞行繁忙区域的高空和部分低空空域形成覆盖。然而，3300 米高度存在监测盲区，1000 米以下盲区更为严重，主要是因为陆基空管监视系统（包括一/二次雷达、陆基 ADS-B 和多点定位系统）易受到地形阻挡、67、视线距离限制和地面部署约束，难以实现对高原、山区、海洋和荒漠地区的连续监控。对此，航空先进国家正在积极开发基于卫星的 ADS-B 系统，旨在解决全球空中交通监控设施覆盖不足的问题。星基 ADS-B系统由低轨道卫星星座、ADS-B机载设备和地面应用设备共同构成，利用低轨道卫星的全球覆盖优势，搭载 ADS-B 接收器，以实现对全球高空、实现对全球高空、中空和低空空域的全面监控中空和低空空域的全面监控。图29：星基 ADS-B系统运行原理 资料来源：星基 ADS-B系统及关键技术发展综述，浙商证券研究所 2.2.3 5G-A：通感一体化兼顾通信和监视：通感一体化兼顾通信和监视 通感一体通感一体化化：68、通信网络在感知领域具有巨大应用空间。通信网络在感知领域具有巨大应用空间。根据中兴通讯发表的通感一体化关键技术与应用，传统上被视为独立研究领域的通信和感知系统实则存在众多共通之处。通过空中接口和协议的联合设计、共享频谱资源以及共享软硬件设备，通信感知一体化实现了通信、感知和计算通信、感知和计算功能的集成设计，促进了通信与感知功能的协同和融合。通感一体化系统在传输信息传输信息的同时，能够通过分析无线电波的直射、反射和散射等传播特性，对目标或环境进行定位、测距、速度测量定位、测距、速度测量、成像、检测、识别和建模等操作、成像、检测、识别和建模等操作。学术和工业界普遍认为通感一体化将成为 5G-A（569、G Advanced）和 6G无线通信系统中的最核心特性。图30：5G-A网络架构 资料来源：5G-Advanced 网络技术演进白皮书 2.0（2022），浙商证券研究所 通感一体化方案在智慧低空中的主要应用包括通感一体化方案在智慧低空中的主要应用包括无人机入侵检测、无人机监管和避障、无人机入侵检测、无人机监管和避障、无人机路径管理等无人机路径管理等。与常规的低空雷达系统相比，采用通信感知一体化的无人机监测方案展现出三大显著优势：1）成本效益：）成本效益：部署成本较低，能够在现有的基站上直接增加感知功能，无需额外的基础设施投资；2）频谱共享：频谱共享：实现了通信和感知功能的频谱资源共享，提升70、频谱的使用效率；3）监测范围监测范围广广：单站监测距离可超过 1 公里，并且借助 5G 基站的网络，能够实现对大范围区域的连续监测覆盖。通感一体通感一体化技术化技术在低空已有应用案例。在低空已有应用案例。根据通感一体化关键技术与应用，2022 年8 月中国联通与中兴通讯合作，在上海成功完成了一项针对低空无人机的通感算控一体化测试验证。这项测试模拟了低空园区安全防护的应用场景，利用 24 GHz 毫米波单 AAU 实现了通信和感知信号的同步发送与接收。测试结果显示，无人机的感知精度能够达到亚米级，探测距离超过 1 公里，且在整个通信感知过程中表现稳定。在同年 11 月，中兴通讯利用 4.9 GH71、z 低频段的商用 5G 基站，进一步实现了室外超过 1400 米距离的无人机感知。图31：智慧低空场景的通感一体化平台 资料来源：通感一体化关键技术与应用，浙商证券研究所*NR 指新空口 2.3 导航导航系统：系统：卫星导航系统卫星导航系统为低空导航基础为低空导航基础 卫星导航系统是无人机导航应用中发展较早和相对成熟的模式卫星导航系统是无人机导航应用中发展较早和相对成熟的模式。卫星导航原理是采用对时间或相位测量获得距离（差）的方式进行定位，以人造地球卫星作为导航台，提供全天候、不间断、高精度、实时的三维位置、三维速度和时间信息，能够覆盖全球海、陆、空、天各类运载体。得益于卫星导航系统的建立和发72、展，目前无人机普遍搭载卫星导航接收机来获得精确的定位和导航服务。图32：一种基于卫星导航的无人机测量绘图系统工作过程 资料来源：无人机通信与导航（第 2 版），浙商证券研究所绘制 2.3.1 卫星导航增强系统卫星导航增强系统：地基增强和星基增强：地基增强和星基增强 卫星导航增强系统实现导航定位精度提升。卫星导航增强系统实现导航定位精度提升。卫星信号在向地面传输的过程中受到电离层和对流层折射或是建筑物等障碍物反射等不良因素的干扰，导致实际传播时间与计算存在偏差，进而导致卫星导航系统定位精度降低。目前面向民用用户的卫星导航系统定位精度和授时精度已能够满足大多数需求，但面向高端用户如民航、测绘等的卫73、星导航系统在精度方面仍需提升，面向特殊用户如山区、半地下矿井等的卫星导航系统对导航信息的完好性、可用性、连续性要求也会更高。需求牵引下，卫星导航增强系统迅速发展。根据辅助设施所处位置，卫星导航增强系统可分为地基根据辅助设施所处位置，卫星导航增强系统可分为地基、星基星基、空基增强系统空基增强系统。目前，各国常见的卫星导航增强系统建设基本是以地基增强系统为主、星基增强系统为辅以地基增强系统为主、星基增强系统为辅。1）地基增强系统）地基增强系统（GBAS）：增强设施主要布设在地球表面，如机场塔台或跑道附近地面。GBAS 通过差分改正算法提高导航定位精度，同时根据监测算法改善卫星信号完好性、可用性和连74、续性等，能够为机场及周边区域、大型农场等提供高性能的导航服务。中国以北斗卫星导航为基础建立了地基增强网中国以北斗卫星导航为基础建立了地基增强网。北斗地基增强系统整合国内地基增强资源，建立以了北斗为主、兼容其他卫星导航系统的高精度卫星导航服务体系。利用北斗/GNSS 高精度接收机，通过地面基准站网（有精确的固定坐标地基增强站网络），利用卫星、移动通信、数字广播等播发手段，实现在服务区域内提供 1-2 米、分米级和厘米级实时高精度导航定位服务。图33：GBAS 组成简图 资料来源：ROHDE&SCHWARZ官网，浙商证券研究所翻译*VDB signal为甚高频数据广播信号；VHF data bro75、adcast(VDB)transmitter 为 VDB信号发射器；GBAS correction message为 GBAS矫正信息；GNSS data为全球卫星导航系统数据 2）星基增强系统）星基增强系统（SBAS）：SBAS 播发增强信息的设备安置在卫星上，主要增强设施仍然在地面。通过大量分布极广的位置已知的差分站对导航卫星进行监测，获得原始定位数据（伪距、卫星播发的相位等）并送至中央处理设施（主控站），后者通过计算得到各卫星的各种定位修正信息，通过上行注入站发给 GEO 卫星，最后将修正信息播发给广大用户，从而达到提高定位精度的目的。北斗星基增强系统是北斗卫星导航系统的重要组成北斗星基76、增强系统是北斗卫星导航系统的重要组成。北斗星基增强系统（BDSBAS）通过地球静止轨道卫星搭载卫星导航增强信号转发器，可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息，实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进。BDSBAS系统能为民用航空提供花费更低、可用性更高的导航功能，为航空领域带来巨大的经济和社会效益。图34：SBAS 系统原理示意图 资料来源：北斗卫星导航系统官网，浙商证券研究所 2.3.2 组合导航组合导航：卫星导航系统：卫星导航系统/惯性导航系统惯性导航系统/视觉导航系统视觉导航系统相互补充相互补充 惯性导航系统惯性导航系统和和卫星导航卫星导航系统系统优势互补。优势互补。177、）惯性导航系统（惯性导航系统（INS）依赖内部的陀螺仪和加速度计来提供导航信息，具有独立性强、不依赖外部信号的特点，但随着时间的推移，会受到各种误差源的影响，导致精度下降。2）卫星导航系统卫星导航系统虽然精度高，能够提供全球范围内的定位服务，但在动态环境下，如飞行载体的机动运动，可能会导致接收机难以稳定跟踪卫星信号。3）卫星卫星/惯导组合导航惯导组合导航系统系统集成卫星定位系统（如 GPS、北斗卫星导航系统或全球导航卫星系统 GNSS）和惯性导航系统（INS）双方优势，通过特定的融合算法提高整体的导航精度和性能。视觉导航对卫星据止场景的卫星视觉导航对卫星据止场景的卫星/惯导系统形成补充。惯导系78、统形成补充。当前卫星/惯导的研究和应用已经较为成熟，但在卫星拒止场景中，仅依靠惯性导航系统会形成误差累计，进而导致导航定位不准确，而引入视觉测量信息则可以减少 INS 的误差漂移。因此，融合卫星、IMU 和视觉的卫惯视导航系统有望在水下、室内、城市峡谷、地下洞穴等挑战性环境中实现全局和局部的精确定位。图35：卫惯视导航系统基本框架 资料来源：卫惯视组合导航技术发展趋势，浙商证券研究所 2.4 管得住：无人机管得住：无人机反制反制技术技术保障低空安全保障低空安全“反反无人机无人机系统系统”包括包括指挥与信息处理系统、指挥与信息处理系统、无人机探测无人机探测系统、系统、无人机反制无人机反制系统三系79、统三部部分分。1）无人机反制的前提是探测跟踪，主要手段包括雷达探测、光电识别跟踪、无线电监测和声音检测，在作用距离、稳定性、成本等方面各有侧重，因此结合多种手段优势的多源融合探测系统正逐步兴起。2）反制技术可分为软反制和直接打击两种类型，软反制包括干扰阻断和欺骗控制技术，难度普遍较大；直接打击类应用毁伤和捕获技术，相关技术较为成熟但成本较高。表9：无人机反制技术手段优缺点对比分析 分类分类 技术手段技术手段 优点优点 缺点缺点 探测 跟踪 技术 雷达探测 技术成熟度高、定位精度高、作用距离远、搜索能力强、受天气影响小“低慢小”目标识别率低、受地面杂波影响大、探测效果受无人机材料影响大、成本高 80、光电识别跟踪 成本低、技术成熟度高、具备图像和视频拍摄存储功能、可实现高精度可视化跟踪 需要提供位置信息引导、易受天气影响、探测作用距离有限、城市环境下易受地物迹 无线电监测 探测作用距离远、隐敞性好、可识别目标机型并定位其操作人员、全天候工作能力强 难以探测处于无线电“静默”的无人机、测向定位精度较低、易受物理及电磁环境影响 声音监测 成本低、安全性高、使用方便、隐蔽性好、探测手段功耗低、可实现全天候预警探测 无法识别数据库未知的无人机、探测距离受环境噪声影响严重 干扰 阻断 技术 电磁干扰 主动干扰、作用距离远、范围大、受天气影响小、短距离内附带毁伤小 对环境要求高、难以对使用非常规通信频81、段、无线电静默飞行的无人机进行干扰 导航信号干扰 安全可控、短距离内附带毁伤小、隐蔽性好、可全天候工作 难以对使用非常规通信频段或非卫星导航技术的无人机进行干扰 声波干扰 安全可控、操作简单 难度大、成本高、尚处于理论研发阶段、可能存在附带损伤、声波传播过程中会出现衰减 欺骗 控制 技术 导航信号欺骗 对依靠卫星导航信号度高的无人机效果较好 技术难度高、对自动化和智能化等级高的无人机效果不佳 无线电劫持 可独立工作、无损伤捕获无人机 目标普适性差、技术难度大、难以大范围推广使用 毁伤 捕获 技术 火炮和防空导弹 技术成熟、精度高、杀伤力大、反应速度快 命中率低、成本高、对抗小型无人机成本不对称82、、对抗无人机集群效果不佳、易造成次生伤害 激光武器技术 毁伤效果好、作战效费比高、反应速度快、命中精度高、抗干扰能力强、能短时间对付多个目标 成本高昂、瞄准要求高、作用距离有限、难以击毁装甲及旋转运动的目标、对目标造成永久性伤害、难以获得情报数据 微波武器技术 攻击速度快、作用距离远、受气候和环境影响小、附带损伤小、瞄准要求低,无需精确瞄准 成本高昂、抗干扰能力较弱、技术成熟度有待发展、可能会对非作战目标造成致命误伤 网捕技术 成本低、目标损伤小 命中率低、难以对抗无人机集群、作用距离有限、操作要求高、对固定翼无人机效果不佳 资料来源：“低慢小”无人机反制装备及关键技术发展需求综述，浙商证券研83、究所 指挥与信息处理系统指挥与信息处理系统是是低空无人机探测与反制系统的低空无人机探测与反制系统的“大脑”。“大脑”。指挥与信息处理系统是“反无系统”的数据处理中心，承担着指令分发、空域态势监控、状态检测及通信以及与外部防御系统的协同任务。系统对内外部接入的无人机目标数据进行融合处理，区分合作与非合作无人机目标，并根据预案及人工操作下达合作目标管制与非合作目标反制等指令。指挥与信息处理系统可采用“云指挥与信息处理系统可采用“云-端”体系架构。端”体系架构。基于云平台的部署方式具有灵活和功能扩展高效等优点，端侧的分布式设备依托已有的通信基础设施接入云端，完成指挥和信息处理任务。图36：指挥与信息处理系统架构 资料来源：无人机系统空域管理技术，浙商证券研究所绘制 全球无人机反制行业市场规模全球无人机反制行业市场规模有望高速增长有望高速增长。根据 Mordor Intelligence，2024 年全球无人机反制行业市场规模约19.3亿美元，预计到2029年市场规模将增长至57.6亿美元，2024-2029 年 5 年 CAGR 约 24.41%。图37：全球无人机反制行业市场规模（单位：亿美元，%）资料来源：Mordor Intelligence，浙商证券研究所