低空天路(低空公共航路)是指依靠地理空間信息技術手段,構建的有邊界的數字飛行廊道,包括骨干航路、主干航路、末端航路,在空中“修”出一張低空三維立體交通航路網,解決了無人機規模化應用發展的問題,實現了無人機積極管控和空域資源的合理配置,提高了空地協同管理能力,是低空數字基礎設施建設的關鍵組成部分。
2021年,由中國科學院地理科學與資源研究所廖小罕研究員團隊主導的以無人機低空公共航路(低空天路)為核心技術的無人機低空運行框架航路標準(IEEE Std 1939.1TM-2021)正式發布,這一標準是首個關于無人機低空運行的國際標準。廖小罕研究員團隊提出了一種以無人機低空公共航路為核心技術的低空運行框架,解決低空運行的安全和效率等瓶頸問題。目前低空公共航路已在上海、杭州、廣州、天津等多區域多行業進行應用試點。
低空天路作為無人機安全和高效運行的關鍵新型基礎設施,是低空經濟穩中有序發展的核心支點。天路的發展不僅需要依賴高效且實時更新的實景三維底座信息,同樣也離不開精細化的低空飛行管控平臺,從而構建起一個安全智能的空域管理體系。

要適應復雜低空環境飛行,需要實時更新三維底座信息。
與傳統的通航航道、航線不同,“天路”更貼近城市地面,與地面建筑物等地理信息密切相關。城市地面地理信息的變化,例如建筑施工、架設高壓電塔,都可能影響“天路”的規劃和走向。
以實景三維為核心的時空數據是低空天路的重要數字底座,通過低空無人機遙感網可以快速、實時更新低空三維地理信息數據,通過正射/傾斜影像采集高精度三維數據,并同步完成實景三維建模,將更新周期從數月下降至一周,確保實景三維數據的時效性,滿足高動態精細地理信息獲取需求。

城市級實景三維建模
以佛山市南海區丹灶鎮為例,全鎮面積142.49平方千米,通過低成本建設無人機遙感網,平臺遠程操控無人機機場自動作業,自動化更新數據,形成地理信息數據采集、處理、建模到應用、服務的完整鏈條,1天完成正射影像更新,1周完成實景三維更新。低空實時遙感與監測實現實景三維模型高頻次、主動式智能更新,應用到測繪、違建識別、自然災害監測、自然資源管理、國土空間規劃等場景中,推動城市“數字更新”,降低地理信息獲取、更新和航路維護的成本。


空中沒有紅綠燈,也沒有交通指揮,如何保障飛行器飛得井然有序且安全高效?
要支撐大規模高密度的無人機安全有序運行,需要統一的低空飛行管控平臺,從而保障空域精細化動態管理、飛行活動管理、飛行動態監控等,實現低空空域的利用效率最大化。
作為低空天路的核心支持系統之一,中科天網無人機云平臺,是民航局官方批準第011號無人機云系統(批準信編號No.11R2),它實現了無人機的一網統管,支持飛行計劃上報、飛行計劃管理、電子圍欄與空域管理、碰撞檢測、軌跡監視、多路跟蹤等功能,保障無人機有效監管。
1.飛行計劃上報與管理
適飛空域內無人機飛行計劃通過工單系統上報;飛行計劃日歷式管理,有效提升飛行工作的效率與安全性。


2.電子圍欄與空域管理
規劃區域內三維禁飛區和三維適飛區,生效時間動態設置;空域批復文件統一管理,快速檢索,保障無人機在安全空域內飛行。


3.航線審批與碰撞監測
已注冊航線支持一鍵快速審批使用;同時需通過三維碰撞檢測算法驗證,保障飛行安全。


4.飛行過程安全監管與應急接管
實時飛行軌跡落圖監管,危險行為及時報警;實時飛行畫面多路監管,保障應急服務,安全動態監管。


在全國不同的城市上空,成千上萬架無人機飛行,都能通過中科天網無人機云平臺統一管理,并對無人機數量、飛行架次、飛行里程、飛行時長等數據進行統計和檢索,助力無人機監管部門實現高效、安全監管。
中科云圖在無人機遙感網應用領域不斷創新,以“云圖”底座助力低空天路建設,持續提升低空數字經濟的基礎支撐能力,力求構筑起安全可控的低空“交通”秩序,讓低空經濟“飛”得更快更穩。