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1、 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 1/3939 Xml 本报告联系人:邵艺阳 010-59136632 Table_Page 行业专题研究|国防军工 2024 年 5 月 10 日 证券研究报告 国防军工行业国防军工行业 新视角新视角低空经济系列(三)低空经济系列(三):万亿蓝海蓄势待飞,空管系统率先启航万亿蓝海蓄势待飞,空管系统率先启航 分析师:分析师:孟祥杰 分析师:分析师:吴坤其 分析师:分析师:邱净博 SAC 执证号:S0260521040002 SFC CE.no:BRF275 SAC 执证号:S0260522120001 SFC CE.no:BRT139 SAC
2、执证号:S0260522120005 010-59136693 010-59136691 010-59136685 请注意,邱净博并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人,不可在香港从事受监管活动。核心观点核心观点:需求基础需求基础:低空基础设施建设的关键环节,有望率先受益低空空域建设发展。低空基础设施建设的关键环节,有望率先受益低空空域建设发展。通信、导航、监视与空中交通管理系统是传统民航空中交通管理的核心,面对未来低空飞行器大幅增长、飞行自主化以及低空复杂环境的挑战,低空空管系统建设势在必行。组成组成结构结构,空中交通管理系统由空域管理、空中交通流量管理和空中交通服务组成;外围设施以通
3、信系统、导航系统、监视系统三部分为核心,配套相关数据处理系统。政策方面政策方面,多项政策及征求意见稿陆续发布,空域管理改革持续加速,为低空经济高质量发展提供有力规范保障。市场方面市场方面,工信部等四部门联合印发通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030 年)提出到 2030 年,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,以短距离配送、应急救援市场、低空旅游市场为代表的低空经济多元化发展,空管系统建设需求有望受益于电动垂直起降航空器(eVTOL)等低空飞行器放量增长。格局演变格局演变:基于:基于对传统民航空管系统与低空空管系统的对比,传统空管系统龙头或在强势对传统民航空
4、管系统与低空空管系统的对比,传统空管系统龙头或在强势业务领域具备先发优业务领域具备先发优势,同时,解决低空空域管理痛点的新技术企业有望打开行业机会窗口势,同时,解决低空空域管理痛点的新技术企业有望打开行业机会窗口。一方面一方面,传统民航空管龙头企业受益,传统民航空管龙头企业受益业务先发优势。业务先发优势。由于空管系统底层技术可迁移性,民航空管龙头企业基于对传统业务的深入理解与核心技术的把握,在低空空管系统新应用场景下具备技术端先发优势,格局端呈现强者恒强的可能性仍较大。另一方面另一方面,低空空管新痛点为新技术企业创造行业进入机会窗口。低空空管新痛点为新技术企业创造行业进入机会窗口。低空空域复杂
5、、飞行主体密度高流量大、飞行自主性强等新问题催生空域管理精细化需求,促使技术变革与创新。根据技术生命周期演化,原本进入到创新扩张期的龙头企业也需要再次进行二次创新,部分创新环节或通过分包与合作的形式给予新技术企业。技术路径技术路径:无人化、精细化、智能化的技术实现。:无人化、精细化、智能化的技术实现。低空背景下,无人化、精细化、智能化是新一代空管的重要特征。底层技术架构方面底层技术架构方面,实现空域数字化、网格化为空域资源的精细化管理和资源的优化配置提供可能;监监视系统方面视系统方面,各类监视手段的综合运用实现低空全域监测;通信系统方面通信系统方面,5G-A 和低轨卫星互相补充;导航系导航系统
6、方面统方面,北斗导航系统及其相关组合和 GIS 技术或有重要应用;空中管理系统方面空中管理系统方面,空中交通智能化管理模式是低空运行的保障,深圳试点全数字化、智能化、全开放的智能融合低空系统 SILAS 是低空飞行和低空空域精细化管理的典型实践;展望未来,多技术协调融合或成为低空管理系统的技术发展趋势。投资建议:伴随国内低空经济产业快速发展,空管系统有望率先受益。投资建议:伴随国内低空经济产业快速发展,空管系统有望率先受益。建议关注产业链相关龙头,如莱斯信息、中科星图、深城交、国睿科技、海格通信、纳睿雷达、四川九洲、航天南湖、四创电子、川大智胜等。风险提示:风险提示:基础设施配套不及预期;行业
7、政策变动;技术研发进度不及预期;相关测算及假设不准确性等。相关研究相关研究:国防军工行业 2023 年报及 2024 年一季报总结:船舶板块增速领先,板块改善趋势可期 2024-05-05 国防军工行业:C919 批产节奏和机队渗透率有望加速,板块景气向上可期 2024-04-28 国防军工行业:强调新质生产力与新质战斗力,板块景气向上可期 2024-04-21 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 2/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 重点公司估值和财务分析表重点公司估值和财务分析表 股票简称股票简称 股票代码股票代码 货币货币 最新最新 最近最近
8、评级评级 合理价值合理价值 EPS(元元)PE(x)EV/EBITDA(x)ROE(%)收盘价收盘价 报告日期报告日期(元(元/股)股)2024E 2025E 2024E 2025E 2024E 2025E 2024E 2025E 中科星图 688568.SH CNY 54.09 2024/04/26 增持 63.75 1.33 1.87 40.67 28.93 19.22 13.97 12.40 14.90 国睿科技 600562.SH CNY 14.74 2024/04/30 增持 17.32 0.58 0.70 25.41 21.06 19.83 16.96 11.70 12.70 海格
9、通信 002465.SZ CNY 11.10 2024/03/31 增持 14.20 0.36 0.45 30.83 24.67 23.59 19.29 6.40 7.60 数据来源:Wind、广发证券发展研究中心 备注:表中估值指标按照最新收盘价计算 bUaVeUeUbUbUeUaYaQbP7NsQmMtRrNkPqQmRiNpOqMaQrRwPvPmRxPMYoNsP 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 3/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 目录索引目录索引 一、低空空管系统:低空基础设施建设的关键环节.6(一)需求基础:民航空中交通管理的核心.
10、6(二)管理改革:多项政策陆续发布,空域管理改革持续加速.9(三)市场空间:从应用场景看低空空管系统需求潜力.13 二、格局演变:传统空管龙头具备先发优势,技术创新为新企业打开机会窗口.14(一)异同:低空空域复杂、飞行器主体增加、飞行自主化.14(二)先发优势:空管技术应用可迁移,龙头企业具备先发优势.20(三)创新机会:低空空管面临技术痛点,为新技术企业打开机会窗口.21 三、技术路径:数字化、网络化、智能化低空智联体系.24(一)底层技术架构:数字网格空域为空域精细化提供可能.25(二)外围设备:监视、通信、导航系统的低空技术方案.27(三)空中管理系统:AI 赋能实现数字化、智能化、全
11、开放空管体系.30(四)多技术协调融合:低空管理系统的技术发展趋势.32(五)产业链:低空空管系统上市公司梳理.35 四、投资建议.36 五、风险提示.37 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 4/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图表索引图表索引 图 1:空管系统构成及功能架构.6 图 2:空管系统外围基础设施.7 图 3:28 所研制的民航空管一号系统.8 图 4:中央空管委三大变化.11 图 5:全国目视飞行航图(湖南专项低空航图).12 图 6:“十一五”至 2022 年我国空管系统行业市场规模.13 图 7:“低巢”低空无人配送图.14 图
12、 8:中国应急展航空应急救援新产品.14 图 9:依托智联网的协同决策体系.15 图 10:长江演示平台无人机路径规划示意图.15 图 11:传统民航空域范围.16 图 12:低空主要空域范围.16 图 13:城市中的低空交通模拟图.17 图 14:样本城市圣保罗的垂直起降机场基础设施建设.18 图 15:交通管制服务工作流程图.19 图 16:低空空管所需要的新要求.21 图 17:各发展阶段对应所在的生命周期.23 图 18:从民航管理到低空管理企业要重新面对挑战.23 图 19:民航局信息服务系统(测试版)示意图.24 图 20:低空交通管理体系框架.24 图 21:影响市场竞争程度的三
13、个因素.24 图 22:低空背景下的新问题、新需求与新发展.24 图 23:低空数字空域管理示意图.25 图 24:低空物理空间网格数字化管理与局部低空空域码.26 图 25:数字化空域分层治理示意图.26 图 26:数字化空域分层治理示意图.26 图 27:雷达系统的构成.27 图 28:二次雷达与应答机的工作模式.27 图 29:面向新航行系统的 ADS-B 架构图.28 图 30:面向新航行系统的 ADS-B 架构图.29 图 31:全空间智能 MapGIS 平台架构.30 图 32:智能化空管总体框架.31 图 33:低空智联网体系组成图.31 图 34:智能融合低空系统 SILAS
14、架构图.32 图 35:星基 ADS-B 系统总体架构.33 图 36:星基 ADS-B 系统运行原理.33 图 37:总体系统框架.33 图 38:导航系统硬件结构.33 图 39:北斗+低轨通导一体化位置服务网络组成.34 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 5/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图 40:北斗+低轨通导一体化位置服务网络组成.35 表 1:全球空管系统发展历程与各阶段特点.8 表 2:中国民航航空管局构成.9 表 3:低空空域管理相关政策事件.10 表 4:2023 年低空经济飞行器发展.17 表 5:低空运输与民航运输的区别.
15、19 表 6:头部企业基本情况.20 表 7:中美两国民航管理发展阶段(根据文字材料和标志性事件总结划分).22 表 8:中美两国民航管理发展周期(根据反应发展趋势的指标通过量化方式拟合得到).22 表 9:二次雷达不同模式的对比.27 表 10:不同监视技术的优劣势对比.29 表 11:参与空管系统的上市公司梳理.35 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 6/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 一、低空空管系统:低空基础设施建设的关键环节一、低空空管系统:低空基础设施建设的关键环节(一)(一)需求基础:民航空中交通管理的核心需求基础:民航空中交通管理
16、的核心 空管系统是传统民航空中交通管理的核心。空管系统是传统民航空中交通管理的核心。根据现代空中交通管理(张军,北京航空航天大学出版社,2005年)与莱斯信息招股说明书,空中交通管理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,空中交通管理系统是空管人员实际用于管理空中交通运输的信息处理系统。目前的空中交通管理系统是由三层构成,即空域管理、空中交通流量管理和空中交通服务。其中,(1)空域管理(ASM),主要是依据既定的空域结构条件,实现对空域的划设调整,尽量满足空域使用各方的需求;(2)空中交通服务(ATS)
17、,主要目的是防止航空器之间、航空器与障碍物之间发生碰撞;(3)空中流量管理(ATFM),是当某区域空中流量超过或即将超过该区域空中交通管制系统可用能力时,预先采取适当措施,保证空中交通流量最佳地流入或通过相应区域。图图1:空管系统构成及功能架构空管系统构成及功能架构 数据来源:现代空中交通管理(张军,北京航空航天大学出版社,2005 年),莱斯信息招股说明书,广发证券发展研究中心 外围设施方面外围设施方面,空管空管系统系统外围设施外围设施以通信系统以通信系统、导航系统导航系统、监视系统三部分为核心监视系统三部分为核心,配套相关数据处理系统。配套相关数据处理系统。据现代空中交通管理(张军,北京航
18、空航天大学出版社,2005年),通信系统负责飞机与地面的通信,导航系统用于飞行路径规划和引导,而监视系统则监测和跟踪飞行器的位置和状态。这些系统相互配合,共同构成了现代化的空中交通管理体系。(1)通信系统包括数据链通信(DataLink)、航空移动卫星业务(AMSS)和航空电信网(ATN)。其中,数据链通信是依靠数据链传输信息的飞机通信系统,主要用于管制员与飞行员间的空中交通管制,可代替语音通信,方便飞行员驾驶;航空移动卫星业务包括语言和数据通信两种方式,使空中飞机在任何地方都能与地面进行实时通信,这部分通常与机载卫星导航接收机相结合,可提供对飞机的自动相关监视;航空电信网是新航行系统中通信系
19、统的主体,融合地面与空地数据通信为一体,空中交通管理系统空中交通管理系统(ATMATM)空域管理(ASM)空中交通服务(ATS)流量管理(ATFM)飞行情报服务空中交通管制服务(ATC)告警服务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空管模拟机系统先期流量管理飞行前流量管理实时流量管理高空管制区中低空管制区终端(进近管制区)机场塔台管制区外围基础设外围基础设施(施(CNSCNS)通信系统(C)导航系统(N)监视系统(S)航空移动卫星业务数据链通信航空电信网全球导航卫星系统广域增强系统本地增强系统二次监视雷达自动相关监视多点定位等通信、导航、监视与空中交通管理系通信、导航、监视与
20、空中交通管理系统(统(CNS/ATMCNS/ATM)识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 7/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 涉及航空运输中各个单位互联,计算机系统中进行端到端的连接和高速数据交换;(2)导航系统包括全球导航卫星系统(GNSS)、广域增强系统(WAAS)和本地增强系统(LAAS)。全球导航卫星系统包括美国的GPS、欧洲的伽利略和中国的北斗系统等。使用了GNSS,飞机就可直线飞行,缩短了飞机间隔也提供了安全性和空间利用率,还能以此为基础作自动相关监视;LAAS和WAAS都是通过差分技术提高GPS检测精度的系统,LAAS主要用于机场周围,
21、WAAS用于海洋及边远荒漠地区;(3)监视系统目前有二次监视雷达、自动相关监视和多点定位等多种,目前的主用系统是带有数据链功能的二次监视雷达,未来的主用系统将依靠卫星导航和数据通信进行自动相关监视。图图2:空管系统外围基础设施空管系统外围基础设施 数据来源:现代空中交通管理(张军,北京航空航天大学出版社,2005 年),广发证券发展研究中心 空空管系统管系统的核心是空中交通服务(的核心是空中交通服务(ATS)中的交通管制服务()中的交通管制服务(ATC)。ATC主要由空管自动化系统、空管场面管理系统、机场机坪塔台管理自动化系统和空管模拟机四大系统组成。在飞机推出和启动阶段,空管场面管理系统通过
22、塔台电子进程单等工具确定飞机飞行流程并由机场机坪塔台管制自动化系统整合信息确保其安全滑行至跑道。随后,飞机在空管自动化系统的监控下起飞;在飞行过程中,该系统通过雷达等设备实时跟踪飞机动态,预测并避免潜在冲突,保障飞行安全。空管模拟机系统为管制员提供训练,提升处理各种飞行情况的能力;当飞机准备降落时,空管自动化系统再次介入,引导飞机安全进入机场空域并着陆。机场机坪塔台管制自动化系统则负责协调飞机的地面滑行和停机位分配。整个过程中,各个系统紧密协作,从飞机的地面运行到空中飞行,再到最终的降落和停机,确保了整个飞行过程的顺畅和安全。外围基础设施(外围基础设施(CNSCNS)通信系统(C)导航系统(N
23、)监视系统(S)航空移动卫星业务(AMSS)数据链通信(DataLink)航空电信网(ATN)全球导航卫星系统(GNSS)广域增强系统(WAAS)本地增强系统(LAAS)二次监视雷达自动相关监视多点定位等 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 8/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图图3:28所研制的民航空管一号系统所研制的民航空管一号系统 数据来源:搜狐网改革开放 40 周年|28 所执着坚守、砥砺奋进,做空管系统国产化的先锋者和主力军(中电科 28 所,2018 年),广发证券发展研究中心 从发展阶段来看,根据现代空中交通管理(张军,北京航空航天大
24、学出版社,从发展阶段来看,根据现代空中交通管理(张军,北京航空航天大学出版社,2005年),空管系统发展可分为四个阶段:年),空管系统发展可分为四个阶段:第一阶段:1929-1934年期间。当时飞机飞行距离最多只有几百米,而且只能在白天天气好的情况下飞行,因此只需按照目视的原则制定飞行规则,在飞行密度大且繁忙的机场,由一个管理人员进行管理,以确保空中交通的安全有序。第二阶段:1934-1945年期间。1934年前后,载客量在20人以上、飞行速度达300km/h的飞机诞生,由于更加频繁稳定飞行活动,目视飞行规则已经难以满足需要。因此,各航空发达国家纷纷成立了空中交通主管机构,制定了使用仪表进行安
25、全飞行的规则,并建立起全国规模的航路网和相应的航站、塔台或航路交通管制中心。第三阶段:1945年-20世纪80年代。二次世界大战带来了航空技术的飞跃性进步,随着飞机航程的加长,载客量大幅增长以及速度的加快。1945年,国际民航组织(ICAO)应运而生。20世纪50年代中期,战时雷达技术开始应用于空中交通管制领域,重要地区逐渐开始采用雷达管制取代传统程序管制。第四阶段:20世纪80年代后期至今。电子技术快速发展,计算机在机载设备和空管地面设施广泛应用。为应付新飞机航速航程的扩展和日益增长的空中交通量,国际民航组织于1983年底成立了一个未来空中航行系统(FANS)特别委员会。1985年,ICAO
26、开始组织对未来航行系统(FANS)的研究和规划。1993年FANS正式更名为CNSATM系统,即新航行系统。表表1:全球空管系统发展历程与各阶段特点:全球空管系统发展历程与各阶段特点 发展阶段发展阶段 特征特征 第一阶段(第一阶段(1929-1934)标志:首次出现商用航空邮递服务 通信装备:信号旗和信号探照灯、无线电装置 飞行特点:螺旋桨飞机,飞机少、航程短、航速慢 空管技术:目视飞行规则、无线电通信 第二阶段(第二阶段(1934-1945)标志:飞机数量大幅增加、地面塔台的出现 通信装备:无线电装置、简单导航设施 飞行特点:飞行时长增加、飞行速度增快、军用飞行为主 技术特点:航路网、空管中
27、心、程序管制系统、人力为主 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 9/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 第三阶段(前期:第三阶段(前期:1944-1969,后,后期:期:1969-1988)标志:雷达的出现和应用、仪表着陆系统出现、国际民航组织成立(ICAO)、计算机小型化 通信装备:一次监视雷达、二次监视雷达等 飞行特点:航速快、航程长、机场忙碌 技术特点:空管(ATC)自动化、计算机应用的普及(70 年代)、雷达管制系统 第四阶段(前期:第四阶段(前期:1988-2003,后,后期:期:2003 至今)至今)标志:ICAO 提出未来空中导航系统(F
28、ANS)、引入卫星通信技术、机载设备和地面导航设备的普及、计算机的普及 通信装备:各种先进雷达、卫星、基站等 飞行特点:航路拥挤、机场堵塞、机载设备发达 技术特点:卫星定位与通信、空中交通管理系统(ATM)替代 ATC、空管全球化 数据来源:前瞻产业研究院,广发证券发展研究中心 从空域管理体制来看,空管系统现行行业管理体制为民航局空管局、地区空管局、从空域管理体制来看,空管系统现行行业管理体制为民航局空管局、地区空管局、空管分局三级管理空管分局三级管理。据中国民用航空局空中交通管理局官网,中国民航空管系统现行行业管理体制为中央民航局空管局、地区管理局、空管分局(站)三级管理。据莱斯信息招股书,
29、截至2022年12月,全国空管体系有7个地区局、37个分局站,共44个空管用户。以上七个地区局下属包括九大辖区。据长江日报,“十四五”我国将在北京、上海、广州、成都、西安、沈阳、乌鲁木齐、三亚8个大型区域管制中心基础上扩容,形成全国大型区域管制中心“8+N”布局体系。2023年5月,民航武汉区域管制中心项目开工,将成为全国第9个区域管制中心。表表2:中国民航航空管局构成中国民航航空管局构成 民航空管局民航空管局 地区公管局地区公管局 华北空管局 东北空管局 华东空管局 中南空管局 西南空管局 西北空管局 新睛空管局 空管分局(站)空管分局(站)天津空管分局 黑龙江空管分局 山东空管分局 河南空
30、管分局 云南空管分局 甘肃空管分局 阿克苏空管站 河北空管分局 民航吉林空管分局 安徽空管分局 湖北空管分局 费州空管分局 青海空管分局 陕西空管分局 大连空管站 江苏空管务局 湖南空管分局 重庆空管分局 宁夏空管分局 内蒙古空管分局 浙江空管分局 广西空管分局 呼论贝尔空管站 江西空管分局 海南空管分局 福建空管分局 深圳空管站 厦门空管站 珠海空管站 青岛空管站 桂林空管站 宁波空管站 汕头空管站 温州空管站 湛江空管站 三亚空管站 珠海进近管制中心 数据来源:中国政府网,广发证券发展研究中心(二二)管理改革:多项政策陆续发布,空域管理改革持续加速管理改革:多项政策陆续发布,空域管理改革持
31、续加速 总体来看,多项政策及征求意见稿陆续发布,空域管理改革持续加速。总体来看,多项政策及征求意见稿陆续发布,空域管理改革持续加速。我国从2009年起逐步推进低空空域管理的改革,以改进现有管理体系,创造利于通用航空产业发展的法律法规生态环境。2014年低空空域使用管理规定(试行)征求意见稿将真高1000米下低空空域进行了划分,并据此在2014年后半年起进行部分地区低空空域管理试点改革;2020年12月,中央空中交通管理委员会办公室批复湖南成为首个全域低空飞行试点省份,为全国低空开放提供参考范例;2023年6月18日,中国国 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1010/3939 Ta
32、ble_PageText 行业专题研究|国防军工 务院、中央军委发布无人驾驶航空器飞行暂行条例,为无人机“飞得起来,飞得顺畅,飞得便捷,飞得安全”提供了有力支撑保障;2023年11月2日,国家空中交通管理委员会办公室会同有关部门又起草了中华人民共和国空域管理条例(征求意见稿),该征求意见稿的出台,标志着我国空域放开有了实质性的突破,该空域管理条例的出台,将会对我国低空经济和通航产业的高质量发展,提供有力规范保障。表表3:低空空域管理相关政策事件:低空空域管理相关政策事件 发文时间发文时间 政策政策/事件事件 内容摘要内容摘要 2009 年年 10 月月 低空空域管理改革研讨会 明确将适时开放低
33、空飞行区域,拟于 2020 年前完善各项法规和低空空域管理 2010 年年 12 月月 关于深化我国低空空域管理改革的意见 在 2011 年前进行试点,2015 年前进行试点推广,2016-2020 年进一步深化改革 2013 年年 11 月月 通用航空飞行任务审批与管理规定 简化通用航空飞行审批流程,规定除 9 种特殊情况外的通航飞行不再进行飞行任务申请与审批 2014 年年 7 月月 低空空域使用管理规定(试行)征求意见稿 明确了低空空域的划分与管理办法,将低空空域分为管制、监视和报告空域和目视飞行航线 2014 年年 8 月月 国务院关于促进旅游业改革发展的若干意见 对低空旅游的发展提出
34、纲领性指导方针 2014 年年 11 月月 全国低空空域管理工作会议 分步对“两区一岛”和“两大区,七小区”进行 1000 米以下空域管理试点改革 2016 年年 5 月月 关于促进通用航空业发展的指导意见 提出稳步扩大低空空域开放,未来将低空空域真高提升为 3000 米,简化通用航空飞行审批备案 2016 年年 11 月月 关于做好通用航空示范推广有关工作的通知 各地政府和民航行业管理部门协调空管部门推进低空空域和航线划设、飞行任务审批简化等工作 2017 年年 2 月月 通用航空“十三五”发展规划 规划提出进一步扩大低空空域开放 2017 年年 5 月月“十三五”交通领域科技创新专项规划
35、适时、有序推进低空空域开放,促进通用航空协调发展和安全有序进行 2018 年年 9 月月 低空飞行服务保障体系建设总体方案 到 2022 年,初步建成由全国低空飞行服务国家信息管理系统、区域低空飞行服务区域信息处理系统和飞行服务站组成的低空飞行服务保障体系 2019 年年 2 月月 特定类无人机试运行管理规程(暂行)无人机试运行的审定监察工作由民航局统一管理,试运行审定小组包括飞标、适航、空管等领域的人员 2019 年年 11 月月 轻小型民用无人机飞行动态数据管理规定 要求民航局统一管理民用无人机分型动态数据,从事轻小型民用无人机的单位、个人应当按照本规定的要求,及时完整地向民航局实时报送真
36、实飞行动态数据 2020 年年 12 月月 中央空中交通管理委员会办公室批复湖南为首个全域低空飞行试点省份 将在 3000 米以下低空空域进行航空器监视通信覆盖、低空空域监管、低空空域运行管理等试点工作,为全国低空开放提供理论依据 2021 年年 2 月月 国家综合立体交通网规划纲要 提出“发展交通运输平台经济、枢纽经济、通道经济、低空经济。”首次将“低空经济”概念写入国家规划 2022 年年 1 月月“十四五”现代综合交通运输体系发展规划 提出持续推进空管体制改革,深化低空空域管理改革 2022 年年 1 月月“十四五”民用航空发展规划 明确了“通用航空是民航两翼之一”,提出“拓展多元的通用
37、航空网”的 13 项任务 2022 年年 6 月月“十四五”通用航空发展专项规划 共四大部分。第一部分包括发展基础、形势要求;第二部分包括指导思想、发展原则和发展目标;第三部分为重点任务;第四部分为保障措施 2022 年年 9 月月 民用无人驾驶航空器系统分布式操作运行等级划分 明确系统分布式操作技术特点和界定标准,由系统自动化程度和分布式操作安全保证性两个指标确定的分布式操作运行等级的划分规则,确定分布式操作运行等级 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1111/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 2022 年年 11 月月 低空飞行服务系统技术规范 旨
38、在明确低空飞行服务系统技术要求和配置要求,建立测试方法,确立普遍适用于低空飞行服务系统规划、设计、研发、建设、检验和验收的准则,促进全国形成统一的低空飞行服务网络,推动 低空飞行服务保障体系建设 2023 年年 4 月月 无人驾驶航空器飞行管理暂行条例(草案)规范无人驾驶航空器飞行以及有关活动,积极促进相关产业持续健康发展,有力维护航空安全、公共安全、国家安全 2023 年年 6 月月 无人驾驶航空器飞行暂行条例 从生产制造、登记注册、运行管理等全生命周期对无人机飞行活动进行了规范,为无人机“飞得起来,飞得顺畅,飞得便捷,飞得安全”提供了有力支撑保障 2023 年年 11 月月 中华人民共和国
39、空域管理条例(征求意见稿)对空域管理模式进行顶层设计,实现空域资源科学精细配置、分级分类管理、动态灵活使用 数据来源:中国政府网,中国低空经济产业研究院网,中国民用航空网,法制网,广发证券发展研究中心 具体来看,具体来看,组织架构组织架构方面,中央空管委首次亮相。方面,中央空管委首次亮相。据民用航空网,2021年4月,中央空中交通管理委员会首次亮相,此前,我国空管工作的最高领导机构为国务院、中央军事委员会空中交通管制委员会(简称国家空管委)。此次名称的变更,实际上是将原先属于国务院议事协调机构调整为中央机构。与国务院、中央军委空中交通管制委员会相比,新亮相的中央空中交通管理委员会发生鲜明变化:
40、(1)机构规格由隶属于国务院、中央军委的国务院议事协调机构,调整为中央机构;(2)机构负责人调整为中央政治局常委兼任;(3)“国务院、中央军事委员会空中交通管制委员会”中的“管制”二字,调整为“管理”,即“中央空中交通管理委员会”。本次变更是由虚向实的重大转变,也就是说作为中央机构,中央空管委将进入实际性运作,空中交通管理进入加速阶段。图图4:中央空管委三大变化中央空管委三大变化 数据来源:民用航空网,广发证券发展研究中心 服务保障服务保障方面,方面,国家积极推动低空空域飞行服务保障体系建设国家积极推动低空空域飞行服务保障体系建设。据通航圈公众号,2019年12月26日,中国民航局空管局发布了
41、全国目视飞行航图,升级后的中国民航通用航空信息服务平台上线运行。平台免费为用户提供通用机场、地形地貌、山川河流等通用航空业务数据,还可以提供运输航空业务数据的分层叠加功能,包括航路航线、运输机场、管制区域、通信频率、导航设施等信息,全国目视飞行航图的发布有效填补了我国低空飞行服务保障领域的空白,近年来,目视飞行航图数据不断更新和完善,得到了广大通航用户的认可和好评,已成为低空目视飞行必不可少的航空情报来源;2021年,交通运输部发布 民用航空导航设备开放与运行管理规定,加强对通用航空导航设备的运行管理,要求保证通用航空导航设备运行持续符合民用航空有关规定和技术标准,切实保障导航设备开放运行安全
42、;同年,民航局下发通用航空空管运行规定,提升通航空管运行安全水平和空域使用效率,为推动“中央空中交通管理委员会”首次亮相变化变化1 1:机构规格由隶属于国务院、中央军委的国务院议事协调机构,调整为中央机构。变化变化2 2:机构负责人调整为中央政治局常委兼任。变化变化3 3:“国务院、中央军事委员会空中交通管制委员会”中的“管制”二字,调整为“管理”,即“中央空中交通管理委员会”。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1212/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 通用航空飞行安全保驾护航,不断提升低空空域飞行服务保障水平。图图5:全国目视飞行航图(湖南专项低空
43、航图):全国目视飞行航图(湖南专项低空航图)数据来源:“通航圈”公众号,广发证券发展研究中心 管理模式方面管理模式方面,国家空管委办公室已相继在全国组织了国家空管委办公室已相继在全国组织了3轮较大规模的低空空域管理轮较大规模的低空空域管理改革试点。改革试点。据低空空域管理改革进展及展望(“通航信息”公众号,2024年),低空空域管理改革回顾与展望(中国民航网,2018年),低空空域管理改革,是继2000年军航将全国航路航线移交民航指挥后,在空域管理领域启动的又一项重大改革。2000年以来,国家空管委办公室先后组织国内外调研论证、召开会议统一思想认识,并在军航空管系统组织了小规模试点。在此基础上
44、,2010年8月,国务院中央军委下发关于深化我国低空空域管理改革的意见(国发201025号),正式拉开了我国低空空域管理改革的大幕。截至目前,国家空管委办公室已相继在全国组织了三轮较大规模的低空空域管理改革试点,三轮低空空域管理改革试点接续推进,各有侧重,步步深入,对在省域范围内低空空域使用管理的组织形式,空域分类划设方法,自主目视飞行规则,飞行服务保障体系建设,北斗、5G等新技术手段应用、军地民协同配合等方面进行了积极探索和实践,为全国范围的低空空域管理改革积累经验。1.第一阶段,从第一阶段,从2000年至年至2010年,为低空空域管理改革筹划论证阶段。年,为低空空域管理改革筹划论证阶段。低
45、空空域管理改革,首次列入国家空管委2000年工作计划,组织国内外考察,明确低空空域管理改革总体设想和主要任务,组织空军小范围改革试点,召开全国低空空域管理改革研讨会,统一思想认识。2.第二阶段,从第二阶段,从2010年至年至2014年,为低空空域管理改革集中试点阶段。年,为低空空域管理改革集中试点阶段。国务院中央军委2010年8月下发关于深化我国低空空域管理改革的意见,明确低空空域管理改革目标任务,在全国“两区一岛”和“两大区、七小区”组织较大范围的低空空域管理改革试点,涉及全国14个省自治区直辖市,试点地区占全国空域的33%。据空军统计,在试点地区共划设各类空域254个,其中,管制空域122
46、个、监视空域63个、报告空域69个,另划设低空目视航线12条;通航飞行计划报批时限,由原来前一天15点前缩短为飞行前4小时,飞行计划报备时限,监视空域只需在飞行前1小时、报告空域只需在飞行前半小时提出,极大方便了通航用户,改革试点取得积极成果。3.第三阶段,从第三阶段,从2015年至今,为低空空域管理改革综合试点阶段。年至今,为低空空域管理改革综合试点阶段。低空空域管理改革在全国多地展开多种形式的试点。2015年国家空管委批准济南和 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1313/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 重庆地区开展低空空域管理和通用航空发展综合
47、配套改革试点;2016年国家空管委批准在珠三角和海南地区开展空域精细化管理改革试点;2017年民航局批准在西北地区组织通用航空低空空域监视与服务试点;2018年国家空管委批准由四川省政府牵头、军民航和当地公安部门共同参与的低空空域协同管理改革试点。2020年12月起,海南低空空域实行“当天申报当天起飞”管理制度,低空飞行管控服务运行体系可为通航飞行提供一站式服务。(三三)市场空间:从应用场景看低空空管系统需求潜力市场空间:从应用场景看低空空管系统需求潜力 传统民航空管领域,传统民航空管领域,2025年我国空管系统新增主要装备国产化率年我国空管系统新增主要装备国产化率预计预计提升至提升至80%,
48、国产空管产品市场规模有望达到国产空管产品市场规模有望达到69.12亿元亿元。根据中国网,随着中国民航产业逐渐恢复,2023年我国民用运输机场完成旅客吞吐量12.60亿人次,比上年增长142.2%,恢复到2019年的93.2%,中长期恢复趋势向好。航空运行需求进一步扩大,对空中交通保障能力提出了更高要求,空管系统建设持续加速,根据中商产业研究院,十三五期间空管系统投资额约200亿元,复合年均增长率达25.5%。同时,根据“十四五”民用航空发展规划,2025年我国空管系统新增主要装备国产化率提升至80%,国产空管产品市场规模有望达到69.12亿元。图图6:“十一五”至:“十一五”至2022年我国空
49、管系统行业市场规模年我国空管系统行业市场规模 数据来源:莱斯信息招股书,广发证券发展研究中心 低空布局,空管先行,低空空管系统市场广阔。低空布局,空管先行,低空空管系统市场广阔。根据低空经济发展白皮书(粤港澳大湾区数字经济研究院,2022年),据专家预测,到“十四五”末,我国低空经济对国民经济的综合贡献值将达到3-5万亿元。从全球视角看,金融机构摩根士丹利(Morgan Stanley)估计全球城市空中交通(UAM)的可触达市场会在2040年之前达到万亿美元水平。而规模化的低空经济依赖于全数字化的低空管理系统,以确保空管部门有科学工具和技术手段,有理有据、风险可控地开放和管理空域,保证低空飞行
50、安全有序及低空空域的高效利用,使低空应用的运营成本大幅降低。具体来看,具体来看,基于民航局规划,从低空经济应用场景来看,短期重点关注短距离配送、基于民航局规划,从低空经济应用场景来看,短期重点关注短距离配送、应急救援、低空旅游市场。应急救援、低空旅游市场。2022年8月,民航局发布民用无人驾驶航空发展路线图 V1.0(征求意见稿),为无人机发展规划了具体时间表,其中,指出三个关键时间点:(1)2025年,城市短距离低速轻小型物流配送无人驾驶航空器逐步成熟;支线短途中低空吨级大型无人驾驶航空器逐步应用;短距载人无人驾驶航空器探索应用;(2)2030年,城市中短距离快速中小型物流配送无人驾驶航空器
51、逐步应用;支线中途高空吨级大型无人驾驶航空器逐步应用;中距离载人无人驾驶航空器探索应用;11712025050500501001502002503002006-2010年2011-2015年2016-2020年2021年2022年投资规模(亿元)识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1414/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 (3)2035年,城市中长距离快速中大型物流配送无人驾驶航空器逐步推广;支线长途高空大型无人驾驶航空器实现航线飞行;中长距离载人无人驾驶航空器探索应用。具体从应用场景看低空空管系统需求潜力。具体从应用场景看低空空管系统需求潜力。根据广
52、发军工小组2024年3月30日已对外发布报告 低空经济系列(一)布局“天空之城”,推动自然资源转为经济资源,(1)短距离配送方面,无人机配送价格端相对同城急送有一定竞争力,在外卖配送市场应用前景较大,例如丰翼科技无人机物流截至2024年3月在大湾区日均运输单量已突破10000票。伴随常态化、规模化的无人机物流运输网络发展,监管需求将日益扩大,推动低空空管系统相关设施放量。(2)应急救援市场,低空空域是通用航空的主要活动区域,近年来通用航空应急救援发展迅速,到2025年底全国开展航空应急救援的省份数量计划达25个,低空空管系统有望充分受益于应急救援空域保障机制的完善。(3)低空旅游市场,随着我国
53、低空空域开放政策逐步推进,低空旅游业迎来了广阔的发展空间,载人eVTOL具有纯电驱动、噪声低、性价比高、等优点。预计凭借较低运营成本、较低噪声,eVTOL或成为景区主要的飞行器选择用于空中游览。低空经济多元化的应用场景及低空飞行器技术带动下日益丰富的业务种类均需要低空管理系统作为支撑,因此预期未来空管系统需求将迎来大幅增长。图图7:“低巢”低空无人配送图“低巢”低空无人配送图 图图8:中国应急展航空应急救援新产品:中国应急展航空应急救援新产品 数据来源:“中交协装备委研究中心”公众号,广发证券发展研究中心 数据来源:“中国应急展”公众号,广发证券发展研究中心 二二、格局演变:传统空管龙头具备先
54、发优势,技术创新、格局演变:传统空管龙头具备先发优势,技术创新为新企业打开机会窗口为新企业打开机会窗口(一)异同:低空空域复杂、飞行器主体增加、飞行自主化(一)异同:低空空域复杂、飞行器主体增加、飞行自主化 1.相同点:低空和高空均以飞行为主,低空运行方式或与地面交通相近相同点:低空和高空均以飞行为主,低空运行方式或与地面交通相近 低空管理模式或更接近交通管理,全范围协调依赖智联网技术。低空管理模式或更接近交通管理,全范围协调依赖智联网技术。从功能上看,民航飞行范围较广,主要用于远途出行,而低空交通主要是中短距离飞行,服务于城市内个体居民因商务、通勤、应急等不同出行目。eVTOL和无人机是目前
55、低空交通的主体,前者目标场景主要集中于低空旅游服务和城市空中出行,后者主要用于勘察、摄像和货物运输。在无人机的飞行管理方面,据中国工程院院士、中国电子学会监事长樊邦奎2021年在第十五届中国电子信息技术年会上的讲话,“无人机在空中按每300米分层,可以分很多层。只要把空域问题解决好了,人们不需要投资建公路,数字化后无人机(所飞行空域道路)就是公路。”未来实现整体空域及飞行器的数据 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1515/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 对接与融合是关键,由于协同性和多主体差异性行为的共同要求,智联网技术成为目前发展重点。据北京大学
56、空天信息工程研究中心主任,国家空管专家咨询委委员程承旗教授2024年在“中国(深圳)低空经济新质生产力高质量发展论坛”上的讲话,“低空智联网实际就是空域修路工程,在低空域建设网格化数字路,而各类无人飞行器及飞行汽车如同在网格路上跑的车。未来将在网格化路上建立空域红绿灯管控系统及空中高德式导航服务系统,同时配备5G-北斗精准定位、气象等保障手段,各主管部门根据需要可以在网格路中附加各种监管要求,统一实现空域精细网格管理,也可以基于低空智联制定空地资产管理、空地监管、空地运营服务规则标准,实现全空间(地面-地下-空中),楼内-楼外-人的服务一体化。”图图9:依托智联网的协同决策体系:依托智联网的协
57、同决策体系 图图10:长江演示平台无人机路径规划示意图:长江演示平台无人机路径规划示意图 数据来源:低空智联网组网与控制理论方法(吴启晖等,航空学报,2024),广发证券发展研究中心 数据来源:低空智联网组网与控制理论方法(吴启晖等,航空学报,2024),广发证券发展研究中心 2.不同点一:低空空域需避让空间多、障碍干扰多、停机位分散、需区分城乡差异不同点一:低空空域需避让空间多、障碍干扰多、停机位分散、需区分城乡差异 传统民航空域范围广、干扰少传统民航空域范围广、干扰少,无人机空域高度低、需避让空间多。无人机空域高度低、需避让空间多。中华人民共和国空域管理条例(征求意见稿)按照空域等级方式将
58、中国空域分为两级七类,包括管制空域(A、B、C、D、E类)和非管制空域(G、W类)。传统民航空域主要包括A、B、C、E类空域,A类空域通常为标准气压高度6000米(含)以上至标准气压高度20000米(含)的空间;B类空域通常划设在民用运输机场上空;C类空域通常划设在建有塔台的民用通用机场上空;E类空域是除A、B、C、G、W类空域外的空间,可以根据运行和安全需求选择划设。无人机空域用户主要涉及非管制空域G、W类,G类空域真高120-300米,多用于eVTOL、物流、巡检等行业类无人机飞行;W类空域真高120米以下主要用于轻型无人机的飞行。此外还需要避开B、C类民航空域及其他存在军事活动或重要应用
59、的空中禁区、危险区、限制区、临时空域等。通过让不同类型无人驾驶航空器按照不同高度层运行来保障安全,同时尽可能提高空域使用的自由度。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1616/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图图11:传统民航空域范围:传统民航空域范围 图图12:低空主要空域范围:低空主要空域范围 数据来源:浙江比翼智慧科技有限公司官网、广发证券发展研究中心(空域真高随地面起伏变化)数据来源:浙江比翼智慧科技有限公司官网、广发证券发展研究中心 低空飞行环境相对于高空运行环境狭窄复杂,障碍物多,潜在安全问题多,需区分低空飞行环境相对于高空运行环境狭窄复杂
60、,障碍物多,潜在安全问题多,需区分城乡差异。城乡差异。据民航飞行安全研究(西南交通大学,马志刚,2003年),民航在飞机巡航阶段任务单一、飞行高度高(净空条件好)、飞行速度快(操作性能好),受各方面影响小,飞行事故非常少,国际民航在该阶段事故仅占5.8%。据无人机低空交通管理系统综述(付其喜等,2019),未来我国低空无人机发展迅速且飞行需求与日俱增,无人机低空运行成为无人机系统交通管理(UTM)的重点。低空飞行器主要有以下三种运行环境。(1)类目视运行环境)类目视运行环境,在乡村及人口稠密地区上空、3000米以下的视距外飞行称之为类目视飞行。该运行模式的无人机一般为小型无人机(25kg),运
61、行环境较为复杂,既包括合作式无人机又包括无飞行服务且未装载应答机的非合作式无人机。由于技术限制,当前无人机类目视运行相比于其他低空的运行模式所受到的关注较少。(2)乡村低空)乡村低空,无人机的乡村低空运行已经从视距内运行发展到了视距外运行的阶段。随着应用需求的增多,这类任务的视距外操作需求正在日益增加。由于乡村低空人口相对稀少且随着国家低空空域改革的推进,乡村低空的无人机运行发展相对容易。(3)城市低空)城市低空,无人机在城市低空运行的最突出应用为本地包裹快递(如亚马逊、谷歌和沃尔玛)以及逐门逐户的货物运输。目前城市低空环境主要为除严格管制的机场空域以外的空域,亟待发展能够保证在城市居民和建筑
62、物上空安全运行的无人机相关技术。此外,公众对无人机运行的安全性、安防问题、隐私问题、噪音和其他环境问题非常关切。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1717/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图图13:城市中的低空交通模拟图:城市中的低空交通模拟图 数据来源:保时捷咨询,广发证券发展研究中心 3.不同点二:飞行器密度高、流量大、起落频繁不同点二:飞行器密度高、流量大、起落频繁 低空飞行器数量大、种类不一,特殊时段如高峰期交通密度大。低空飞行器数量大、种类不一,特殊时段如高峰期交通密度大。据罗兰贝格低空经济发展现状与未来展望,飞行器类型可分为载人飞行器、行
63、业级无人机及消费级无人机,其中载人飞行器主要包括直升机及垂直起降型飞机(eVTOL),可飞行于300-6000米的低空。在城市场景中,飞行器可广泛应用于载人、载货及城市管理等各类产业形态中。未来低空飞行器的数量或远多于民航飞机的数量,出行方面或接近汽车情况,飞行密度高、单位时间流量大。据 2022年民航行业发展统计公报(中国民用航空局,2023年),2022年,全行业运输航空公司完成运输起飞架次256.57万架次,比上年下降35.1%。国内航线完成运输起飞架次246.74万架次,比上年下降36.0%,其中,港澳台航线完成1.01万架次,比上年下降18.7%;国际航线完成运输起飞架次9.82万架
64、次,比上年增长1.6%。据公安部统计,2023年全国机动车保有量达4.35亿辆,其中汽车3.36亿辆;机动车驾驶人达5.23亿人,其中汽车驾驶人4.86亿人。2023年全国新注册登记机动车3480万辆,新领证驾驶人2429万人。表表4:2023年低空经济飞行器发展年低空经济飞行器发展 时间时间 公司公司 产品产品 主要进展主要进展 2023 年年 4 月、月、5 月月 丰翼科技 丰舟 90&方舟 150 方舟 ARK150 无人机配备了先进的飞行控制系统,具备出色的悬停能力和稳定性。其最大飞行速度可达 100公里/小时,最大续航时间达到 30 分钟 2023 年年 5 月月 零重力公司 ZG-
65、ONE 主要用于旅游场景。2023 年年 6 月月 上海时的科技 E20 eVTOL 采用倾转旋翼构型,设计最大航程达 200 公里、巡航速度达每小时 260 公里,最快时速 320 公里。采用大直径低转速 5 叶螺旋桨,大幅降低飞行噪音。2023 年年 6 月月 峰飞航空科技 eVTOL 载人航空器盛世龙 采用了垂直起降固定翼构型,顶部搭载了 8 个旋翼提供垂直起飞及降落阶段的升力,最大起飞重量 1500 公斤,可搭载 4 人,巡航速度 200 公里每小时,纯电最大航程 250 公里。2023 年年 7 月月 美团 第四代多旋翼无人机 配备有六旋翼折叠三叶静音桨,双目立体视觉相机、4D 毫米
66、波雷达等感知组件,最大载重能力为 2.5 公斤,满载情况下的最大配送距离达到 10 公里。2023 年年 8 月月 大疆 首款运载无人机 DJI FlyCart 30 双电模式下最大载重 30 公斤、满载最大航程 16 公里。最大抗风速度可达 12 米/秒。2023 年年 10 月月 亿航 EH216-S 型无人驾驶航空器 中国民航局向亿航颁发 EH216-S 型无人驾驶航空器系统型号合格证(TC),标志着 EH216-S 的型号设计符合民航局适航要求,关键、复杂、困难的一步认证。数据来源:低空经济发展白皮书(2.0)(粤港澳大湾区数字经济研究院),广发证券发展研究中心 识别风险,发现价值 请
67、务必阅读末页的免责声明 1818/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 未来低空交通预计加快基础设施建设,其起落或将分散在城市各处且数量多于机场未来低空交通预计加快基础设施建设,其起落或将分散在城市各处且数量多于机场,便于相关飞行器随时起落便于相关飞行器随时起落。据保时捷咨询,许多城市已经拥有直升机机场,具备飞行器起降的必要基础设施。在第一阶段,垂直起降空中交通服务将始于现有的交通枢纽,例如机场和火车站,部分取代直升机,利用现有的直升机停机坪在严重拥堵路段提供快速连接,据估计在主要交通枢纽建设五个垂直起降机场就能满足大约120架eVTOL飞机的营运需求;在第二阶段,将
68、有越来越多交通大动脉沿线的固定路线为通勤者和游客提供服务。根据城市的不同,经常访问的交通枢纽的垂直起降机场数量可以扩张至40个,满足160架至390架载客无人机的营运需求;最后一个阶段,人口达到5001000万的大城市将配置100个垂直起降机场,满足400架至1050架载客无人机的营运需求,这能够对城市进行充分覆盖,确保垂直起降机场以步行和骑车的方式便可抵达,这是很多城市中最初和最后一英里的标准软模式交通出行选项。图图14:样本城市圣保罗的垂直起降机场基础设施建设样本城市圣保罗的垂直起降机场基础设施建设 数据来源:保时捷咨询,广发证券发展研究中心 4.不同点三:低空飞行器自主性强,信息分散互联
69、,飞行规则以引导为主不同点三:低空飞行器自主性强,信息分散互联,飞行规则以引导为主 传统飞行依赖管制员与程序管制传统飞行依赖管制员与程序管制,飞行器,飞行器在飞行不同阶段由不同的管制层级负责在飞行不同阶段由不同的管制层级负责,飞行自主性弱。飞行自主性弱。据中国民航局网站,我国目前实行空管空防合一的空域管理体制,国务院中央军委授权空军统一组织实施全国的空中交通管制工作,军航和民航按照职责分工分别管理航路外和航路内空域。据中国民用航空局空中交通管理局官网,我国空管局的三级服务体系通过塔台管制、进近管制和区域管制三个层面确保飞机在空中的安全和有序运行。塔台管制负责机场附近的飞机起飞、降落和滑行等操作
70、,工作范围大约在机场周围10公里半径和地面至600米高度的区域;进近管制负责500米至3000米高度区间内的飞机爬升和下降及航路空域与机场空域之间的飞行转换,工作地点一般在机场附近的进近管制中心;区域管制覆盖更广的地理区域,负责6000米至12000米高度的飞行指挥,通过雷达和通信设备监控飞机的飞行状态,确保飞行的安全间隔和顺序。在此期间,空中交通管制系统通过对通信、导航、监视等专用设备感知数据的处理,为管制员提供覆盖飞机航班整个运行流程内的监视、预测和告警服务。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1919/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图图15:交
71、通管制服务工作流程图:交通管制服务工作流程图 数据来源:莱斯信息招股书,广发证券发展研究中心 低空领域不包括空中交通管制过程,低空领域不包括空中交通管制过程,管理方面建立统一规则,管理方面建立统一规则,以多用户自主避让飞以多用户自主避让飞行为主。行为主。据2023年12月21日发布的中国民航局国家空域基础分类办法,低空飞行主要在G、W类空域,这方面的服务内容仅提供飞行信息服务,不提供空中交通管制服务。据无人机低空交通管理系统综述(付其喜等,飞行力学,2019),目前无人机的飞行规则可分为隔离空域飞行规则和非隔离空域飞行规则:隔离空域内较严格,但在更广泛使用的非隔离空域,目前存在如美国联邦航空局
72、(FAA)资助的一种新的空中防撞方法ACAS X的协同感知避让等方案,在不同条件与优先级下,让飞行器自主保持距离而非通过中心的管制系统控制。目前各地区提出了各地因地制宜的管理政策,据四川省政府低空空域管理效果调查研究(刘宇翔,电子科技大学硕士学位论文,2022),从2018年四川省试点低空空域协同管理,由空军管理改为政府管理。四川省推行飞行报备制度,将“三个审批环节”合并为“一个报备步骤”,将原有空域管理的“静态调配、隔离运行”传统模式改变为设置低空自主目视飞行规则,航空器驾驶员根据各项情报信息在指定频率相互发送飞行各项信息,相互自行观察避让航空器及地面障碍物,自行进行飞行作业。这一方式利用低
73、空目视通道将分散的低空空域组织利用起来,大大增加了空域的容量和效率。表表5:低空运输与民航运输的区别低空运输与民航运输的区别 分类分类 低空运输低空运输 地面交通地面交通 民航运输民航运输 交通流特性交通流特性 高流量密度 高流量密度 低流量密度 管控方式管控方式 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 服务范围服务范围 城区内、城郊 城区内、城郊 跨城、跨国 服务方式服务方式 按需响应、狭义的公共交通 按需响应、狭义的公共
74、交通 固定航班、广义公共交通 运行维度运行维度 三维空间 二维平面 三维空间 载运工具载运工具 差距大、标准不统一、成本低 差距不大、标准统一 差距不大、标准统一、成本高 数据来源:城市空中交通及其新型基础设施低空公共航路研究综述(廖小罕等,航空学报,2023 年),广发证券发展研究中心 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2020/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 (二)先发优势:空管技术(二)先发优势:空管技术应用应用可迁移,龙头企业可迁移,龙头企业具备具备先发优势先发优势 相关技术具备可迁移属性,相关技术具备可迁移属性,传统传统龙头企业存在先发优势
75、。龙头企业存在先发优势。传统民航管理系统和低空管理系统、交通管理系统存在技术相似性,流量管理和飞行服务方面及通信、导航和监视部分硬件以原有技术为基础。传统民航空管龙头企业基于对业务的深刻理解以及大量核心系统技术经验,已经在民航空管系统中具备一定规模和话语权,若进入低空领域,其技术的相关性、可迁移性、研发投入高壁垒或有助于巩固强者恒强的格局,在低空空管系统建设中或凭借优势地位率先中标。据莱斯信息招股书,各类空管系统技术具备突出的多学科特征,涉及信息处理、通信、网络、导航、雷达、图像图形处理、生物识别、人工智能等众多高端前沿技术;各类空管系统投入使用前要涉及严格测试审批程序,验证周期较长;市场参与
76、者普遍对空管领域前沿技术的研发保持高水平投入,以此确保产品技术先进性。表表6:头部企业基本情况:头部企业基本情况 序号序号 公司名称公司名称 简介简介 资质情况资质情况 技术实力技术实力 国内市场地位国内市场地位 1 莱斯信息 莱斯信息成立于1988年,主要面向民航空中交通管理、城市道路交通管理以及城市治理等行业的信息化需求,是中国民用指挥信息系统整体解决方案的核心提供商,依托中国电子科技集团有限公司第二十八研究所,在民航交通管理系统(ATM)领域具有深厚的技术底蕴和市场地位。在民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可目录空中交通管理信息系统方面,拥有民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可证
77、(ATCAS)、民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可证(A-SMGCS);空管行业管理办公室颁发的雷达、序、机场模拟机等级证书均为类C级(最高级)。先后承担了国家自然科学基金重点项目、国家863重点项目、国家火炬计划项目、国家重点研发计划、国家空管委技术重大专项及民航局重大专项等。共荣获国家科技进步奖1项、省部级科技进步奖4项、行业学会科学技术奖15项。根据三胜咨询统计数据,截至2022年12月,空管自动化系统市场占有率42.05%,场面 管 理 系 统市 场 占有 率50.0%,空管模拟训练系统市场占有率66%,公司在空管自动化系统、空管场面管理系统、空管模拟训练系统领域均具有较为领先的
78、市场地位。2 成都空管公司 成都空管公司是中国民航局第二研究所下属的高科技企业。公司成立于1998年,致力于空管关键装备的国产化和产业化,主要从事空管技术、信息技术和管制运行安全等产品的研究开发、系统集成、工程建设和技术服务。在民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可目录空中交通管理信息系统方面,拥有空管自动化系统(ATCAS)、场面管理系统(A-SMGCS)许可证;空管行业管理办公室颁发的雷达模拟机等级证书为类C级。先后承担了国家自然科学基金重点项目、国家863重点项目、科技部技术专项及民航局重大专项。技术创新成果获民航局科技进步一等奖2项,二等奖5项,三等奖3项。根据三胜咨询统计数据,截至
79、2022年12月,空管自动化系统市场占有率28.41%,场面 管 理 系 统市 场 占有 率22.5%,空管模拟训练系统市场占有率2%。3 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。在民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可目录空中交通管理信息系统方面,拥有空管自动化系统(ATCAS)、场面管理系统(A-SMGCS)许可证。负责Thales公司在中国所安装项目的售后、扩容和升级服务;在中国专门为空中交通管理提供空管自动化
80、系统及相关技术服务。根据三胜咨询统计数据,截至2022年12月,空管自动化系统市场占有率18.18%,场面 管 理 系 统市 场 占有 率15.0%。4 泰雷兹 泰雷兹源于1879年的法国汤姆逊(THOMSON)集团,是设计、开发和生产航空、防御及信息技术服务产品的专业电子高科技公司。总部设在法国,研发设在美国硅谷、法国巴黎及俄罗斯,是欧洲第一大战斗系统(包括侦察系统、火控系统和操纵系统),超大型跨国企业。在民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可目录空中交通管理信息系统方面,拥有空管自动化系统(ATCAS)许可证。全球超过40%的空域由使用了泰雷兹技术的空管中心管理。根据三胜咨询统计数据,截
81、至2022年12月,空管自动化系统市场占有率5.68%。5 川大智胜 川大智胜(002253.SZ)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。在民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可目录空中交通管理信息系统方面,拥有空管自动化系统(ATCAS)许可证;空管行业管理办公室颁发的雷达、程序、机场模拟机等级证书均为类C级。是国家空管自动化系统技术重点实验室和视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室的试验基地和技术支撑单位。获国家科技进步一等奖1项、二等奖3项,部省级科技进步一等奖
82、3项。根据三胜咨询统计数据,截至2022年12月,空管自动化系统市场占有率2.27%,空管模拟训练系统24%,仿真模拟环境以及图像处理技术水平领先。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2121/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 6 英德拉(Indra)英德拉(Indra)是一家西班牙信息技术和防卫系统的跨国公司,业务范围涉及运输、国防、能源和电信服务,其很大一部分收入都来自以欧美为主的国际市场,在中国设有公司和办事处,主要从事高速公路机电工程、机场设备、城市轨道交通及民用航空模拟器领域。在民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可目录空中交通管理信息系统方
83、面,拥有空管自动化系统(ATCAS)、场面管理系统(A-SMGCS)许可证。世界上三分之一的空中交通由英德拉开发研制的空中交通管制系统进行管理。根据三胜咨询统计数据,截至2022年12月,空管自动化系统市场占有率2.27%数据来源:莱斯信息招股书,广发证券发展研究中心(三)创新机会:低空(三)创新机会:低空空管面临空管面临技术痛点,为新技术企业打开机会窗口技术痛点,为新技术企业打开机会窗口 低空管理的低空管理的“三张网三张网”从传统管理系统发展而来,但在通信、导航、监视、数据处理从传统管理系统发展而来,但在通信、导航、监视、数据处理四方面都具有新要求和挑战。四方面都具有新要求和挑战。据通航委公
84、众号援引的人民日报社主管主办中国经济周刊2024年第3、4期刊发专题文章低空经济发展潜力极大,低空经济的高级发展形态其主要特征表现为“三张网”:一张飞行感知网(对应导航和监视系统),负责为无人机、有人机等提供定位、授时、导航和监管服务;一张数据通信网(对应通信系统),负责飞行器与飞行器、飞行器与用户、飞行器与平台等各类数据交互,实现三维空间“人机物”高效互联;一张算力应用网(对应数据处理系统),负责低空应用各类数据的存储、处理及识别等功能,打造低空经济“数字智能大脑”。据 UTM与ATM:从隔离到融合还有多远?(赵丹,中国民航报,2018)未来从地面到1万米高空的空域都是航空器的运行空间,必须
85、通过包括登记、识别、跟踪、通信、地理围栏系统等的UTM来解决大密度运行的难题。据IDEA研究院低空经济发展白皮书2.0,全数字化方案,在低空经济发展过程中面临四个问题:有限的地面、空域和频谱资源共享共用;管理者对低空飞行器“看不见、呼不到、管不住”的基本安全问题;大规模低空飞行的安全、效率和成本问题;低空经济中不同主体和业务之间的协同问题。解决上述问题,需要持续提高通信、导航、监视、数据处理四方面能力。图图16:低空空管所需要的新要求:低空空管所需要的新要求 数据来源:空中交通智能化管理的科学与技术问题研究(朱永文,中国工程科学,2023年),广发证券发展研究中心 识别风险,发现价值 请务必阅
86、读末页的免责声明 2222/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 为解决低空痛点为解决低空痛点,新技术急需调整突破新技术急需调整突破,部分领域重新回到技术发展第一周期部分领域重新回到技术发展第一周期,再再次承压面对挑战次承压面对挑战。据中国民航空中交通管理发展演化的研究(中国民航大学,肖瞳瞳,2020年),中国的民航空管的起步比美国晚大概二十多年。美国到目前已经经历了三个完整的生命周期,并已经进入第四生命周期,而中国民航空管在经历了两个完整的生命周期后,正处于第三生命周期的快增期。目前我国空管自动化技术已经发展到以信息网络技术为核心的CNS/ATM系统。2016年,民
87、航局空管局出台 中国民航空管现代化战略(CAAMS),提出从空域组织与管理、协同流量管理、繁忙机场运行、基于航迹运行、多模式间隔管理、军民航联合运行、基于性能的服务等7个方面推动空管系统全面升级。2019年3月20日,天津-广州间四维航迹(I4D)飞行试验获得成功,标志我国在这一标志性新航行技术上取得突破。目前,低空经济尚且没有成熟的技术方案,处于技术发展的初期,从民航管理到低空管理企业要重新面对挑战。表表7:中美两国民航管理发展阶段:中美两国民航管理发展阶段(根据文字材料和标根据文字材料和标志性事件总结划分志性事件总结划分)数据来源:中国民航空中交通管理发展演化的研究(肖瞳瞳,中国民航大学硕
88、士学位论文,2020 年),广发证券发展研究中心 表表8:中美两国民航管理发展周期(:中美两国民航管理发展周期(根据反应发展趋势的指标通过量化方式拟合得到)根据反应发展趋势的指标通过量化方式拟合得到)中国民航管理发展周期中国民航管理发展周期 美国民航管理发展周期美国民航管理发展周期 对比对比 第第一一周周期期 19501981 年 确立了空军统一组织实施的国家空管体制;确立了 IFR 的管制原则;空管单位结束军队建制,实施企业化管理。19271970 年 形成了民航管理局领导下的国家空管体制;确立了“雷达管制+IFR”的管制模式;管制集约化发展的开始 中国民航空管的第一生命周期持续时间较短,且
89、发展重点在于国家空管管理体制的探索,没有涉及雷达管制的发展,第 1 生命周期结束后,中国仍处于程序管制时期。第第二二周周期期 19822003 年 军政共管的国家空管体制形成;二、三级民航管理体系形成;雷达管制开始实施。19711983 年 管制设备自动化、升级;实施放松管制;管制系统集约化升级 中国的第二生命周期虽然增速没有美国大,但是持续时间较长,演化趋势更加稳定。这一周期内,中国实现了雷达管制,此时我国才真正形成了 ICAO 标准的空管系统,而美国在第 1 生命周期就已完成这一目标。第第三三周周期期 2004 年 至今各大区域管制中心的建设;为应对新的需求量,尝试管制技术的更新。1984
90、2009 年 尝试管制技术上的突破;ADS-B 的出现;空管全球一体化的大目标下加强空管的国防能力;开始探索新的管制概念 中国空管的演化速率相对上一生命周期略有增长,没有出现像美国一样的生长速率骤降的现象,在管理体制上一直在借鉴美国的经验进行集约化发展,目前我国正面临着和美国相同的发展问题,即如何在全球空管一体化的进程中,建设出适合我国的全新管制模式,使在顺应世界发展趋势同时提高我国空管的国防安全水平、解决我国航班延误的问题。数据来源:中国民航空中交通管理发展演化的研究(肖瞳瞳,中国民航大学硕士学位论文,2020 年),广发证券发展研究中心 中国民航管理发展阶段中国民航管理发展阶段 美国民航管
91、理发展阶段美国民航管理发展阶段 第一阶段第一阶段 19491977 年 形成空军统一组织实施的国家空管体制 19191927 年 空中交通管制(ATC)出现 第二阶段第二阶段 19781987 年 军政共管国家空管体制开始出现 19271946 年 国家空管系统基本建成 第三阶段第三阶段 19881994 年 三级民航空管体制基本形成 19471960 年 雷达管制和仪表飞行规则(IFR)第四阶段第四阶段 19951999 年 以 ICAO 标准为基础的民航空管技术体系基本形成 19611981 年 ATC 系统的自动化和集成阶段 第五阶段第五阶段 20002007 年 伴随大型区域管制中心建
92、设运行,民航三级空管体制正式确立 19822001 年 ATC 系统和技术的突破和创新阶段 第六阶段第六阶段 20082014 年 快速增长带来航班延误剧增,不断探索应对策略 20022014 年 迎接自由飞行新挑战 第七阶段第七阶段 2015 至今 以“四强空管”为目标,体制机制、技术体系改革全面启动 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2323/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图图17:各发展阶段对应所在的生命周期各发展阶段对应所在的生命周期 图图18:从民航管理到低空管理企业要重新面对挑战从民航管理到低空管理企业要重新面对挑战 数据来源:中国民航
93、空中交通管理发展演化的研究(肖瞳瞳,中国民航大学硕士学位论文,2020 年),广发证券发展研究中心 数据来源:Gartner 公司,技术生命周期判断方法研究综述(王山、谭宗颖,现代情报,2020 年),广发证券发展研究中心 对比于传统系统,低空对比于传统系统,低空“三张网三张网”的构建有以下三方面的要求:的构建有以下三方面的要求:“构型复杂、高密度、高频度、高复杂性构型复杂、高密度、高频度、高复杂性”为属性特征的大容量融合飞行要求飞行感为属性特征的大容量融合飞行要求飞行感知网知网(对应导航和监视系统)具备精细化特点。(对应导航和监视系统)具备精细化特点。数字化、网格化空域管理方式,如面向地球全
94、域空间的GeoSOT地球立体网格与编码理论体系是低空精细化管理的基础。无人机体积小、数量大,通过标记数字编码的格点来规划其飞行区域,可以提高定位和管理的精度和准确性。数字孪生技术辅助建立虚拟智慧城市,帮助城市全方位进行监视。“看不见、呼不到、管不住看不见、呼不到、管不住”的基本安全问题要求数据通信网的基本安全问题要求数据通信网(对应通信系统)具备(对应通信系统)具备无人化、自动响应的特点无人化、自动响应的特点。传统针对公共运输与通用航空管理的人工管理模式难以适用于飞行高度低、体积小、飞行速度慢,以及总量大的无人机,需要建立相应的管理体系,并建设配套的监管信息系统。ADS-B地面站能够在无人值守
95、的情况下全天候运行,机载设备不需要问询就可以自发地发射并接收处理信息;信息处理系统自动化的运维体系,辅助人工团队完成大量的、重复性的运维任务,甚至为复杂的故障排查提供可信的数据分析结果,不需要人为干预,模型自动收集监控项以及文本数据来判断系统出现告警甚至是故障的原因。“有限资源合理配置、安全、效率与成本的平衡、多主体、业务的交有限资源合理配置、安全、效率与成本的平衡、多主体、业务的交互协同互协同”要求算要求算力应用网力应用网(对应数据处理系统)具备智能化的特点。(对应数据处理系统)具备智能化的特点。智能化空管的内涵体现在空域管理、飞行流量管理、管制指挥、飞行服务和支撑保障体系等领域的信息化,坚
96、持安全第一,优化管理运行业务流程,提高空管运行效率和服务质量,达到“智能化决策、精细化管理、敏捷性运行、预防性安全、个性化服务”的智能化水平,在此基础上还有技术的融合和协同也需要依赖智能化的数据处理和分析。技术集成化可能为未来的发展趋势,如北斗+智能5G宽带自组网技术、北斗+低轨通导一体化、基于ADS-B技术的低空领域导航监视系统优化、星基ADS-B技术等,利用各系统的技术特点,实现功能的优化与增强。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2424/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图图19:民航局信息服务系统(测试版)示意图:民航局信息服务系统(测试版)示
97、意图 图图20:低空交通管理体系框架:低空交通管理体系框架 数据来源:搜狐网最全 UTMISS 系统操作方法!(飞行兄弟,2018 年),广发证券发展研究中心 数据来源:北斗+低轨通导一体位置服务网络与低空经济应用(贾诗雨等,信息通信技术,2023 年 5 月),广发证券发展研究中心 我们认为我们认为基于对传统民航空管系统与低空空管系统的对比,传统空管系统龙头或在基于对传统民航空管系统与低空空管系统的对比,传统空管系统龙头或在强势强势业务领域具备先发优势,同时,解决低空空域管理痛点的新技术企业有望打开业务领域具备先发优势,同时,解决低空空域管理痛点的新技术企业有望打开行业机会窗口。行业机会窗口
98、。未来低空管理系统市场的竞争格局受到三个因素影响:第一,传统民航空管龙头企业受益业务先发优势:由于空管系统底层技术的可迁移性,民航空管龙头企业基于对传统业务的深入理解与核心技术的把握,在低空空管系统新应用场景下具备技术端先发优势,格局端呈现强者恒强的可能性仍较高。第二,低空空管新痛点为新技术企业创造行业进入的机会窗口:低空空域复杂(空域分散、特点各异、干扰多)、飞行主体增加(密度高、单位时间流量大),新问题催生的技术要求(空域精细化、避免导航精度受损与地理信息结合)促使技术变革与创新。根据技术生命周期演化,原本进入到创新扩张期的龙头企业也需要再次进行二次创新,部分创新环节或通过分包与合作的形式
99、给予新技术企业。图图21:影响市场竞争程度的三个因素:影响市场竞争程度的三个因素 图图22:低空背景下的新问题、新需求:低空背景下的新问题、新需求与与新发展新发展 数据来源:广发证券发展研究中心 数据来源:广发证券发展研究中心 三、技术路径三、技术路径:数字化:数字化、网络网络化、智能化化、智能化低空智联体系低空智联体系 低空经济空管先行,无人化、精细化、智能化是新一代空管的重要特征。低空经济空管先行,无人化、精细化、智能化是新一代空管的重要特征。据加强天地融合智联,助推低空经济腾飞(陈志杰,信息通信技术,2023年),为满足高密度、大流量、近实时的低空安全高效应用需求,需要建立“无人化、智能
100、化、人 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2525/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 在回路”的低空管理系统,实现对低空运行环境的精准化管理。从技术路径来看,需要通过综合运用传统+新型的通信、导航、监视等技术,依托空域网格时空建模和精细智能管理技术,构建低空基础数据底座,形成统一时空基准和数据“集装箱”,支持空域可计算、数据可赋能,融合运用网络化、数字化和智能化技术构建低空智联网体系。从发展路径来看,前期聚焦服务保障体系,包括国家及区域信息管理系统、飞行服务站、通航机场的建设,将明显拉动对ADS-B系统等空管产品及服务的需求,是低空经济最先落地和受益的
101、环节;后期随着无人机低空场景落地和eVTOL产业化启动,机载终端产品预期释放更大的增量市场空间。图图23:低空数字空域管理示意图低空数字空域管理示意图 数据来源:空中交通智能化管理的科学与技术问题研究(朱永文等,中国工程科学,2023 年),广发证券发展研究中心(一)底层技术架构:数字网格空域为空域精细化提供可能(一)底层技术架构:数字网格空域为空域精细化提供可能 底层技术架构方面,空域数字化、网格化为空域资源的精细化管理和资源的优化配底层技术架构方面,空域数字化、网格化为空域资源的精细化管理和资源的优化配置提供可能。置提供可能。据浅析低空智联网与无人机产业应用(樊邦奎等,地理科学进展,202
102、1年),低空数字化工程就是以空间信息剖分组织理论与技术为基础,将低空空域物理空间剖分成各种尺度的连续网格或网格体,引接与汇聚每个网格空间的属性数据,包括气象、雷达、地理地物特性及管理属性,为低空空域管控提供基础数据支撑;实现了飞行实体空间到计算虚拟空间的映射,使无人机在空中的各种运行和管理都能在计算虚拟空间建模重构。数字网格空域为大规模对象的协同控制提供了可能性;构建基于网格的交通流量管理方法,为空域的精细控制提供先决条件。未来,将基于全球统一时空格网模型实时动态的进行航空器航迹监测和管理;利用时空网格计算与分析技术实现对航路高度层资源的安全、精准利用,提高航路容量,促进空域资源的合理调度和高
103、效利用;直观精准的判别各航空器之间在高度层、水平层之间的空间关系,实现飞行安全预警,包括偏航监测、飞行冲突探测等工作,提高空管安全运维效率,保障航空器的飞行安全。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2626/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图图24:低空物理空间网格数字化管理与局部低空空域码低空物理空间网格数字化管理与局部低空空域码 数据来源:浅析低空智联网与无人机产业应用(樊邦奎等,地理科学进展,2021 年),广发证券发展研究中心 北斗网格码在精细网格治理中优化管理粒度和精度、实现数据共享和整合、提高管北斗网格码在精细网格治理中优化管理粒度和精度、
104、实现数据共享和整合、提高管理决策效率。理决策效率。据基于北斗网格码的空域资源精细化管理体系(史洪芳等,民航学报,2022年),北斗网格位置码是基于GeoSOT地球空间剖分理论(基于2整型一维数组的全球经纬度剖分网格)的适用于北斗导航系统各种应用端输出的离散化、多尺度区域位置标识体系,将地心至地上6万公里的地球空间扣分成大小不等、多尺度嵌套、最高精度达1.5厘米的网格群,同时为每一个网格赋予全球唯一的标识编码,在空域精细化管理中具有降低计算复杂度、多源数据融合统一管理、全空域范围覆盖的优势,为空域资源的精细化管理和资源的优化配置提供可能。北斗网格码一方面是对全球全域空间的信息精准化编码表达,能为
105、陆海空天电及地下的每一寸空间赋予可计算、易检索的全球唯一空间标识,实现一位一码、一物一码、一事一码,使得低空经济中的各类设备和活动都可以被数字化,实现精确的空间定位,便于进行数据分析和决策优化;另一方面也是基于空间的大数据组织框架,结合时间编码可为地球空间万事万物赋予时空数据属性,实现以时空编码为主索引的万物数据互联。从从国内技术发展情况国内技术发展情况看看,据北斗伏羲公众号,中科星图联营企业北斗伏羲掌握全球领先的GeoSOT全球剖分网格技术、北斗网格位置码技术和数字地球技术,是国内第一家城市超低空空域北斗导航图的专利拥有企业,能够提供时空大数据领域的跨行业数据解决方案。据北斗伏羲公众号,公司
106、目前已中标衢州市低空空域基础设施建设、四川成都低空智联网示范项目采购标段等低空试点项目。图图25:数字化空域分层治理示意图数字化空域分层治理示意图 图图26:数字化空域分层治理示意图数字化空域分层治理示意图 数据来源:基于数字化空域系统的城市无人机管理对策研究(陈志杰等,中国民航大学学报,2023 年),广发证券发展研究中心 数据来源:基于北斗网格码的空域资源精细化管理体系(史洪芳等,民航学报,2022 年),广发证券发展研究中心 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2727/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 (二二)外围设备:监视、通信、导航系统的低空
107、技术方案外围设备:监视、通信、导航系统的低空技术方案 1.监视系统:多设备协同实现低空监视全域覆盖监视系统:多设备协同实现低空监视全域覆盖 据低空探测与监视管理技术(秦琨等,2023年),低空空域监测设备已初步形成以低空监视雷达为代表的非合作式监视和以广播式自动相关监视(ADS-B)设备为代表的合作目标监视两大合作设备方向。在空管雷达上,分为一次及二次雷达,在空管雷达上,分为一次及二次雷达,可监视可监视空域雷达波覆盖范围内所有航空器的空域雷达波覆盖范围内所有航空器的精确位置精确位置。据浅析A/C模式与S模式二次雷达技术(刘婷婷,中国新通信,2020年),一次雷达为主动式监视设备,只能发现目标、
108、不能判别敌我属性;二次雷达在一次雷达基础上发展而来,通过设计和使用询问-应答的方式来探测目标位置,一般由地面设备(实现询问功能)和机载设备(实现应答功能)两部分组成。其工作路径为地面雷达发射出询问信号,机载应答机接收到询问信号,对信号进行分析后做出回答,并将编码信息发送给询问雷达,地面从回答信号中解出飞机的代号、高度、距离和方位,从而实现对飞机的定位、跟踪、指挥和监控。机上应答机分A模式、C模式和S模式,A模式只回答身份信息,C模式在飞机的身份信息外,还提供飞机的高度,S模式进一步提供空速、地速、航向等信息,系统精度更高、抗干扰能力更强、传输信息量更大。据低空探测与监视管理技术(秦琨等,202
109、3年),未来未来雷达探测技术的发展将雷达探测技术的发展将突破传统思维的束缚,向二维多视角布局、突破传统思维的束缚,向二维多视角布局、多探测器共形构型和多维信号空间处理多探测器共形构型和多维信号空间处理方向发展方向发展。可能会出现扁平网络化多站雷达、共形相控阵雷达;信号处理技术开始使用跟踪后检测,距离-方位-时间三维跟踪检测,三维合成孔径成像,距离-方位-时间三维处理,多波段、多极化、多波形等构成的多维信号空间处理技术等,并且开始向网络化与多平台联合、认知与智能的方向发展,最终将走向探测、干扰、通信的综合一体化。图图27:雷达系统的构成雷达系统的构成 图图28:二次雷达与应答机的工作模式二次雷达
110、与应答机的工作模式 数据来源:SimLine 芯见,广发证券发展研究中心 数据来源:SimLine 芯见,广发证券发展研究中心 表表9:二次雷达不同模式的对比:二次雷达不同模式的对比 模式模式 特点特点 A 模式模式 最早的应答机模式,它主要用于飞机的身份识别。当航空管制员向飞机发送询问信号时,A 模式的应答机会回复一个四位数的航班代码。这个航班代码是由飞行员在起飞前设置的,用来标识飞机的身份。通过 A 模式,管制员可以识别每架飞机的唯一身份,从而进行空中交通控制。C 模式模式 增强的应答机模式,它除了提供飞机的身份信息外,还能提供飞机的高度(海拔高度)。当地面雷达向飞机发送询问信号时,C 模
111、式的应答机会回复航班代码和当前的高度信息。这使得管制员能够更好地了解飞机的垂直位置,以确保航空器之间的安全间隔。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2828/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 S 模式模式 最先进和最多功能的应答机模式。它除了提供飞机的身份和高度信息外,还能提供更多的数据交换功能。S 模式应答机具有独特的地址编码,使得它可以与其他飞机和地面系统进行直接通信。这种双向通信功能使得飞机能够与地面系统交换更多的数据,如气象信息、飞行计划更新等。数据来源:浅析 A/C 模式与 S 模式二次雷达技术(刘婷婷,中国新通信,2020 年),广发证券发展
112、研究中心 ADS-B系统集监视和通信于一体系统集监视和通信于一体,具有监视范围精度和成本方面的显著优势,逐步具有监视范围精度和成本方面的显著优势,逐步成为成为当前当前监视技术的基石。监视技术的基石。据ADS-B技术应用及发展趋势研究(何昕,微型电脑应用,2022年),ADS-B是新一代空中管理系统的重要组成部分之一,属于被动式监视设备,不需要问询就可以发射并接收处理信息,由机载设备、地面辅助设备构成,其中机载设备根据信息传输的方向分为ADS-B IN和ADS-B OUT。实际运行中,ADS-B机载设备通过全球卫星导航系统(GNSS)获得飞机的四维信息(经度、纬度、高度、时间),通过飞机自身各类
113、传感器获得航向、风速、气压、温度等信息,预处理之后由ADS-B OUT向其他飞机及地面站广播;同时ADS-B IN接收来自附近飞机的广播信息,进而在多架飞机和地面站之间形成数据通信网,在与传统的地基雷达数据融合后汇总到管制中心,加强地对空的监视和空对空相互监视。据ADS-B技术在低空空域安全中应用的现状与展望(陈晓,毛烨炳,电子测量技术,2022年),ADS-B具有地面站无人值守全天候运行、更高的精度和抗干扰性、数据更新速度快、时效性强、相互监视保障飞机安全间隔、成本廉价等优势,将是未来空管监视系统的重要组成,但目前还存在干扰和链路容量不足、安全性能有待提升、设施搭载技术不完善等技术难点,需要
114、进一步发展并拓展布局。图图29:面向新航行系统的面向新航行系统的 ADS-B 架构图架构图 数据来源:面向机载综合监视系统的 ADS-B 技术综述(王飞等,航空工程进展,2023年),广发证券发展研究中心 监视系统方面,各类监视手段都有各自的适用范围监视系统方面,各类监视手段都有各自的适用范围,通过,通过一一/二次雷达、二次雷达、ADS-B、无、无线信标、线信标、Remote ID、光电探测、通感遥一体等监视手段的综合运用实现低空全域、光电探测、通感遥一体等监视手段的综合运用实现低空全域监测。监测。未来将进一步优化监视基础设施布局,提高新技术的应用水平,最大化地利用各类监视技术保证航空器飞行安
115、全。据ADS-B监视技术介绍及其在空管自动化系统中的应用(王晨旭,中国新通信,2022年),未来空管自动化系统在雷达覆盖能力不足或无雷达覆盖区域可以依靠ADS-B数据作为监视源,用来保障当前航空器间隔标准或减少航空器的间隔标准,优化航路设置;也可以在有雷达覆盖的区域同时引入ADS-B监视数据作为监视源之一参与融合,减少雷达覆盖边界区域航空器的最小间隔标准,在保证监视水平不降低的同时减少所需要的雷达数量。在国内雷在国内雷达的发展上达的发展上,我国目前正处于A/C模式向S模式的过渡阶段,现已装备的空管雷达以 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2929/3939 Table_PageTe
116、xt 行业专题研究|国防军工 二次雷达为主,部分机场配置了一次监视雷达,二次雷达由于成本低、信息量大,通过多点布站,监视范围在中高空域上已基本覆盖我国主要航路。在国内在国内ADS-B发展发展上,上,当前国内的ADS-B产品主要集中在地面设备,在机载设备研制方面,鉴于当前国内相关技术标准规定还未发布,已取证产品主要集中在OUT方面,在IN产品方面还均未取证,国内机载ADS-B设备主要集中在通航领域,而在民航运输领域的使用还比较有限。表表10:不同监视技术的优劣势对比:不同监视技术的优劣势对比 技术优劣势技术优劣势 成本优劣势成本优劣势 一次一次雷达雷达 根据接收反射电磁波计算飞机距离雷达距离及方
117、位,但是无法精确识别飞机,且飞机密度较大时容易出错 设备安装成本相对较低,但覆盖范围较大时运营成本高 二次二次雷达雷达 只接受特定射频,有效过滤杂波干扰能够识别特定目标信息,当飞机发生故障时能提供危急告警信息 询问距离仅与发射功率的平方根成正比,在达到指定的作用距离时,二次雷达发射功率可比一次雷达的发射功率和成本小很多 ADS-B 系系统统 能够实现飞行器之间相互监视,有效提高空中协作能力解决了远程截获能力差,信息格式复杂的问题,为航迹信息共享提供了可行性 为航空器提供雷达间隔标准的虚拟雷达管制服务,降低了雷达设备数量需求有效地辅助场面监视雷达,较低成本实现航空器的场面活动监视 数据来源:AD
118、S-B 与空管监视雷达的融合处理方式分析(范婷,科技论坛,2019 年),广发证券发展研究中心 2通信系统:通信系统:低轨卫星与低轨卫星与5G-A通感一体通感一体有望有望助力低空通信助力低空通信+监视体系建设监视体系建设 通信系统方面,有通信系统方面,有ADS-B、二次雷达、低轨卫星、二次雷达、低轨卫星、5G-A等等手段,手段,其中其中低轨卫星和低轨卫星和5G-A二者互相补充二者互相补充,或为未来发展趋势或为未来发展趋势。在低轨卫星应用上,。在低轨卫星应用上,据关于低轨卫星通信的分析及我国的发展建议(陈山枝,电信科学,2020年),低轨卫星通信可以解决陆地移动通信解决不了的偏远地区、海洋、空间
119、、荒漠与山区等宽带通信问题以及作为地面移动通信网络因地震、海啸等严重自然灾害受损而导致通信中断时的应急通信手段,将成为地面移动通信的有益补充。大多数的卫星终端形态是机载、船载、车载的客户端设备(CPE),利用便携卫星终端直接通信。在在5G-A的应用上,的应用上,5G-A实现了在速率、时延、连接数方面的优化和进阶,据5G-Advanced 网络技术演进白皮书,5G-A支持下行10Gbps、上行1Gbps、宽带实时交互、毫秒级交互时延,能够用于实现通感一体、万物互联以及高精度感知、多目标探测与跟踪、超远程控制与精准定位。据浅析低空智联网与无人机产业应用(樊邦奎等,地理科学进展,2021年),以5G
120、通信和低轨卫星网络等为代表的信息技术为构建低空网络基础环境提供了技术支撑。通过建设云、管、端一体化的低空5G专网,承担低空飞行器的飞行信息管理、无人机注册、空域批准、预约服务等重要功能;通过低轨卫星通信网络建设,提高重点区域的用户容量,将天基和地面多域异构网络融合,构建天空地海一体化低空信息网络基础环境,为低空运行全过程提供实体网络支持。图图30:面向新航行系统的面向新航行系统的 ADS-B 架构图架构图 数据来源:5G-Advanced 核心网技术综述(秦鹏太等,移动通信,2021 年),广发证券发展研究中心 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3030/3939 Table_Pa
121、geText 行业专题研究|国防军工 3.导航系统:以北斗为核心的组合导航实现高精度定位导航系统:以北斗为核心的组合导航实现高精度定位 导航系统方面,涉及的相关技术有雷达导航、卫星导航、视觉导航等,北斗导航系导航系统方面,涉及的相关技术有雷达导航、卫星导航、视觉导航等,北斗导航系统及其相关组合和统及其相关组合和GIS技术或有重要应用。技术或有重要应用。针对低空飞行器,涉及技术包括基站定位技术、卫星导航技术、雷达导航、视觉导航和惯导等。目前广泛应用的是 GNSS(全球卫星导航系统,包括 GPS、北斗等在内)/IMU(惯性测量单元)组合导航手段,但在城市超低空运行环境中,飞行器卫星导航定位系统受到
122、干扰是事实存在的,因此对于超视距运行的轻小型飞行器必须要面对信号易受城市电磁环境和建筑物遮蔽影响这一可能,一般会考虑增加视觉导航、基站辅助定位等手段作为其冗余备份的导航手段。在北斗导航方面,在北斗导航方面,据 北斗+低轨通导一体位置服务网络与低空经济应用(贾诗雨,信息通信技术,2023年),低轨导航信息增强服务、低轨快速精密定位服务北斗+低轨通导一体化位置服务网络都以北斗三号为核心,其他的低轨通导一体化位置服务都是在其基础上的补充、改正、增强和改进,以为低空飞行器提供“泛在、精准、可信”的位置服务。另外北斗系统的RDSS通信服务也可以作为卫星通信服务的备份手段,提高低空通信服务的容量。在在GI
123、S应用方面,应用方面,面对低空复杂的交通网络以及飞行高度低导致的对地形、地物、电网、高塔等精细要求,在低空空域管理系统建设上,GIS能提供可直接交付的智能化、实时化的三维地理信息系统,助力监管部门在管辖范围内开展低空航路监管、低空飞行器监测、飞行计划审核等工作。图图31:全空间智能全空间智能MapGIS平台架构平台架构 数据来源:全空间智能 GIS 平台关键技术及应用(李清清等,测绘地理信息,2023年),广发证券发展研究中心(三三)空中管理系统:空中管理系统:AI 赋能实现数字化、智能化、全开放空管体系赋能实现数字化、智能化、全开放空管体系 空中管理系统方面,以数字化、自主化、协同式为典型特
124、征的空中交通智能化管理空中管理系统方面,以数字化、自主化、协同式为典型特征的空中交通智能化管理模式是未来低空交通运行顺畅、高效与安全的保障。模式是未来低空交通运行顺畅、高效与安全的保障。据智能化空管技术研究与展望(杨红雨等,工程科学与技术,2018年),智能化空管是指在低空环境网络化、空域数字化的基础上,充分利用先进的通信、导航、监视、气象分析、网络互联、物联网和信息处理技术,依托分布式智能融合云平台,建立统一的低空业务运行管理架构,实现网系集成、资源融合和智能管控。智能化空管系统感知层获取信息,网络层传输信息,平台层实现信息存储、信息交换、信息处理等,应用层涵盖管制指挥、识别风险,发现价值
125、请务必阅读末页的免责声明 3131/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 空域管理、流量管理、飞行服务、低空通航、无人机空管保障等空管应用,可视化层提供高效快捷的智能化交互。其中,基于数据驱动的人工智能技术将是颠覆性技术之首,实现人工智能技术空管系统深度融合应用是应对未来日益复杂多元、动态灵活的空域使用需求的有效解决方案。图图32:智能化空管总体框架智能化空管总体框架 图图33:低空智联网体系组成图低空智联网体系组成图 数据来源:智能化空管技术研究与展望(杨红雨等,工程科学与技术,2018 年),广发证券发展研究中心 数据来源:浅析低空智联网与无人机产业应用(樊邦奎,
126、地 理科学进展,2021 年),广发证券发展研究中心 智能融合低空系统智能融合低空系统SILAS对低空飞行和低空空域进行精细化管理,保证低空经济的对低空飞行和低空空域进行精细化管理,保证低空经济的安全、高效和低成本安全、高效和低成本。据IDEA研究院低空经济发展白皮书深圳方案,SILAS是深圳粤港澳大湾区搭建的低空经济基础设施的核心技术,目前已建设数字化空域划设和管理的基础工具、飞行活动申报系统、统一数据共享平台和低空空域展示平台。空域构建工具空域构建工具将使专家可以更高效快速地搭建各类新型数字化的低空空域,也使空域的动态设计和数字化管理变为可能,人工构建的空域也将成为SILAS系统智能空域构
127、建的训练数据,加快自动空域构建能力的建成;飞行活动申报系统飞行活动申报系统实现对无人机消费者和运营机构、无人驾驶航空器等飞行主体和设备的注册和管理,实现适飞空域的查询、空域申请和提交、飞行计划申请等各类申请和申报功能,统一了低空领域飞行活动申报渠道,提升空域安全可控水平和审批效率;数据共享平台数据共享平台聚集了各方提供的飞行器信息、空域使用情况、飞行动态、异常事件告警和飞行计划辅助信息等数据到数据共享平台,让各关联方根据授权共享相关的低空信息数据,并根据获得的数据规划和调整其各自的业务流程和飞行任务,为深圳低空经济活动提供一站式展示方案,并为低空管理服务中心的管理人员和操作员提供全域的低空态势
128、情况,展示低空航线和轨迹动态、显示飞行器或者空域异常时间并告警;低空低空活动展示平台活动展示平台将作为未来SILAS系统管理服务中心的一部分,除了提供展示功能外,还将叠加控制和指挥功能,能够更好地服务低空经济各管理主体,为运营企业、政府监管部门解决低空飞行器“看不见”的痛点。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3232/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图图34:智能融合低空系统智能融合低空系统SILAS架构图架构图 数据来源:IDEA 研究院低空经济发展白皮书 2.0,广发证券发展研究中心 SILAS是全数字化、智能化、全开放的系统,是“是全数字化、智
129、能化、全开放的系统,是“四网”四网”的的核心基础设施核心基础设施。SILAS是低空的“大脑”,相当于低空的“鸿蒙”、“Windows”,负责统筹、协调、管理、分配低空的空间和时间,支撑、管理、服务各类低空飞行活动。SILAS是一个全数字化的系统,它将低空空域信息、航路信息、飞行器信息、环境信息以及三维地图信息等完全数字化,映射到低空空域的时空网格上,形成动态的数据场,便低空成为可计算的空域;SILAS是一个智能化的系统,它根植于最先进的人工智能技术,在全数字化框架下,优化空域划设,增加空域容量,通过智能计算,对所有飞行活动进行仿真预演、精细动态规划,实现高密度融合飞行和数字技术的无缝整合,提供
130、了前所未有的低空飞行管理和协调能力,能够增加飞行密度,提升空域使用效率,保障大规模低空飞行的安全;SILAS是一个全开放的系统,它具备统一的接口标准,支撑处在不同智能水平的软件和硬件模块在系统中协同工作,支持异构的飞行器在同一空域进行融合飞行,它提出了一种运行规则描述语言,统一规范并兼容现行以及未来新的飞行规则,对监管方、管理方、运营方及用户提供全开放、全生态的链路平台,实现低空经济从传统人工化到数字化、自动化、自主化和自进化的演变。(四四)多技术协调融合:低空管理系统的技术发展趋势多技术协调融合:低空管理系统的技术发展趋势 1星基星基ADS-B技术:实现空域监视全覆盖技术:实现空域监视全覆盖
131、 基于低轨卫星与基于低轨卫星与ADS-B的星基的星基ADS-B系统可突破传统陆基系统限制,实现空域监视系统可突破传统陆基系统限制,实现空域监视的全球空域覆盖。的全球空域覆盖。据星基ADS-B系统与传统监视手段对比研究(罗云飞,电子与通信技术,2022年),ADS-B目前已逐渐成为民航客机、货机甚至军用飞机的标准配置,但需要大量布设地面接收基站,实现在航路航线、终端区的信号接收。传统陆基ADS-B系统受地面部署条件的限制,要实现海洋全覆盖需要在大量浮标上部署ADS-B地面站,要实现地面全覆盖则需要在大量无人区部署ADS-B地面站,海洋、极地等偏远地区与地形复杂区域存在大量盲区,受限于建设条件和成
132、本,全球目前 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3333/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 仅有不到10%的区域实现了ADS-B飞行监视覆盖,尚不能满足未来航空监视全球化、全程无缝监视覆盖的要求。由于卫星可以在服务区内实现不受地理条件限制的无缝覆盖,通过在低轨卫星上搭载ADS-B接收设备(即星基ADS-B系统),接收航空器ADS-B信息并通过星地通信链路下传,再转发到空管中心后就能实现对全球航班的实时连续无缝监视,以提升航空的安全性、效率和容量。图图35:星基星基ADS-B系统总体架构系统总体架构 图图36:星基星基ADS-B系统运行原理系统运行原理
133、数据来源:星基 ADS-B 系统及关键技术发展综述(罗云飞,电子与通信技术,2022 年),广发证券发展研究中心 数据来源:星基 ADS-B 系统及关键技术发展综述(罗云飞,电子与通信技术,2022 年),广发证券发展研究中心 2基于基于ADS-B技术的低空领域导航监视系统:优势互补实现监视优化技术的低空领域导航监视系统:优势互补实现监视优化 北斗北斗+ADS-B技术主要应用于一般航空器的高度层变更、辅助进近以及小型通用飞技术主要应用于一般航空器的高度层变更、辅助进近以及小型通用飞机的交通态势感知、冲突防撞上,通用机载导航监视系统将通过融合机的交通态势感知、冲突防撞上,通用机载导航监视系统将通
134、过融合ADS-B技术与技术与“北斗”来实现优势互补“北斗”来实现优势互补。据 ADS-B技术在低空领域通用机载导航监视中的应用(扈胜超,张阎,中阿科技论坛,2021年),以“北斗”为导航,向ADS-B系统提供定位功能,并以ADS-B作为数据信息传输链路,利用“北斗”创建卫星链路,能够实现ADS-B的广域监视。根据功能差别将系统分为三层,分别是硬件层、协议层以及应用层。硬件层主要由服务器系统平台、ADS-B数据采集节点、飞机承载终端系统等元素构成,用于服务器与机载终端的设计与开发;协议层主要包括ADS-B报文信息、“北斗”定位信息编码、通航飞机监视信息编解码等,用于实现通航飞机状态数据信息传递;
135、应用层包括服务器系统端与机载系统端,其主要作用是实现监视系统的信息化显示与终端设计。采用广播式自动相关监视技术和北斗RDSS短报文通信技术能够实现通用航空监视数据在空-地间的有效传输,满足地面监管人员对通用航空器运行的监视服务需求。图图37:总体系统框架总体系统框架 图图38:导航系统硬件结构导航系统硬件结构 数据来源:ADS-B 技术在低空领域通用机载导航监视中的应用(扈胜超等,中阿科技论坛,2021),广发证券发展研究中心 数据来源:ADS-B 技术在低空领域通用机载导航监视中的应用(扈胜超等,中阿科技论坛,2021),广发证券发展研究中心 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3
136、434/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 3北斗北斗+低轨通导一体化:“泛在、精准、可信”导航及“高容量、低延时”低轨低轨通导一体化:“泛在、精准、可信”导航及“高容量、低延时”低轨通信方案通信方案 北斗北斗+低轨通导一体化位置服务支撑未来低空环境下数字化无人系统等的高精度定低轨通导一体化位置服务支撑未来低空环境下数字化无人系统等的高精度定位、通信、导航和监控服务需求。位、通信、导航和监控服务需求。据北斗+低轨通导一体位置服务网络与低空经济应用(贾诗雨,信息通信技术,2023年),北斗+低轨通导一体化位置服务网络由北斗卫星导航系统、低轨通导一体化卫星、地面导航信号
137、监测网和北斗+低轨位置服务平台组成。其主要有两条技术路径:(1)泛在精准可信的位置服务技术路线:通导一体化技术能够实现通信导航相互赋能,是提升位置服务能力的重要途经以及解决低空环境下无人机泛在精准可信导航问题的首选方案;(2)高容量低时延的低轨通信服务技术路线:卫星通信手段是必要甚至是唯一的通信保障手段。针对4G/5G等地面通信网络系统覆盖范围受限及高轨卫星因距离较远导致通信容量有限的制约,需要通过低轨卫星通信和其它地面通信组合实现更大范围更高容量的低空通信,以解决低空服务中飞行器数字化通信管理缺失和监视容量不足的问题。北斗+低轨通导一体位置服务网络具备基于网络化时空资源统一管理与协同监测,可
138、实现具有“泛在、精准、可信”特征的位置服务和具有“高容量、低延时”特征的低轨通信服务,将推动低空经济向着无人化、精准化和智能化的方向发展。图图39:北斗北斗+低轨通导一体化位置服务网络组成低轨通导一体化位置服务网络组成 数据来源:北斗+低轨通导一体位置服务网络与低空经济应用(贾诗雨,信息通信技术,2023 年),广发证券发展研究中心 4北斗北斗+智能智能5G宽带自组网技术:高精度、高可靠、高效率通信导航路线宽带自组网技术:高精度、高可靠、高效率通信导航路线 北斗北斗+智能智能5G宽带自组网技术是将北斗卫星定位技术和智能宽带自组网技术是将北斗卫星定位技术和智能5G宽带自组网技术相宽带自组网技术相
139、结合,在各个领域实现高精度、高可靠、高效率的数据传输和定位服务。结合,在各个领域实现高精度、高可靠、高效率的数据传输和定位服务。据北斗+智能5G宽带自组网在未来通信中的应用场景与趋势(朱焕,杨林峰,通信与信息技术,2024年),北斗卫星定位技术可以实现精确定位和高可靠性的数据传输,同时具有低成本、低功耗、低速率等优点,适用于广泛的应用场景;智能5G宽带自组网技术可以实现高速率、低延迟、大容量的数据传输和组网具有智能化、自适应、高效率等特点,适用于多种复杂环境下的数据传输;北斗+智能5G宽带自组网技术可以利用两种优势相互补充,实现高精度、高可靠和高效率的数据传输和定位服务,适用于各个领域的应用场
140、景。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3535/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 图图40:北斗北斗+低轨通导一体化位置服务网络组成低轨通导一体化位置服务网络组成 数据来源:5G+北斗高精度定位服务质量测试方案与质差原因(严茂胜等,电信科学,2023 年),广发证券发展研究中心(五五)产业链产业链:低空:低空空管系统上市公司梳理空管系统上市公司梳理 通信、导航、监控以及雷达产业相关上市公司积极参与空管系统的开发与管理。通信、导航、监控以及雷达产业相关上市公司积极参与空管系统的开发与管理。截至目前,多家产业相关上市公司已参与到空管系统供应体系中,部分公司
141、产品已直接应用于空管系统。表表11:参与空管系统的上市公司梳理:参与空管系统的上市公司梳理 股票代码股票代码 公司名称公司名称 产品及应用部位产品及应用部位 688631.SH 莱斯信息 公司以指挥控制技术为核心,在民航、城市交通、治理等领域拥有关键技术。承建多个标杆项目,获得多项科技奖励,构建完善的知识产权体系。注重前沿技术研发和产业化,具备可靠的创新能力和水平。000801.SZ 四川九洲 空管二次雷达、空中防相撞、广播式自动相关监视等核心关键产品具有行业领先优势,技术水平国内领先、国际先进。公司构建了产学研用协同的创新平台,与高校联合建有民航无人机驾驶航空系统重点实验室、智慧空管联合实验
142、室。600990.SH 四创电子 公司专注于感知产品、感知基础、感知应用三大板块,拥有气象雷达、航管雷达、印制电路板等领先产品。600562.SH 国睿科技 公司在雷达装备及相关系统产品技术方面处于国内领先地位,在空管监视和核心器件领域也取得了突破性进展。公司还致力于自主研发工业软件和智能制造装备,助力系统工程落地、制造运营、服务保障和经营管理提升。在轨道交通领域,公司的产品谱系完整,技术达到国际先进水平。688522.SH 纳睿雷达 公司的主营业务为有源相控阵雷达整机及系统的研发、生产、销售 688568.SH 中科星图 公司的产品和解决方案广泛应用于各个领域,拥有成熟的交付和服务体系。核心
143、竞争力来自自主知识产权的数字地球产品系列和关键技术,创新成果贯穿整个业务链。以 GEOVIS 数字地球基础软件为核心的产品系列涵盖特种领域、航天测运控、智慧政府等六大板块,在国内数字地球研发和产业化方面领先,积极拓展至大众市场。002253.SZ 川大智胜 民航和军航空管指挥控制系统开发及服务,包括民航空管自动化系统、军航管制中心系统、管制安全防护系统、数字同步记录仪等产品;民航和军航空管仿真模拟训练系统,如雷达管制模拟机、塔台管制模拟机、管制员飞行训练模拟器;688552.SH 航天南湖 主要从事防空预警雷达的研发、生产、销售和服务;利用积累的技术优势,积极开展相关雷达配套装备、低空探测设备
144、、空管设备等产品,推动形成多元化发展格局。301091.SZ 深城交 公司以“让交通与城市更美好”为使命,致力于构建全球领先的交通系统科技公司。通过城市级数字孪生平台、AI 调控技术和一体化建设能力,提升城市竞争力、运行效率、服务民生、保障生命线安全,打造未来交通系统,助力城市发展。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3636/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 002465.SZ 海格通信 主营计算机、通信和其他电子设备制造业,业务涵盖无线通信、北斗导航、航空航天和数智生态四大领域。主要经营活动包括研发、生产、销售无线通信设备、北斗导航产品、模拟仿真器、
145、民航通导设备等,同时提供飞机零部件加工服务和通信技术服务。数据来源:四川九洲 2023 年度报告、莱斯信息 2023 年度报告、四创电子 2023 年度报告、国睿科技 2023 年度报告、纳睿雷达 2023年度报告、中科星图 2023 年度报告、川大智胜 2023 年度报告、航天南湖 2023 年度报告、深城交 2023 年度报告、海格通信 2023 年度报告,广发证券发展研究中心 四、投资建议四、投资建议 需求基础:低空基础设施建设的关键环节,有望率先受益低空空域建设发展。需求基础:低空基础设施建设的关键环节,有望率先受益低空空域建设发展。通信、导航、监视与空中交通管理系统是传统民航空中交通
146、管理的核心,面对未来低空飞行器大幅增长、飞行自主化以及低空复杂环境的挑战,低空空管系统建设势在必行。组成组成结构结构,空中交通管理系统由空域管理、空中交通流量管理和空中交通服务组成;外围设施以通信系统、导航系统、监视系统三部分为核心,配套相关数据处理系统。政策方面,政策方面,多项政策及征求意见稿陆续发布,空域管理改革持续加速,为低空经济高质量发展提供有力规范保障。市场方面,市场方面,工信部等四部门联合印发通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)提出到2030年,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,以短距离配送、应急救援市场、低空旅游市场为代表的低空经济多元
147、化发展,空管系统建设需求有望受益于电动垂直起降航空器(eVTOL)等低空飞行器放量增长。格局演变:基于对传统民航空管系统与低空空管系统的对比,传统空管系统龙头或格局演变:基于对传统民航空管系统与低空空管系统的对比,传统空管系统龙头或在在强势强势业务领域具备先发优势,同时,解决低空空域管理痛点的新技术企业有望打业务领域具备先发优势,同时,解决低空空域管理痛点的新技术企业有望打开行业机会窗口。一方面,传统民航空管龙头企业受益业务先发优势。开行业机会窗口。一方面,传统民航空管龙头企业受益业务先发优势。由于空管系统底层技术可迁移性,民航空管龙头企业基于对传统业务的深入理解与核心技术的把握,在低空空管系
148、统新应用场景下具备技术端先发优势,格局端呈现强者恒强的可能性仍较大。另一方面,低空空管新痛点为新技术企业创造行业进入机会窗口。另一方面,低空空管新痛点为新技术企业创造行业进入机会窗口。低空空域复杂、飞行主体密度高流量大、飞行自主性强等新问题催生空域管理精细化需求,促使技术变革与创新。根据技术生命周期演化,原本进入到创新扩张期的龙头企业也需要再次进行二次创新,部分创新环节或通过分包与合作的形式给予新技术企业。技术路径:无人化、精细化、智能化的技术实现。技术路径:无人化、精细化、智能化的技术实现。低空背景下,无人化、精细化、智能化是新一代空管的重要特征。底层技术架构方面,底层技术架构方面,实现空域
149、数字化、网格化为空域资源的精细化管理和资源的优化配置提供可能;监视系统方面,监视系统方面,各类监视手段的综合运用实现低空全域监测;通信系统方面,通信系统方面,5G-A和低轨卫星互相补充;导航系统导航系统方面,方面,北斗导航系统及其相关组合和GIS技术或有重要应用;空中管理系统方面,空中管理系统方面,空中交通智能化管理模式是低空运行的保障,深圳试点全数字化、智能化、全开放的智能融合低空系统SILAS是低空飞行和低空空域精细化管理的典型实践;展望未来,多技术协调融合或成为低空管理系统的技术发展趋势。投资建议投资建议:伴随国内低空经济产业快速发展,空管系统有望率先受益。:伴随国内低空经济产业快速发展
150、,空管系统有望率先受益。建议关注产业链相关龙头,如莱斯信息、中科星图、深城交、国睿科技、海格通信、纳睿雷达、四川九洲、航天南湖、四创电子、川大智胜等。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3737/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 五、风险提示五、风险提示(一)低空经济基础设施建设配套不及预期(一)低空经济基础设施建设配套不及预期 低空经济发展需要充足空域资源,若低空空域开放不及预期,或将阻碍低空经济产业链发展。同时低空经济发展需要通信、交通等多方面基础设施建设配套,若此类基础设施建设节奏不及预期,或将阻碍低空经济产业链发展。(二)重大行业政策调整的风险(
151、二)重大行业政策调整的风险 我国低空经济各类相关政策改革实行尚在推进,若各类政策及发展规划推进不及预期,或将阻碍低空经济产业链发展。(三)技术研发进度不及预期风险(三)技术研发进度不及预期风险 低空经济各类飞行器及系统技术路线尚不确定,若出现某项构型技术发展节奏持续低于预期,或某类产品技术偏离适航审定将对低空经济行业发展产生阻碍。(四(四)相关测算及假设不准确性)相关测算及假设不准确性 由于公开资料有限,且低空经济相关应用场景目前发展尚处于早期,因此相关假设、测算前提存在一定不准确性。识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3838/3939 Table_PageText 行业专题研究|
152、国防军工 广发军工行业研究小组广发军工行业研究小组 孟 祥 杰:首席分析师,清华大学机械工程博士、哈佛大学访问学者,航天科工实业背景,曾任方正证券军工首席分析师,主要从事军工信息化、新材料及军工高端制造领域研究。吴 坤 其:资深分析师,对外经济贸易大学精算本科、金融学硕士,曾任方正证券军工研究员,主要覆盖军工新材料、军工电子。邱 净 博:资深分析师,北京航空航天大学硕士,2022 年加入广发证券发展研究中心。邵 艺 阳:研究员,中国人民大学硕士,2023 年加入广发证券发展研究中心。广发证券广发证券行业行业投资评级说明投资评级说明 买入:预期未来12 个月内,股价表现强于大盘 10%以上。持有
153、:预期未来12 个月内,股价相对大盘的变动幅度介于-10%+10%。卖出:预期未来12 个月内,股价表现弱于大盘 10%以上。广发证券广发证券公司投资评级说明公司投资评级说明 买入:预期未来12 个月内,股价表现强于大盘 15%以上。增持:预期未来12 个月内,股价表现强于大盘 5%-15%。持有:预期未来12 个月内,股价相对大盘的变动幅度介于-5%+5%。卖出:预期未来12 个月内,股价表现弱于大盘 5%以上。联系我们联系我们 广州市 深圳市 北京市 上海市 香港 地址 广州市天河区马场路26 号广发证券大厦47 楼 深圳市福田区益田路6001 号太平金融大厦 31 层 北京市西城区月坛北
154、街 2 号月坛大厦 18层 上海市浦东新区南泉北路 429 号泰康保险大厦 37 楼 香港湾仔骆克道 81号广发大厦 27 楼 邮政编码 510627 518026 100045 200120-客服邮箱 法律主体法律主体声明声明 本报告由广发证券股份有限公司或其关联机构制作,广发证券股份有限公司及其关联机构以下统称为“广发证券”。本报告的分销依据不同国家、地区的法律、法规和监管要求由广发证券于该国家或地区的具有相关合法合规经营资质的子公司/经营机构完成。广发证券股份有限公司具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格,接受中国证监会监管,负责本报告于中国(港澳台地区除外)的分销。广发证券(香港)经
155、纪有限公司具备香港证监会批复的就证券提供意见(4 号牌照)的牌照,接受香港证监会监管,负责本报告于中国香港地区的分销。本报告署名研究人员所持中国证券业协会注册分析师资质信息和香港证监会批复的牌照信息已于署名研究人员姓名处披露。重要重要声明声明 广发证券股份有限公司及其关联机构可能与本报告中提及的公司寻求或正在建立业务关系,因此,投资者应当考虑广发证券股份有限公司及其关联机构因可能存在的潜在利益冲突而对本报告的独立性产生影响。投资者不应仅依据本报告内容作出任何投资决策。投资者应自主作出投资决策并自行承担投资风险,任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或者口头承诺均为无效。本报告署名
156、研究人员、联系人(以下均简称“研究人员”)针对本报告中相关公司或证券的研究分析内容,在此声明:(1)本报告的全部分析结论、研究观点均精确反映研究人员于本报告发出当日的关于相关公司或证券的所有个人观点,并不代表广发证券的立场;(2)研究人员的部分或全部的报酬无论在过去、现在还是将来均不会与本报告所述特定分析结论、研究观点具有直接或间接的联系。研究人员制作本报告的报酬标准依据研究质量、客户评价、工作量等多种因素确定,其影响因素亦包括广发证券的整体经营收入,该等经 识别风险,发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3939/3939 Table_PageText 行业专题研究|国防军工 营收入部分来源于
157、广发证券的投资银行类业务。本报告仅面向经广发证券授权使用的客户/特定合作机构发送,不对外公开发布,只有接收人才可以使用,且对于接收人而言具有保密义务。广发证券并不因相关人员通过其他途径收到或阅读本报告而视其为广发证券的客户。在特定国家或地区传播或者发布本报告可能违反当地法律,广发证券并未采取任何行动以允许于该等国家或地区传播或者分销本报告。本报告所提及证券可能不被允许在某些国家或地区内出售。请注意,投资涉及风险,证券价格可能会波动,因此投资回报可能会有所变化,过去的业绩并不保证未来的表现。本报告的内容、观点或建议并未考虑任何个别客户的具体投资目标、财务状况和特殊需求,不应被视为对特定客户关于特
158、定证券或金融工具的投资建议。本报告发送给某客户是基于该客户被认为有能力独立评估投资风险、独立行使投资决策并独立承担相应风险。本报告所载资料的来源及观点的出处皆被广发证券认为可靠,但广发证券不对其准确性、完整性做出任何保证。报告内容仅供参考,报告中的信息或所表达观点不构成所涉证券买卖的出价或询价。广发证券不对因使用本报告的内容而引致的损失承担任何责任,除非法律法规有明确规定。客户不应以本报告取代其独立判断或仅根据本报告做出决策,如有需要,应先咨询专业意见。广发证券可发出其它与本报告所载信息不一致及有不同结论的报告。本报告反映研究人员的不同观点、见解及分析方法,并不代表广发证券的立场。广发证券的销
159、售人员、交易员或其他专业人士可能以书面或口头形式,向其客户或自营交易部门提供与本报告观点相反的市场评论或交易策略,广发证券的自营交易部门亦可能会有与本报告观点不一致,甚至相反的投资策略。报告所载资料、意见及推测仅反映研究人员于发出本报告当日的判断,可随时更改且无需另行通告。广发证券或其证券研究报告业务的相关董事、高级职员、分析师和员工可能拥有本报告所提及证券的权益。在阅读本报告时,收件人应了解相关的权益披露(若有)。本研究报告可能包括和/或描述/呈列期货合约价格的事实历史信息(“信息”)。请注意此信息仅供用作组成我们的研究方法/分析中的部分论点/依据/证据,以支持我们对所述相关行业/公司的观点的结论。在任何情况下,它并不(明示或暗示)与香港证监会第 5 类受规管活动(就期货合约提供意见)有关联或构成此活动。权益披露权益披露(1)广发证券(香港)跟本研究报告所述公司在过去 12 个月内并没有任何投资银行业务的关系。版权声明版权声明 未经广发证券事先书面许可,任何机构或个人不得以任何形式翻版、复制、刊登、转载和引用,否则由此造成的一切不良后果及法律责任由私自翻版、复制、刊登、转载和引用者承担。