《IDEA研究院：低空经济发展白皮书（3.0）- 安全体系（188页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《IDEA研究院：低空经济发展白皮书（3.0）- 安全体系（188页）.pdf（188页珍藏版）》请在三个皮匠报告上搜索。

1、 低空经济发展白皮书（3.0）安全体系 Low Altitude Economy Development White Paper(3.0)Safety and Security Framework 为低空经济高质量发展保驾护航 Safeguarding the High-Quality Development of the Low-Altitude Economy 粤港澳大湾区数字经济研究院 International Digital Economy Academy 2024 年 11 月 22 日 版本：1.27 编号：No.00459 此白皮书电子定制版谨赠与此白皮书电子定制版谨赠与阳侑阳

2、侑同志指导及惠存。同志指导及惠存。邮箱: 电话:17363935879 尊敬的阳侑同志：感谢您对低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系的兴趣，请收阅此唯一编号的白皮书。查收、阅读白皮书即表明您已阅读、理解并同意尊重如下版权声明。版权声明：除特别注明之外，本白皮书所有内容（包括但不限于文字内容、图片及排版设计等）之著作权均属于粤港澳大湾区数字经济研究院（福田），并受法律保护。未经事先书面许可，任何单位及个人均不得复制、发行或通过任何方式传播本白皮书；经事先书面许可转载、摘编或以其他方式使用本白皮书内容时，应注明“来源：粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）”。本白皮书部分信息源自合作方或第三方，如您

3、发现本白皮书使用了您拥有著作权的作品并对此持有异议，请您发送电子邮件至落款邮箱，我们会及时与您联系或采取必要措施。我们希望本白皮书对您的工作、学习和科研有所帮助，期待收到您的反馈和建议，对现有版本进行改进。如果您感兴趣与我们合作，投身到低空经济的大潮中，也请您联系我们。我们在低空经济的各方面有很多的合作机会，也有更多的工作岗位虚位以待。祝好！粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）低空经济分院 二零二五年一月八日低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 i 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 序 沈向洋 时光荏苒，岁月如歌。转瞬间，2024 年的尾声已悄然临近

4、。我们在探索低空经济发展的路上，又砥砺前行了一年，步履坚定，心怀憧憬。回望这一年，低空经济领域激荡着鼓舞人心的进展，令人振奋。国家层面，2023 年 12 月中央经济工作会议将低空经济纳入国家战略性新兴产业的版图；2024 年国务院政府工作报告更进一步，将其定位为新增长引擎低空经济已然成为“新质生产力”的标志性代表。法规层面，全国首部专门为低空经济产业发展制定的法规深圳经济特区低空经济产业促进条例 横空出世，为行业腾飞铺设了法治化的跑道。技术层面，亿航 EH216-S 无人驾驶载人航空器系统率先集齐型号合格证（TC）、标准适航证（AC）、生产许可证（PC）三证，日趋成熟的eVTOL 技术率迈入

5、规模化量产的崭新时代。地方层面，各地竞相推出行动方案，通过具体措施鼓励低空经济高质量发展。香港成立“发展低空经济工作组”，在区域协同中探索跨境航线等多元化应用场景，为低空经济注入澎湃动力。四年前，IDEA 研究院在深圳成立，自那时起，我和我的同事们便矢志于探索低空经济的技术框架与实践路径。历经数年耕耘，成果初现。今年 8 月，我们发布了智能融合低空系统 SILAS 的先锋版，这是全国首个将市域级低空空域数字化，可融合城市级 CIM 底座与智算算力的低空管理与服务操作系统。在今年 11 月 22 日的 IDEA 大会上，我们发布了开放的智能融合低空系统 Open SILAS 1.0（Alpha

6、版），同时牵头组建了 OpenSILAS 创新联合体，聚集中坚力量，更广泛、更深入地推动低空经济的技术创新、产业发展、标准制定等工作。序 ii 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 实践中，我们也深刻认识到，人们对于低空经济的理解尚存参差与偏差。因此，我们持续发布低空经济发展系列白皮书，旨在深化认知，凝聚共识。低空经济在全国范围内发展迅猛，安全保障的重要性已提升至战略高度。深圳作为低空经济发展规模的领跑者，凭借先发优势积累了丰富的低空安全方面的经验。在这一关键阶段，系统梳理我们在低空安全方面的思路、方法和实践，并将其凝练为一个科学的低空经济发展安全体系，

7、已成为一项紧迫而必要的任务。低空经济发展白皮书（3.0）安全体系应运而生。他从飞行安全、航路安全、运行安全和社会安全四个层面系统解读了低空安全的方方面面，指出低空经济需要解决的安全元问题，构建了一个易于理解的“点线面体”结构的安全体系，提出了安全体系需要遵循的基本原则，并详细介绍了安全体系的各个组成部分以及相关解决问题的思路和技术。希望白皮书 3.0 的发布能给低空经济的管理者、制造者、运营者、研究者、投资者、创业者、消费者提供低空经济发展的一些新思路、新认知和新路径。以安全为底线去考虑低空经济发展，看似以退为进，实则事半功倍。低空经济是一个开创性的新赛道、新业态，有着广阔的发展前景和巨大的想

8、象空间，在前进的道路上势必伴随机遇和挑战。安全问题是一个极其复杂且不断变化的难题，对问题的解决无法一蹴而就。未来，我们必须兼顾安全与发展，建设一套逐步成熟和完备的安全体系，为低空经济的可持续、高质量发展保驾护航。因为相信，所以看见。我们坚信发展低空经济将是一个能推动人类历史进程的伟大事业。我们热切期望更多的有志之士能和我们一起投身低空经济建设的大潮，始于低空，成就高峰，紧抓百年新机遇，构建新质生产力！2024 年 11 月 22 日 于深圳 低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 iii 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 执行摘要 Executive

9、 Summary 低空经济发展白皮书 3.0 安全体系全面聚焦于低空经济快速发展中所面临的安全挑战，提供了系统性分析与解决方案。低空经济作为国家战略性新兴产业，正成为推动经济结构升级和社会创新的重要力量。然而，随着无人机和其他低空飞行器的广泛应用，规模化低空飞行带来的安全隐患也愈加突出，建立高效、稳固的安全体系，确保飞行活动的安全性、高效性、经济性和可持续性，成为行业迈向规模化发展的必然选择。白皮书 3.0 从整体上提出了具有“点、线、面、体”结构四的安全体系，涵盖了飞行安全、航路安全、运行安全和社会安全四个层面。飞行安全主要关注单体飞行器的技术可靠性和飞行安全性，确保其结构、导航、通信等方面

10、的稳定性以及飞行全过程的安全保障；航路安全则着眼于空域管理和航路规划的安全性以及基础设施的保障；运行安全聚焦于动态的多飞行器之间的协调运行，涵盖事先规划、实时监控和预测、冲突管理和异常应对等飞行器运行全场景所需的安全防护；社会安全则从法律法规、公众教育、隐私保护和环境影响等角度，强调低空经济对社会整体的安全影响。白皮书 3.0 深入剖析了低空经济中的十二个核心安全问题，明确了安全体系需要具备的九大特性，如可规划、可计量、可掌控和可补救等。安全体系旨在为行业提供科学的理论依据和参考，并指导实践中的安全保障建设。它详细分析了飞行器全生命周期的安全措施，从设计、制造到运行和维护；梳理了飞行全过程的安

11、全需求，涉及飞行前、起飞、飞行中、降落及飞行后的各个阶段。同时，它针对空域划设与航路规划的复杂性，提出了考虑全安全因素与基础设施支持的解决思路，确保在高密度飞行环境中的航路安全，同时提高空域利用效率。运行安全部分则重点讨论了群体飞行器运行的动态协调和管理问题，通过数字化与智能化技术的应用，实现支撑飞行器全场景的安全保障，包含事先规划、实时监控和预测、冲突解除、异常管理等。白皮书 3.0 还探执行摘要 iv 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 讨了低空经济对社会和环境的深远影响，强调完善法律法规、规范隐私保护和生态管理的重要性，并提出了公众教育和部门协作

12、的具体建议。作为低空经济发展的先行者，深圳的实践为白皮书 3.0 提供了丰富的案例支撑。以智能融合低空系统（SILAS）的建设为例，深圳市在低空经济发展的每一步都为行业提供了宝贵的经验，展示了低空经济如何在保证安全的前提下实现快速发展。白皮书 3.0 旨在为政策制定者、监管机构、技术开发者、运营商和研究人员提供全方位的理论和实践参考。通过系统整理行业现状与挑战，它为低空经济安全体系建设制定了一条清晰的路线图，帮助行业从探索走向成熟。低空经济的安全问题是一个极其复杂且不断变化的难题。展望未来，白皮书 3.0 呼吁各方以科学严谨的态度推进安全体系建设，将安全作为行业发展的核心基石，协同推动技术创新

13、和管理优化，共同开创低空经济的辉煌未来。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 v 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 目录 序 .I I 执行摘要 .III III 目录 .V V 1.1.低空经济 安全至上 .1 1 1.1 低空经济的崛起.1 1.2 低空经济的进展.2 1.2.1 全球低空经济发展现状.2 1.2.2 中国的低空经济进展.4 1.3 白皮书的目的.8 1.3.1 白皮书 1.0.9 1.3.2 白皮书 2.0.10 1.3.3 白皮书 3.0.10 1.3.4 白皮书的组织结构.12 1.4 小结.13 2.2.低空经济安全体系

14、 .1515 2.1 安全体系的范畴.15 2.2 低空飞行系统的组成部分.16 2.2.1 飞行器.16 2.2.2 飞行操控系统.16 2.2.3 起飞点.16 2.2.4 CNS+X 设施.17 2.2.5 空中交通管理和飞行服务.17 2.2.6 降落点.18 目录 vi 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 2.3 低空飞行活动的全流程.18 2.3.1 飞行前.18 2.3.2 起飞.20 2.3.3 飞行中.21 2.3.4 降落.22 2.3.5 飞行后.22 2.4 监管和运行框架.22 2.5 低空经济的特性与挑战.26 2.5.1

15、异构.26 2.5.2 高密度.27 2.5.3 高频次.27 2.5.4 高复杂度.27 2.6 发展低空经济的关键观点.27 2.6.1 低空经济的数字原生性.28 2.6.2 低空飞行对传统航空管理体系的颠覆.28 2.6.3 低空经济发展思路：从地面交通上升到低空.28 2.7 低空经济的安全问题的特点.29 2.7.1 传统航空：净空运行环境假设.29 2.7.2 地面交通：行为可预测和局域影响.30 2.7.3 低空飞行安全问题的特殊性和复杂性.30 2.8 低空经济的安全体系需要解决的元问题.31 2.9 低空经济的安全体系的特性.33 2.10 低空经济的安全体系.39 2.1

16、1 安全体系保障的关键：数字化和智能化.41 2.12 小结.41 3.3.点：飞行安全 .4343 3.1 飞行安全的定义.43 3.2 飞行器本体安全.43 低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 vii 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.2.1 结构安全：轻量化与稳固性的博弈.46 3.2.2 动力安全：稳定的心脏.48 3.2.3 感控安全：飞行器的“眼睛”和“大脑”.53 3.2.4 导航安全：飞行器飞行的指南针.54 3.2.5 气象安全：低空飞行的隐形保护神.55 3.2.6 自主安全：自主决策与安全保障.58 3.2.7 通信安全

17、：信息传递的稳定与可靠.60 3.2.8 信息安全：飞行器数据的守护者.61 3.2.9 飞控安全：低空飞行的责任“飞行员”.64 3.2.10 负载安全：安全与任务之间的平衡.68 3.2.11 产维安全：全生命周期的可靠保障.72 3.3 单体飞行安全.74 3.3.1 飞前安全：飞行前的精确准备与智能适配.75 3.3.2 起飞安全：从二维平面到三维空间的安全飞跃.77 3.3.3 飞中安全：持续飞行安全的最主要环节.79 3.3.4 降落安全：飞行安全中的最后一步.87 3.3.5 飞后安全：飞行任务完成后的安全延续.89 3.3.6 紧急安全：从失联到失控的最后防线.91 3.4 小

18、结.93 4.4.线：航路安全 .9595 4.1 空域划设安全.95 4.1.1 空域划设.95 4.1.2 空域划设的安全考虑.99 4.2 航路划设安全.101 4.2.1 航路和航线的概念.102 4.2.2 航路规划.102 4.2.3 航路划设的安全考虑.104 4.2.4 基于航路飞行的优点.105 4.2.5 航路飞行与自由飞行.106 4.2.6 低空运行规则.108 目录 viii 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 4.3 配套基础设施与数据保障.113 4.3.1 航路安全的通信保障.113 4.3.2 航路安全的气象保障.11

19、4 4.3.3 航路安全的监测保障.116 4.3.4 航路安全的导航保障.117 4.3.5 航路安全的其他配套数据保障.119 4.4 小结.121 5.5.面：运行安全 .123123 5.1 运行安全的核心问题.123 5.2 低空运行安全体系.126 5.3 全场景的运行安全.128 5.3.1 低空运行的“环境”因素.129 5.3.2 计划时的运行安全：未雨绸缪.137 5.3.3 过程中的运行安全：防患未然.138 5.3.4 异常中的运行安全：临机应变.140 5.3.5 异常后的运行安全：转危为安.141 5.4 安全技术.143 5.4.1 通信安全.144 5.4.2

20、网络安全.145 5.4.3 信息安全.146 5.4.4 计算安全.147 5.4.5 定位安全.149 5.4.6 感知安全.149 5.4.7 反制安全.150 5.4.8 冲突安全.151 5.5 其他安全考虑.152 5.5.1 演进策略.152 5.5.2 运行规则.154 5.5.3 统一标准.155 低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 ix 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 5.5.4 管理体系.155 5.6 小结.156 6.6.体：社会安全 .159159 6.1 法律与制度保障.160 6.1.1 法律法规体系建设：从基础

21、规范到精细化标准和规则 160 6.1.2 管理主体与协作机制：分工与协作的平衡.161 6.1.3 跨境飞行与国际合作：超越国界的规则探索.162 6.2 环境与社会影响.162 6.2.1 噪音与生态环境挑战.163 6.2.2 隐私与社会心理的影响.163 6.2.3 社会形态的潜在变化.164 6.3 应急与事故管理.164 6.3.1 全面的事前预案：从可能到可控.165 6.3.2 高效的事中响应：减少损失与影响.166 6.3.3 完善的事后补救：恢复信心与秩序.166 6.4 公众参与和社会管理.167 6.4.1 让公众理解低空：从恐惧到接受.167 6.4.2 教育与科普：

22、公众参与的关键.168 6.4.3 构建公众参与机制：从被动到主动.169 6.5 小结.169 7.7.总结和展望 .171171 致谢 .173173 编写组成员 .174174 参考文献 .175175 低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 1 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 1.低空经济 安全至上 1.1 低空经济的崛起 近年来，随着无人机、城市空中交通（UAM）和其他低空飞行器技术的迅速发展，低空经济活动成为全球经济中的一个新兴领域。低空经济活动不仅涵盖了无人机物流、基础设施监控、农业应用、环境保护等领域，还为城市空中交通（UAM）等未

23、来出行方式奠定了基础。其核心是利用低空空域为社会提供全新形式的服务，推动经济增长。低空经济是一种以低空空域为依托，以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。在中国，低空空域通常指真高（航空器到其正下方地面的垂直距离）在1000米以内的空域，有时根据不同地区特点和实际需要可延伸至 3000 米。在中国，低空经济（Low Altitude Economy）作为一个新的经济形态，已经成为国家战略性新兴产业之一。全国各地掀起发展低空经济热潮，与低空经济相关的企业和机构备受关注。全国部分城市也正在探索新型低空空域和低空管理系统，尤其是敢为人先的深圳市，

24、率先打造智能融合低空系统（SILAS）以及配套的基础设施，以推动低空经济的安全、有序、高质量发展。低空经济涉及众多应用场景，包括但不限于城市空中交通（UAM）、物流运输、空中游览、应急救援、科研教育、城市管理、设施巡检等。低空经济产业链条长，也催生了大量新兴产业，涵盖低空飞行器的研发制造、低空业务运营、低空基础设施建设与运营、低空飞行服务、低空空域运营、低空金融与保险业等多个方面。低空经济在民用、政用、商用等领域有着广泛应用，能够推动经济高质量发展，促进产业结构优化升级，提升国家竞争力，是新质生产力的典型代表。同时，低空经济的市场规模也在不断增长。工信部赛迪研究院发布的中国低空经济发展研究报告

25、（2024）显示，2023 年中国低空经济规模达 5059.5 亿元,乐观预计到 2026 年低空经济规模有望突破万亿元1。据低空经济 安全至上 2 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 中国民用航空局数据，到 2035 年中国低空经济的市场规模预计将达 3.5 万亿元，市场前景广阔。未来，随着低空空域管理的逐渐改革，低空经济将在全球范围内展现出巨大的增长潜力。1.2 低空经济的进展 中国将低空经济活动上升为一个新的经济形态，表明了我国对低空经济未来规模化发展前景的期待。低空经济发展中，有四个关键要素：政策、应用、飞行器和基础设施。政策为低空经济发展提供

26、方向、指导和规范，缺乏政策的支持和法规的保驾护航，将使低空经济难以腾飞。应用是低空经济的核心，是其规模化发展的关键，与人们的工作和生活新范式密切相关。飞行器是低空经济中的运营主角，是低空经济各种业务的载体。基础设施则是支撑低空飞行的基石，也是确保低空经济安全、高效率和高效益发展的技术基础。1.2.1 全球低空经济发展现状 虽然国外对低空经济的理解更多地停留在特定的低空经济活动上，但我们看到低空经济的概念也越来越多地被更多国家认可和采用。全球低空经济的发展正在以惊人的速度推进，许多国家和地区将其视为未来经济增长的关键领域之一。低空经济的兴起不仅改变了传统产业格局，也推动了技术创新和政策法规的制定

27、。下面对国内外低空经济相关各要素的进展作简短的总结。1.2.1.1 美国的低空经济发展 美国很早就开展城市空中交通（Urban Air Mobility,UAM）和先进空中交通（Advanced Air Mobility,AAM）的研究，也取得了很多进展。得益于政策支持、技术突破和市场需求的推动，美国在这个领域的发展处于全球领先地位。联邦航空管理局（FAA）积极制定适应未来空中交通的法规和空域管理框架，以及支持无人驾驶飞行器和 eVTOL（电动垂直起降飞行器）运行的低空空域管理系统。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 3 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。0

28、0459 美国的科技公司和航空企业在这一领域创新活跃，开发了多款面向短途城市运输和区域交通的 eVTOL 飞行器，部分产品已进入测试和认证阶段。城市空中交通的试点项目涵盖空中的士、货运物流和医疗物资运输等应用场景。结合先进的无人机交通管理系统（UTM）和空域监管技术，美国正在加速构建高效、安全、环保的未来空中交通生态。政策与基础设施政策与基础设施：美国联邦航空管理局（FAA）已经推出了多项政策和规则来规范无人机的运营12。FAA 的无人机融合试点计划（Unmanned Aircraft System Integration Pilot Program，IPP）3，旨在为低空空域提供合理、可操作

29、的管理框架，安全地将无人机系统融入美国国家空域系统,与地方政府和商业伙伴合力发展和规范无人机行业。美国还推出了远程 ID 要求，确保所有在空中运行的无人机都能够被识别和追踪，提升了空域的安全性。应用应用：亚马逊、UPS 等公司已经开始使用无人机进行货物配送，尤其是在最后一公里的配送场景中，无人机显示出极高的效率。在农业领域，无人机用于精确施肥和作物监测，帮助农民大幅提高生产效率。飞行器：飞行器：美国拥有 Joby、Archer Aviation、Beta Technologies、Alef Aeronautics、Asks、Electra 和 Overair 等低空飞行器制造商，并取得了很大进

30、展。1.2.1.2 欧洲的低空经济发展 欧洲低空经济在政策支持、技术创新和多样化需求的推动下蓬勃发展，涵盖无人机、通用航空、低空旅游和城市空中交通等多个领域。各国通过政策引导，开放低空空域，建立空域管理体系，同时大力推进无人机物流、农业植保、低空娱乐、应急救援和环境保护等应用场景的落地。以德国、法国、英国等为代表的国家在飞行器技术研发上处于全球前列。此外，欧洲以其密集的机场网络和逐步完善的数字化空域管理系统，支持低空经济的安全高效运营，并通过电动化、绿色化的技术趋势引领未来发展。作为一个政策完善、技术先进、基础设施齐全的区域，欧洲正通过开放与创新构建全面、多元的低空经济生态，为全球相关产业的发

31、展提低空经济 安全至上 4 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 供示范。政策与基础设施政策与基础设施：欧盟的 U-Space 项目为无人机的安全操作提供了一个全套的管理和服务框架456，支持低空空域的自动化管理。U-Space 能够管理大规模的无人机飞行活动，确保无人机在城市或乡村地区能够高效、安全地运行。应用：应用：欧洲一些城市(如巴黎和汉堡)已经开始探索城市空中交通（UAM）的应用，并计划在未来几年内推出商业化运营服务。这将显著缓解城市交通拥堵，并提供一种快且便捷的短途出行方式。飞行器：飞行器：欧洲拥有 Lilium Aviation(德国)、Vo

32、locopter（德国）、Vertical Aerospace（英国）等知名 eVTOL 企业，法国 Airbus 也在eVTOL 领域积极开展研发工作。1.2.2 中国的低空经济进展 中国是全球低空经济发展速度最快的国家，过去一年来，国内的低空经济发展关键要素方面取得了更大的进展。1.2.2.1 政策 国家和地方支持低空经济发展的政策频出，尤其是去年 12 月将低空经济上升为国家战略性新兴产业之一。主要进展如下：2023 年 11 月，国家发改委联合七部门发布关于再次推广借鉴深圳综合改革试点创新举措和典型经验的通知7，其中创新低空经济发展新机制包括推进低空智能基础融合设施建设，推动构建支撑低

33、空经济的设施网、空联网、航路网、服务网“四张网”等。2023 年 12 月，中国民航局发布由国家空管委组织制定的国家空域基础分类方法8。2023 年 12 月中央经济工作会议提出，“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业，开辟量子、生命科学等未来产业新赛道”。低空经济上升为国家战略性新兴产业。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 5 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 2024 年 3 月,第十四届全国人民代表大会第二次会议召开,政府工作报告提出,“积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎”。2024 年 2 月，中央财经委员会

34、第四次会议强调：“鼓励发展与平台经济、低空经济、无人驾驶等结合的物流新模式”。2024 年 7 月，党的二十届三中全会审议通过中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定，明确提出“发展通用航空和低空经济”。2024 年 7 月，中共中央政治局就推进现代边海空防建设进行第十六次集体学习指出：“要做好国家空中交通管理工作，促进低空经济健康发展”。2024 年 11 月，空军和民航部门支持四川、海南、湖南、安徽、江西 5 省低空改革和深圳无人机城市飞行试点，深化低空改革“放管服”，建立军地民协同运行机制，分类划设管理空域，简化审批流程。2024 年 10 月，香港特首发布行政长官 2024

35、 年施政报告，宣布特区政府将成立“发展低空经济工作组”，制订发展策略和跨部门行动计划，先以应用项目为起动，设定特定应用场地推动项目，并制订法规及建设体系，研究部署基础设备和网络。1.2.2.2 应用 应用方面，低空经济成为国家战略性新兴产业以来，各地纷纷启动低空经济发展，寻找低空经济新的业务场景，主要进展汇总如下：2023 年 12 月，安徽首条连接长三角短途运输航线、合肥市首条跨省短途运输航线成功首航。2024 年 6 月，山东首条低空快递物流航线在青岛首飞成功。2024 年 6 月，全国首条“干-支-末”跨省低空物流航线在四川成功启航。低空经济 安全至上 6 粤港澳大湾区数字经济研究院（福

36、田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 2024 年 8 月，安徽省发布关于面向全国公开征集低空经济应用场景能力清单的公告。2024 年 10 月，河北省发布 2024 年第二批创新应用场景清单，全部为低空经济类，共 37 项。2024 年 10 月，广东省投资促进局发布低空经济应用场景需求清单，展示广东省 16 个地市以及相关企业在行业应用、低空基础设施、生产制造、政务服务等需求领域的 155 项应用场景合作机会。而作为低空经济发展的先行先试城市，深圳的头部低空经济应用已经形成规模化运营。美团累计使用无人机完成超过 30 万实际订单的外卖配送，而顺丰在深圳的空中物流件数已超过日均 1

37、8000 件的水平。东部通航更是启动了深圳北站的空铁联运航线。1.2.2.3 飞行器 飞行器方面，国家层面也出台了相应的标准、规范、条例和实施方案。主要进展如汇总如下：2023 年 12 月，工信部正式公布民用无人驾驶航空器生产管理若干规定，自 2024 年 1 月 1 日起施行。2023 年 12 月，工信部印发民用无人驾驶航空器无线电管理暂行办法，自 2024 年 1 月 1 日起施行。2023 年 12 月，交通运输部公布施行民用无人驾驶航空器运行安全管理规则。2024 年 1 月，国家标准化管理委员会印发的民用无人驾驶航空器系统安全要求国家标准主要条款正式实施。2024 年 1 月，国

38、务院、中央军委发布的无人驾驶航空器飞行管理暂行条例正式施行910。2024 年 3 月，工信部、科技部、财政部、民航局四部门联合印发通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030 年）。作为飞行器的创新主体，企业在低空飞行器尤其 eVTOL 的研发和适低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 7 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 航认证方面也取得很多可喜的进展。继 2023 年 10 月，亿航 EH216-S 无人驾驶载人航空器系统获得中国民航局正式颁发的型号合格证（TC）后，2023 年 12 月和 2024年 4 月，EH216-S 分别获得中国

39、民航局颁发的标准适航证（AC）和生产许可证（PC）。这也是全球首个载人 eVTOL 型号获得“三证”。2024 年 2 月，峰飞航空 5 座 eVTOL 航空器盛世龙，从深圳蛇口邮轮母港跨海飞至珠海九洲港码头。这是全球首条跨海跨城eVTOL 航线的首次公开演示飞行，往返飞行超过 100 公里。2024 年 3 月，民航华东地区管理局向上海峰飞航空科技有限公司颁发了 V2000CG（“凯瑞鸥”）无人驾驶航空器系统型号合格证TC。这是我国颁出的又一张 eVTOL TC 证书，V2000CG 也成为了全球首款取得 TC 的吨级 eVTOL。2024 年 6 月，吉利科技旗下沃飞长空宣布其全自研的倾转

40、旋翼eVTOL AE200 验证机顺利完成全尺寸、全重量、全包线倾转过渡等系列飞行试验所有科目，成为中国首个、全球第二个完成该类试验科目的 eVTOL 企业。2024 年 9 月，联合飞机研制的全球首款 6 吨级倾转旋翼飞行器“镧影 R6000”正式总装下线。1.2.2.4 基础设施 基础设施方面，深圳率先启动低空经济基础设施的建设后，全国各地在低空经济的热潮中纷纷投入建设低空基础设施。重要进展如下（城市主要以深圳为例）：2024 年 1 月，国家民用无人驾驶航空器综合管理平台（UOM 平台）正式上线运行。2023 年底，深圳率先立项建设低空智能融合基础设施，打造设施网、空联网、航路网和服务网

41、。2023 年 12 月，全国首个无人驾驶载人电动航空器城市空中交通低空经济 安全至上 8 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 运营中心在深圳宝安启用。2024 年 8 月，深圳市举办低空经济高质量发展大会，发布低空起降设施高质量建设方案，以及相关运行体系、应用场景航线目标等。此外，发布智能融合低空系统 SILAS 先锋版，宣布深圳低空运行管理中心启用，启动首个机场高低空融合试验飞行。2024 年 9 月，深圳市发布深圳市低空起降设施高质量建设方案(2024-2025)。2024 年 11 月，深圳市低空经济基础设施高质量建设启动会介绍深圳市低空基础设

42、施高质量建设方案（2024-2026 年）情况。低空起降设施建设：截至 11 月 10 日，深圳市累计建成各类型低空起降点 249 个。其中，直升机/eVTOL 起降点 109 个，物流起降点 46 个，商圈配送起降点 38 个，医疗配送起降点36 个，城市治理起降点 20 个。2024 年全市低空起降设施建设目标为 396 个，至 2026 年在全市计划建成 1200 个起降设施。低空信息基础设施建设：截至 10 月 31 日，深圳市累计建成5G-A 设施 3881 个，为全市年度建设目标的 97.03%。2024 年 11 月，粤港澳大湾区数字经济研究院（IDEA 研究院）正式发布 SIL

43、AS 1.0(Alpha 版)，标志着开放的智能融合低空系统市域级统一的低空飞行和管理操作系统正式发布，也是全国首个基于深度人工智能技术的低空操作系统。SILAS 可以连接所有已有的信息基础设施，包括城市 CIM 底座、国家 UOM 系统、通导监设施等，为低空飞行的管理和服务提供统一的数据底座、能力底座和应用构建底座。SILAS 将通过各种 APP 和服务赋能所有的低空经济关联主体（监管方、管理方、运营方、企业方和个人方等），并择机对外开放。1.3 白皮书的目的 低空经济正处于发展起步阶段，低空经济发展过程中的很多问题，尤低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 9 粤港澳大湾区数字经济研究院（

44、福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 其是安全问题，随着时间的推移以及低空经济规模的扩大，逐步呈现出来。由于深圳率先形成初具规模的低空飞行，使我们能先行发现很多其他城市未来几年后才会遇到的问题，也使得我们有时间能充分考虑并应对相关的安全问题。作为粤港澳大湾区数字经济研究院(简称“IDEA 研究院”)的一个传统，我们每年会把在深圳从事低空经济相关领域的经验、教训、思考、实践和建议整理成系列白皮书，开放给从事低空经济相关工作的人群参考，以便大家在我们的基础上，推陈出新，一起为低空经济的健康发展贡献力量。IDEA 研究院是一支融合了“科学家头脑、企业家素质、创业者精神、工程师态度”的团队

45、，只做原创性、先进性、可落地和可产业化的研发工作。我们白皮书的内容从我们实际工作中总结出来的经验和思考，只能反映我们当下的认知和理解，并不是严谨的科学论文，也不一定精确、完备或正确。希望大家在阅读我们白皮书的时候，仁者见仁，智者见智，各取所需。我们的目的就是为低空经济从业者和关联方提供一些有价值的启示。IDEA 研究院在过去两年先后发布了两本关于低空经济发展的白皮书，分别是低空经济发展白皮书深圳方案（白皮书 1.0）11和低空经济发展白皮书 2.0全数字化方案12。为了承上启下，让我们先回顾一下前两本白皮书的主要内容。1.3.1 白皮书 1.0 发布于 2022 年 11 月 22 日的白皮书

46、 1.0 聚焦于将低空空域从自然资源转化为经济资源，提出了深圳在低空经济领域的发展思路和方法。其主要内容包括：低空空域的价值与挑战：低空空域的价值与挑战：强调低空空域作为新的“无人区”，具有巨大的发展潜力和想象空间，但也面临管理和技术上的挑战。低空智能融合基础设施：低空智能融合基础设施：提出建设低空智能融合基础设施的“四张网”：“设施网”、“空联网”、“航路网”和“服务网”，构建其中核心智能融合低空系统（SILAS），旨在建立数字化的低空运行环境，提升低空运行的数字化水平，推动管理与服务的端到低空经济 安全至上 10 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459

47、 端数字化建设，实现智能的空域设计和航路规划，为低空飞行的全过程提供安全保障和飞行服务。产业和技术发展路线：产业和技术发展路线：规划了低空经济的产业和技术发展路径，为深圳和其他地区提供参考，推动低空经济成为新的经济增长点。白皮书 1.0 提出了深圳在低空经济领域的发展方案，以及将低空空域转化为经济资源等崭新观点。1.3.2 白皮书 2.0 2023 年 11 月 22 日发布的白皮书 2.0，深度解读了促进低空经济的发展的全数字化解决方案，分析了全数字化方案的必要性和需求，突出了具体的技术实现路径和创新点，拆解了全数字化方案中的关键模块，聚焦于低空空域管理和飞行管理的能力建设，提出了类似通信领

48、域“IP 交换”的时空资源分配和管理的新范式。白皮书 2.0 的主要内容包括：全数字化低空管理服务框架全数字化低空管理服务框架：强调通过数字化技术，实现低空空域的精细化管理和服务，确保低空经济的安全、高效和低成本运行。SILAS 系统的深化系统的深化：进一步阐述了 SILAS 系统作为低空经济的“操作系统”，提供连接各参与方的可见、可共享、可管理、可计算的数字平台，协助监管部门精准管控，赋能运营企业创新应用。技术路线与创新点技术路线与创新点：详细解读了SILAS系统的技术路线和创新点，分享了针对低空经济“异构、高密度、高频次、高复杂性”特性与挑战的解决思路。1.3.3 白皮书 3.0 进入 2

49、024 年，随着低空经济的快速发展以及技术与应用的日益成熟，各界对低空经济的关注和投入持续加大。在这一关键阶段，低空飞行密度和频次的逐渐加大，新的应用场景的不断涌现，低空飞行安全问题也日益低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 11 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 凸显，安全隐患越来越频繁地出现，例如：无人机扰航事件频发无人机扰航事件频发问题问题：体现在需要净空飞行的商业航空与不遵守规则的无人机之间的冲突；非合作无人机非合作无人机（“黑飞黑飞”）“看不见，叫不到，管不住看不见，叫不到，管不住”问题问题：“黑飞”飞行器形成了低空经济中合作无人机飞行的

50、“空中移动暗礁”，监测和反制手段不足，基础设施不到位；无人机之间的飞行冲突无人机之间的飞行冲突问题问题：同一企业的飞行器的感知和智能水平不齐，管理系统不完善；不同企业之间的飞行器飞行计划不透明，实时互相看不到，无法互相协调；无人机与有人机无人机与有人机之间的冲突之间的冲突问题问题：无人机与直升机多次危险逼近，源于不同高度基准，不同的管理体系；飞行器与空中漂浮物的冲突问题：飞行器与空中漂浮物的冲突问题：低空飞行器与风筝、气球等没有信息标识的空中漂浮物的冲突，这些空中漂浮物没有严格的规范加以限制，一旦升空便不可见或不可预见；通信信号覆盖不全或者不稳定通信信号覆盖不全或者不稳定问题问题：或造成飞行器

51、短暂失联或者失控。整体来看，低空经济的发展过程中需要着重解决安全、效率、成本三大关键问题。其中，安全是低空经济的基石。构建高效、稳固的安全体系，已成为行业发展的迫切需求和先决条件。在允许和鼓励安全程度较高的低空飞行业务小范围先行先试后，在进入大规模低空飞行之前，必须首先解决低空经济的安全问题，有效消除可能存在的风险。而效率和成本，则涉及到空域利用效率、运行效率、飞行器制造和维护成本、以及基础设施建造和使用成本的问题，是低空经济能否规模化、可持续发展的关键因素。基于此，我们对低空经济中可能存在安全问题，结合我们在深圳的实践做了一个全面的梳理，撰写了 低空经济发展白皮书 3.0安全体系（以下简称“

52、安全体系”）。安全体系不仅总结了近年来低空经济在安全方面的进展和挑战，还深入剖析了构建系统化安全架构的必要性及其核心要素。安全体系着重构建一个全面的安全框架，涵盖了保障低空经济安全的各个层面。我们希望通过安全体系，为低空经济的从业者提供可靠的安全指南，推动行业从应用扩展阶段过渡到稳健发展的新低空经济 安全至上 12 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 阶段，并为安全协同管理提供更加清晰的框架。本白皮书的目标读者包括政策制定者、航空监管机构、低空经济的技术开发人员、无人机和城市空中交通等低空经济运营商、研究人员以及对低空经济有兴趣的行业参与者。通过此白皮

53、书，读者将能够深入了解低空经济的安全的现状、挑战、应对框架以及未来的发展方向。1.3.4 白皮书的组织结构 白皮书的其余部分组织如下。第二章，低空经济安全体系。分析了低空经济的安全风险点，归纳出低空经济安全的 12 个元问题，提出了安全体系需要具备的 9 大特性，并提出了一个“点、线、面、体”的体系结构，分别对应飞行安全飞行安全、航路安航路安全全、运行安全运行安全和社会安全社会安全。第三章，飞行安全。对单体飞行安全的各方面进行了梳理，聚焦在飞行器本体安全和飞行器单体飞行安全等方面，并分析了全数字化管理对低空飞行器提出的一些新的要求。第四章，航路安全。对航路和空域的安全进行了分析，提出了需要考虑

54、的空域与航路规划和设计问题，空域和航路的保障问题，使用航路的风险问题等。第五章，运行安全。对在同一低空空域的飞行器群体的运行安全进行了分析，提出了保障运行安全需要具有的能力，包括协调群体飞行的能力，检测、避免和解除空中飞行冲突以及与环境的冲突的能力，以及检测、避免和解除对地面目标的风险的能力等。第六章，社会安全。对低空经济和低空飞行可能对人民生活、生命、财产的影响，对环境、应急、跨境安全的影响，对相关法律法规、隐私保护、资源配置、社会管理与公众参与的影响等进行了分析，并提出了解决社会安全问题需要关注的关键要素和领域。第七章，总结和展望。对本白皮书提出的低空经济安全体系给予总结，并展望了未来的发

55、展方向。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 13 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 1.4 小结 本章对国内外低空经济的发展作了简单总结，重点归纳了过去一年低空经济发展四要素（包括政策、应用、飞行器和基础设施）的关键进展,回顾了白皮书 1.0 和 2.0 的主要内容，并介绍了白皮书 3.0 的写作背景。随着规模化低空活动的发展，低空经济中的安全问题已日渐凸显。白皮书 3.0梳理了低空经济发展过程中潜在的安全问题和风险，提出了针对低空经济安全问题科学治理的一个总体框架，旨在指导低空经济相关领域的从业者和管理者系统性地分析、识别和解除各自职责范围中存

56、在的安全风险。安全是低空经济的基石安全是低空经济的基石。构建高效、稳固的安构建高效、稳固的安全体系，已成为全体系，已成为低空产业低空产业发展的迫切需求和先决条发展的迫切需求和先决条件。件。在允许和鼓励安全程度较高的低空飞行业务小在允许和鼓励安全程度较高的低空飞行业务小范围先行先试后，范围先行先试后，在进入大规模低空飞行之前，必在进入大规模低空飞行之前，必须首先解决低空经济的安全问题，有效消除可能存须首先解决低空经济的安全问题，有效消除可能存在的风险。在的风险。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 15 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 2.低空经济

57、安全体系 2.1 安全体系的范畴 一个安全的系统必须考虑到以下原则：1.组件安全：组件安全：系统各个组成部分、各个流程中不能存在安全漏洞或者安全薄弱环节；2.连接安全：连接安全：各个组成部分、各个流程之间的连接环节不能存在安全漏洞或者安全薄弱环节；3.整体安全：整体安全：各个组成部分、各个流程组装成一个完整的系统后，系统层面不能存在安全漏洞或者安全薄弱环节。低空经济整体是一个庞大复杂的系统，以上的原则也适用于低空经济系统。本章遵循第一性原理，根据低空经济的特性和要求，从低空飞行的基础单元出发，系统地梳理出低空经济各组成部分、各业务流程、各功能模块，以及他们的相互连接、组成的系统对安全的要求，归

58、纳了低空经济安全体系应具有的特点，总结出低空经济安全体系需要覆盖的安全元问题，提出了形象易懂的点、线、面、体的安全体系结构，构建了相应的以飞行安全、航路安全、运行安全和社会安全为纲的低空经济安全体系。图 2.1：典型的飞行系统的组成部分和飞行活动全过程。低空经济安全体系 16 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 设计和提出一个完整的低空经济安全体系，需要对低空飞行系统的组成部分和飞行活动全过程有充分的理解，才能发现涉及到的安全隐私和隐患。图 2.1 展示了典型的低空飞行系统的组成部分以及飞行活动全过程。2.2 低空飞行系统的组成部分 低空飞行系统通常包

59、括以下几个核心组成部分，各部分协同工作以保障低空飞行的安全性、效率和可操作性。2.2.1 飞行器 飞行器是低空经济的主角（图 2.1）。指用于低空飞行的航空器，可能包括固定翼飞机、旋翼机（如直升机）、无人机、eVTOL、飞艇等。这些飞行器因用途不同，可能具备不同的性能特点，如灵活性、速度、气象适应能力和载荷能力等。2.2.2 飞行操控系统 飞行操控系统（图 2.1）是指通过手动或者自动方法、以人机一体（有人机）或者人机分离（无人机）方式对低空飞行器进行操控的系统。其中包括自动驾驶仪、手动控制系统、飞行控制软件等。无人机等飞行器可依赖遥控设备或自主飞行系统，通过导航和感知技术实现精确飞行。与传统

60、航空不一样，无人驾驶航空器的操作者往往不和飞行器本体在一起，而传统航空器的飞行员是与航空器的安全绑定在一起。2.2.3 起飞点 起飞点（图 2.1）是飞行器开始飞行的地点，可以是机场、起降平台或无人机专用的起降场地。现代低空飞行系统需要支持灵活起降，而越来越多的飞行器可以实现电动垂直起降（eVTOL）；而不需跑道的垂直起降场点则很容易构建一个城市空中交通网络，但密集的起降活动（包括时间和空间）又会带来了颇具挑战性的空域融合使用问题。理想的起飞点低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 17 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 可以支撑各种不同的飞行器的起

61、飞，且可以自动加载业务负载。起飞设施包括物理设施和其他信息、感知设施，以保证起飞过程的安全。起飞点往往于降落点在一起（参见降落点）。2.2.4 CNS+X 设施 CNS+X 设施（图 2.1）包括通信、导航、监测和其他相关感知设施和信息源，是感知空域和飞行环境、其他飞行物的关键。通信（通信（Communication）：指飞行器与地面站、其他飞行器之间的实时通信。通信通常通过无线方式需要对飞行器实行全程可靠覆盖，确保飞行器状态、飞行操控指令能可靠无误地传送。导航（导航（Navigation）：）：指提供飞行器位置、速度、航向等信息的系统，可以通过 GPS、北斗等系统、视觉导航等，或附以其他辅助

62、导航设施，实现高精度导航。导航是飞行器按照预定或者期望航线飞行的关键。监测（监测（Surveillance）：）：指通过雷达、摄像头、通感一体设施或其他传感器监测飞行环境，发现和识别空中飞行物，识别障碍物、天气等潜在威胁。监测系统是保证空域和飞行安全的基础。其他感知设施和信息源：其他感知设施和信息源：如气象数据、数字地图、飞行计划等，为飞行提供全方位支持。2.2.5 空中交通管理和飞行服务 空中交通管理和飞行服务（图 2.1）是指通过低空空域管理系统和飞行管理系统等相关服务确保飞行器在低空飞行的安全和有序运行。空中交通管理（空中交通管理（ATM）：）：协调多个飞行器的飞行计划，避免空域冲突。飞

63、行服务：飞行服务：提供天气信息、飞行动态、紧急救援等支持服务。低空经济安全体系 18 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 2.2.6 降落点 降落点（图 2.1）是飞行器完成任务后的终止地点。其设置应确保降落的安全性和便利性，包括物理起降设施、接驳设施、能源设施和信息和感知设施。与起飞点类似，降落点可包括机场、垂直降落点或其他专用降落设施。上述六个部分共同构成了完整的低空飞行生态系统。2.3 低空飞行活动的全流程 低空飞行活动的全流程涉及多个方面，涵盖从计划准备到飞行结束的各个环节，通常可以分为以下几个关键步骤。2.3.1 飞行前 一个飞行活动被执行前

64、（图 2.1（1），有很多前期准备工作。比如静态或者全局性的空域和航路划设、飞行活动计划和申请、飞行器检测与准备、飞行员或操作员准备等。其中，空域和航路划设对飞行的安全性和效率起到关键作用。2.3.1.1 空域划设 空域是指供飞行器飞行的特定区域，不同空域具有不同的使用规则和管制等级。在中国，空域划设由民航局、空军及地方空管部门共同管理。空域划设主要涉及以下几个方面。空域分类空域分类：空域一般分为管制空域管制空域和非管制空域非管制空域。使用空域通常需要申请并获得批准13。空域准备：空域准备：规模化的低空活动可能需要使用所有适飞的低空空域。这要求对整个适飞低空空域事先做好规划和勘探，充分考虑影响

65、飞行安全的全因素，根据不同机型、不同业务的空域需求，完成适飞空域的安全划设并准备就绪。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 19 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 空域申请空域申请：飞行活动运营主体在准备飞行任务时，需要根据任务要求向相关部门提出空域使用申请，特别是涉及敏感区域（如军事基地、机场周边等）的飞行任务；相关部门根据具体空域使用情况和飞行任务安全风险，审批空域使用申请。空域空域调整调整：空域划设也会根据任务的紧急性和飞行时间段进行动态调整，确保不同飞行任务不产生冲突。2.3.1.2 航路划设 航路是指航空管制部门预先划定的安全“空中通道”

66、，用于引导飞行器在适飞空域内飞行。它一种人工划定的路径，不是针对具体飞行任务设计的，但又是具体飞行需要使用和遵循的空中通道。航路的划设需要考虑地面信息、地形地貌、障碍物、建筑物、沿途基础设施保障以及气候条件等因素。值得注意的是，在低空经济的范畴里，由于飞行密度和频次相比传统商业航空有几个数量级的增加，尤其在城市场景中，几乎所有的适飞空域都有可能会被分配一些飞行任务，所以适飞空域的划设和保障比航路的划设和保障更为重要。但划设好的固定航路仍然对减少航线规划成本，承载大容量常态化飞行起着重要的作用。2.3.1.3 飞行活动计划与申请 针对每一次飞行活动，运营主体需要进行事先对飞行活动进行细致完备的计

67、划，规划从起飞地到目的地的安全飞行航线，并将飞行活动计划报送相应的空域与航路管理主体，申请对涉及的空域和航路的使用。飞行飞行活动活动规划规划：飞行员或飞行运营单位首先需要确定飞行活动的目标、航线、起降点以及飞行器的技术参数。低空飞行任务多用于无人机、直升机、轻型飞机等在农林作业、物流配送、应急救援、人员转运等领域的活动。航线规划航线规划：飞行任务规划阶段，运营方需根据飞行器的任务类型、速度、性能以及飞行安全要求，制定一条完整的从起飞地道将落低空经济安全体系 20 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 地的航线。低空飞行的航线可以是复用预先划设好并被批准的

68、航路，也可以根据适用的空中交通规则临时规划一条安全的飞行航线。航线规划必须结合地形地貌、障碍物、建筑物、电磁覆盖情况，以及计划飞行时间内的天气情况、地面信息（如通常应避开人口或者车辆密集区域等），以及其他空中飞行器的状态综合考虑，按照不同的目标（如时间短、节能、少干扰等）进行优化。冗余设计：冗余设计：航线规划通常不但需要划设执行飞行任务的正常正向航线，不能与其他飞行器发生时空冲突，还需要规划紧急返航时的反向航线也同样不能发生时空冲突，甚至还有考虑紧急降落时也不能与其他飞行器发生冲突。航线航线申请申请：除法律允许的特定空域外，低空飞行活动需要获得空域管理部门的审批。随着政策的进一步开放，飞行活动

69、申请有望进一步简化，但对安全的飞行航线规划的要求也会进一步提高。动态调整动态调整：低空空域管理系统可以根据实时天气、飞行器流量、飞行器状态、以及其他可能影响飞行安全的情况对航线进行动态调整，确保飞行的安全和顺畅。2.3.1.4 飞行器检测与准备 飞行器安全检查飞行器安全检查：在正式飞行前，飞行器需要通过严格的检查，包括机体结构、发动机、电池状态、通信系统、导航系统等，确保所有设备处于正常工作状态。2.3.1.5 飞行员与操作员准备 飞行员与操作员准备飞行员与操作员准备：飞行员或无人机操作员需要经过资质认证并具备合法操作资格，同时他们必须熟悉飞行计划和操作程序，具备应对突发情况的能力。2.3.2

70、 起飞 获得飞行许可后，飞行员或无人机操作员或系统根据飞行计划进行低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 21 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 起飞（图 2.1（2），并按预定航线飞行。由于起飞过程在垂直方向会跨越多个高度层，潜在与其他在相应高度层的飞行器发生冲突，在城市密集垂直起降场场景中，这个问题尤为突出。在这个过程中，飞行器需要保持与地面空管主体和起飞点系统的通信联系，监控飞行状态，协调可能影响到的飞行器。2.3.3 飞行中 起飞后，飞行器进入平稳的飞行过程中（图 2.1（3）。空中交通管空中交通管理理：在飞行过程中，空中管理主体需要利用通导

71、监设施对飞行器状态和轨迹进行实时监控和识别，根据情况对飞行器或地面操控系统发出预警、建议以及调度指令，实时调整飞行轨迹或状态，解除空中冲突，有效保障空中交通的有序和安全。飞行飞行自主自主避障避障：在飞行过程中，尤其是在复杂空域中，飞行器除了需要遵守空中管理主体的宏观调度指令，接受空管的预警和建议外，飞行器还须依靠多传感器融合技术，如 GPS、雷达、视觉传感器等，实时监控飞行路径，并主动避开其他飞行器或障碍物，实时解除微观的飞行冲突。动态空域管理动态空域管理：如果空中有突发状况，例如天气变化、飞行器故障、飞行器行为异常、非合作无人机侵入航路等，空管主体会动态调整空域和航路使用方式，通知飞行器或变

72、更飞行高度、或调整航线、或紧急避让、或发送空管指令接管等，以确保飞行安全。应急预案应急预案：飞行器在飞行过程中可能面临动力失效、通讯中断、恶劣天气等问题。在这种情况下，操作员或飞行员需要立即启动应急程序，包括切换到备用通信频段、启动返航或安全降落程序。返航与降落返航与降落：完成任务或飞行过程中出现意外情况时，飞行器将按预定程序或应急预案返回起飞点或选择适合的降落地点。在整个过程中，空管主体需要实时监控事态的发展，并及时提出修正指令；操作主体需确保飞行器与空管主体保持联系，避免发生不必要的冲突或安全事故。低空经济安全体系 22 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。0

73、0459 2.3.4 降落 降落（图 2.1（4）是起飞的反过程，从某种意义上比起飞的难度还大。降落过程需要更精细的定位信息、气象信息以确保安全。由于降落过程中也会跨越不同的高度层，飞行主体需要与空管主体、降落点信息系统协调，保证飞机降落过程中不会与其他飞行器产生空域冲突或者起降资源冲突。2.3.5 飞行后 飞行任务完成后（图 2.1（5），还有很多善后工作，以下列举其中主要的方面：航路与空域释放：航路与空域释放：飞行任务完成后，飞行主体应尽快通知空管主体释放占用的航路和空域，以便空域和航路资源被及时再利用，提高空域和航路使用效率。任务后续活动：任务后续活动：飞行器降落后，应有配套的接驳设施及

74、时将飞行负载甚至飞行器及时转运出降落点，以备后续飞行器的降落；同时，也应配备能源设施，对飞行器进行能源补充如加油或者充电等。飞行数据记录飞行数据记录：飞行结束后，飞行器的飞行日志、数据采集（如飞行轨迹、飞行时间等）需被记录并存档；对于重要数据还应该启动防篡改技术保护。这些数据将用于事后分析、任务评估以及未来飞行任务的优化。报告与总结报告与总结：根据中国民航局或地方空管部门的要求，部分飞行活动（如无人机商业飞行、特殊任务飞行）需提交飞行总结报告，汇报飞行器的状态、任务完成情况以及是否存在安全问题。2.4 监管和运行框架 在中国，低空飞行受多方监管，低空飞行的各组成部分与低空飞行活动的各个环节都需

75、要符合相关部门的法律法规约束，保证合法合规。例如，低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 23 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 空军与空域管理部门负责空域资源的划分与审批，特别是低空空域的分配与使用。民航局负责民用航空器（如无人机、直升机等）的审批与管理，确保飞行安全。地方政府在低空经济发展的背景下，也在推动低空空域管理的创新，如通过试点项目开展无人机物流、城市空中交通、低空管理和服务系统等。部分地方也出台了地方的法规规范低空经济的发展，如深圳市出台了深圳经济特区低空经济产业促进条例18等。虽然低空经济的管理部门、管理机制和管理流程以及相关的法律法

76、规和空中交通规则还在不断地确定和完善中，低空飞行活动须在中国的法律框架和技术共同支持下实现安全、可控的运营。图 2.2 给出了一个初步的低空经济监管和运行框架。这个框架基本总结了当前低空经济运行和监管所涉及的内容和关联方，我们也以这个框架为基础澄清本白皮书理的相关概念的实际意义。这个框架体现了与实际低空运行相对应的分级管理概念。低空运行系统和管服系统都建立在一个统一的数字化底座-智能融合低空系统的基础上。这个底座提供了各种低空管理和服务流程、各种低空运行场景所需要数据底座、能力低座、应用底座、安全底座和互联底座。在这个数字化底座的基础上，各关联方可以很容易构建自己的管理流程、服务流程、运行流程

77、和业务流程。在管服体系方面，图 2.2 给出了当前市级、省级、民航和军航管服系统对应着其关注的空域范围以及不同的管理颗粒度。在运行体系方面，图 2.2 给出了市一级的低空运行的基础设施、关键信息源、企业飞行运行系统、企业飞行控制系统、飞行器、飞机制造、低空业务等关键环节和组件，并对应着其不同的关联主体。同时也给出了省级、民航和军航的不同管理范畴。下面我们简单介绍一下框架中的概念、术语和模块在本白皮书中的意义。低空经济安全体系 24 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 管服体系管服体系：低空空域管理与服务的整体框架，包括监管与服务能力，通常由政府职权部门

78、或者有政府背景的企业来运营。图 2.2：低空经济目前的监管和运行框架。能力底座能力底座：支撑低空运行、管理和服务的技术能力的集合。低空信息基础设施低空信息基础设施：低空运行中的通信、导航、监测、感知等信息技术基础设施。低空物理基础设施低空物理基础设施：实际支撑低空运行的硬件设施，如机场、起降点、能源站、接驳设施等。低空数字基础设施低空数字基础设施：用于支撑低空数字化管理、服务和运行的计算、存储、展示和交互能力。城市信息系统城市信息系统：城市级别的综合信息管理平台，提供低空管理、服务和运行所需的城市三维地图、交通信息、人口信息以及其他相关的信息。附加信息系统附加信息系统：用于扩展关键低空信息的系

79、统，提供如气象、电磁等低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 25 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 数据。市级低空管理服务系统市级低空管理服务系统：负责城市范围内低空运行管理与服务的平台。低空空域划设低空空域划设：根据运行需求划分和定义低空空域的使用和规则。航线管理系统航线管理系统：用于规划、管理和优化具体低空飞行航线的系统。飞行申报系统飞行申报系统：用于提交飞行活动、申请空域和航路使用权的系统。飞行管理系统飞行管理系统：对低空飞行任务进行实时调度、监控和协调的系统。飞行服务系统飞行服务系统：为低空飞行提供导航、天气、通信、空中交通信息等服务的系统

80、。省级低空管理服务系统省级低空管理服务系统：省级范围内低空运行的管理与服务系统。省级系统通常用于统筹和整合全省的低空活动，而依赖市级管服系统对具体飞行活动进行管理和服务。民航监管系统民航监管系统：民航局对全国范围内所有飞行活动进行监管的系统。无人飞行管理系统无人飞行管理系统：民航局专门管理无人机运行的系统。通常用于宏观管理、数据汇集和飞行活动申报审批，依赖于地方的管理和服务系统对无人机进行精细的管理和服务，保证飞行器运行有序安全。有人飞行管理系统有人飞行管理系统：民航局对有人驾驶飞行器的运行进行管理的系统。通常利用已有的民航基础设施和管理办法对该类飞行器进行有效管理，并提供飞行服务保障其安全。

81、军航监管系统军航监管系统：军方航空管理部门对全国的空域和所有飞行活动进行监管的系统。对低空经济来说，主要对低空空域和航路进行管理、负责审批飞行活动以及授予其所需空域和航路的使用权。空域管理系统空域管理系统：军航或民航被授权后整体规划和分配低空空域资源的系统。航路管理系统航路管理系统：军航或者民航被授权后管理低空航路规划、调整和优化的系统。飞行审批系统飞行审批系统：对飞行活动进行审批、分配所需空域或航路使用权的系统。低空经济安全体系 26 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 运行体系运行体系：支持低空业务活动和有序安全飞行的技术、设施、系统、规则、关联方

82、等综合运行框架。低空业务：低空业务：利用低空空域进行的商业、物流、农业等活动。有人驾驶飞行器有人驾驶飞行器：由飞行员操控的飞行器，如直升机、通航飞机等。无人驾驶飞行器无人驾驶飞行器：无需飞行员操控的自动或遥控飞行器，如各种多旋翼无人机等。飞行器制造飞行器制造/维护维护：低空飞行器的设计、生产与日常维护。飞行控制系统飞行控制系统：自动或手动操作飞行器飞行，操控其运行状态的系统。飞行运行系统飞行运行系统：指挥、调度、协调、调整和优化单体或者群体、有人机或者无人机飞行活动，支持飞行任务执行的技术和管理系统。飞行员飞行员：操作有人驾驶飞行器的专业人员。操作员操作员：操控无人驾驶飞行器或低空设备的人员。

83、管理员管理员：负责飞行运行系统的工作人员。无疑，随着低空经济的发展，管服和运行体系的具体架构也会不断进化和优化，相应的监管部门职责也会会调整，但其中涉及的基本概念和逻辑会保持不变，持续支撑着整个管理和服务体系。2.5 低空经济的特性与挑战 尽管低空经济带来了巨大的市场机遇，但其特性也带来了前所未有的挑战。如我们在前两版白皮书种所总结的那样，低空经济具有以下特性。2.5.1 异构 低空经济中涉及的飞行器种类繁多，包括无人机、载人飞行器、固定翼飞行器、旋翼机等，这些飞行器有着不同的技术标准、运行方式、通信协议和任务类型。如何在同一空域中监测和协调不同类型的飞行器安全飞行是一个技术难题。低空经济发展

84、白皮书（3.0）-安全体系 27 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 2.5.2 高密度 随着无人机数量的急剧增加，低空空域变得更加拥挤，特别是在城市部分物流密集区域，可能会有成百上千的飞行器同时在低空运行；整个城市同时在空的飞行器也可能达到十万架次以上。空域资源紧张和飞行器密度增加会导致管理的复杂性和潜在的空中冲突。如何在高密度飞行环境中保持飞行器的安全运行，尤其是处理飞行器间的冲突规避、航线规划和优先级管理，是空域和飞行管理的核心挑战。智能化的管理手段是低空空域和飞行管理的必由之路。2.5.3 高频次 规模化的低空飞行活动伴随着飞行器的频繁起降，尤

85、其是在配送、短途出行等场景下，飞行器的高频次运行带来了调度、空域和起降设施共享使用的挑战。由于大规模的起降会跨越不同的高度层，从某种意义上说，低空飞行从一开始就是融合飞行。传统的空域管理模式难以应对如此高频的飞行活动，智能起降和飞行调度系统和自动化航线规划工具将成为管理高频次飞行器的重要手段。此外，地面起降设施的规划和共享也是亟需解决的问题之一。2.5.4 高复杂度 低空经济中的空域环境复杂多变，城市中密集的高层建筑、自然障碍物、地面因素、天气因素（如风、雨、雾等）都可能对飞行器的运行带来影响。传统航空基于净空假设的管理和飞行模式在低空飞行不在适用。一方面，复杂的空域环境需要飞行器端高精度的传

86、感器和自适应导航系统支持本体自主避障能力；另一方面，低空管理和服务系统也需要从全局角度对飞行器飞行提供宏观的规划调度和微观的预测预防预警。2.6 发展低空经济的关键观点 低空经济的以上特点导致了低空飞行的很多方面与传统航空很不一样。在实践中，我们形成了以下观点。低空经济安全体系 28 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 2.6.1 低空经济的数字原生性 低空经济涉及大量飞行器，运行规模大且复杂程度高。传统的人工管理方式已经无法适应，需要依赖数字化技术（如数字孪生、物联网、人工智能等）实时监控与优化资源配置。在低空环境中，飞行器运行更加动态、密集，数字化

87、是提升运行效率和保障安全的必要手段。低空领域的一切运行（包括运营环境、飞行器管理、空域划分、航路规划、交通规则与飞行管理）都需要在数字空间中进行处理，低空经济的具有强烈的“数字原生性”。2.6.2 低空飞行对传统航空管理体系的颠覆 传统商业航空和通用航空采用的管理方式（如基于航线、集中控制、人工监控等）无法适应低空经济运行的高密度和高动态性。低空经济的管理和服务必须全面转向数字化、智能化、自动化和自主化。数字化数字化：用数据驱动运行，构建虚拟数字空间中飞行器的精准静态和动态模型；智能化：智能化：利用人工智能技术，实现自适应优化与实时决策，保障飞行安全，提高运行效率和空域适应效率，降低运行成本；

88、自动化自动化：减少人为干预，在预设的静态流程的基础上，引入人工智能技术应对动态变化，提升管理效率；自主化：自主化：让飞行器在一定范围内具备自主运行和协同能力。2.6.3 低空经济发展思路：从地面交通上升到低空 低空经济的发展不能完全参照传统航空，而应该更多参照地面交通。传统航空服务于高空，航班数量有限，管理以单一运行单元为主，与低空经济的大规模、多主体、多任务的需求不匹配。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 29 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 地面交通的发展模式注重规则化、系统化和规模化，低空经济需要从中汲取经验；低空航路的构建类似于地面道路

89、规划；空中运行规则类似于地面交通法规，制定规范化的交通规则是高密度交通安全有序运行的保证。2.7 低空经济的安全问题的特点“异构、高密度、高频次和高复杂度”的低空经济特性也带来低空经济的安全问题的特殊性和复杂性，使它与传统航空与地面交通的安全问题有着很大差别。2.7.1 传统航空：净空运行环境假设 传统航空的管理模式比较简单但有效，如果航路被占用或者天气情况不适合，航班就不会起飞。传统航空安全问题有以下特点：净空运行环境：净空运行环境：传统航空运行基于假设的净空条件，即在空域内不存在潜在干扰或者障碍物，航空器可以独享航路，这种条件依赖严格的飞行计划审批和空中交通管制。数量不多的航空器之间通常独

90、立运行，不需要过多协同。基础设施的可靠性基础设施的可靠性：基础设施如导航、通信和监视系统（通导监）、气象、飞行情报等是运行的核心保障，完全可靠的基础设施是保障航空运行安全和航路独享的关键。人机一体的人机一体的飞控飞控：航空器与飞行员形成“人机一体”的飞控系统，确保对飞机状态的全面掌控，人机风险共享。气象否决权：气象否决权：气象条件扮演否决性角色，当气象条件不满足要求时，航班可能被取消或延误。管理模式管理模式：空中交通主要由人工控制为主（如空管员指挥），机器辅助。地面影响地面影响：飞行规模有限，且仅需考虑飞行对航路下方地面的影响。低空经济安全体系 30 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有

91、。如需引用，请注明出处。00459 2.7.2 地面交通：行为可预测和局域影响 大部分人类活动还是在地面，地面交通安全问题有以下特点：二维平面运行限制二维平面运行限制：地面交通运行限制在二维平面中，且受路网规划限制，行驶路径具有较高的可预测性。行为预防和预料行为预防和预料：车辆轨迹和驾驶行为可以通过技术手段（如导航、车联网）或交通规则进行有效预测、预料和预防，减少意外发生的可能。安全事故的影响范围安全事故的影响范围：地面交通事故的影响局限于局部区域，不会像航空事故那样产生较大范围的后果（如坠毁波及地面等）。协同需求协同需求：地面交通需要在规则的指导下实现车辆之间自主协同，确保车辆安全允许。2.

92、7.3 低空飞行安全问题的特殊性和复杂性 与传统航空和地面交通相比，低空飞行安全问题具有很多特殊性和复杂性。例如，飞飞行环境复杂：行环境复杂：楼宇、地形地势、地面障碍物等都成为飞行活动所面临的复杂环境；共享空域：共享空域：异构多样的无人机、有人机在共享同一空域飞行；城市气象环境：城市气象环境：复杂的城市建筑环境，带来了小空间、短时间内多变多样的复杂气象条件，需要局域短时的预测预报，需要精细化、准确化、微观化；飞行器门槛低：飞行器门槛低：很容易低成本组装一架不遵守任何标准和规范无的人机；导致其难以控制、难以及时反制，难以检测，难以辨别；人机分离的飞控：人机分离的飞控：带来了心态和心理、感知和技术

93、上的风险，需强化对操控员的教育与心理素质的培养；低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 31 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 规模化飞行：规模化飞行：许多飞行器共享的有限的低空空域，必须考虑飞行器之间的冲突，需要协同飞行；必须考虑与环境及其他低空漂浮物的冲突；智能管理：智能管理：大规模飞行不能再依赖人工管控，只能以智能化管理为主，人工操作保底以应对意外；对地面的影响对地面的影响：所有适飞的低空空域都可能被用来执行飞行任务，必须考虑其对相应地面的广泛影响；社会影响：社会影响：常态化、高密度、高频次、低高度的飞行活动必须考虑对环境（如噪音）、公众心理、

94、个人隐私、社会舆情的影响；社会安全：社会安全：须考虑对生命财产、治安、国防、边防、海关和国家安全的影响；与传统航空的关系：与传统航空的关系：高度基准不统一，管理机构不通气；应急、补救和补偿：应急、补救和补偿：即使是低空飞行器安全性能达到传统航空的级别，但因为飞行频次增加了几个数量级，极小概率的安全事故也会发生，需建立事中应急、事后补救和补偿的机制；2.8 低空经济的安全体系需要解决的元问题 针对以上对低空经济特性和特有的挑战的分析，我们归纳出低空经济安全体系需要解决的十二十二个元问题个元问题。低空经济的所有安全问题几乎都可以分解为这十二个元问题的一个或者多个的组合。低空经济安全的十二个元问题归

95、纳如下。1.飞行器本体与飞行安全问题飞行器本体与飞行安全问题 飞行器本体与飞行安全问题是低空飞行安全的核心，涉及飞行器的设计、制造、运行性能及适应环境能力等多方面。2.航路与空域安全问题航路与空域安全问题 航路与空域安全问题是低空飞行管理的核心，涉及空域资源准备和划分、飞行路径规划等。3.飞行器群体协同安全问题飞行器群体协同安全问题 低空经济安全体系 32 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 飞行器群体协同安全问题是指在多架飞行器同时运行时，如何通过协调管理避免冲突、确保飞行效率和运行安全。4.飞行器群体与飞行环境安全问题飞行器群体与飞行环境安全问题

96、飞行器群体与飞行环境安全问题指在复杂环境中运行时，飞行器群体如何有效感知、适应和避免环境中的潜在风险。5.飞行器群体对地面安全问题飞行器群体对地面安全问题 飞行器群体对地面安全问题是指低空飞行器在运行过程中对地面人员、建筑、设施以及社会环境可能造成的直接或间接影响。6.融合飞行的主体协同与基准标准问题融合飞行的主体协同与基准标准问题 融合飞行的主体协同与基准标准问题指在低空飞行的复杂运行环境中，不同飞行器、不同主体（政府机构、运营企业、飞行器制造商等）如何协同合作，并按照统一的规则与技术标准运行，以保障安全和高效运行。7.基础设施安全问题基础设施安全问题 基础设施安全问题指保障低空飞行正常运行

97、的各类设施（如起降设施、能源设施、导航、通信、监测、空域管理系统等）的可靠性、安全性和适应性问题。这些设施的安全直接影响低空飞行的运行效率和事故防范能力，以及对民众、环境和社会的影响。8.低空业务安全问题低空业务安全问题 低空业务安全问题是指在低空经济运行中，涉及无人机物流、空中交通、应急救援、跨境、跨地域等各类低空飞行业务的过程中，可能面临的技术、管理、监管和社会层面的风险和挑战。9.低空飞行与民众生活的安全问题低空飞行与民众生活的安全问题 低空飞行与民众生活的安全问题指低空飞行器的运行对公众日常生活带来的直接或间接影响，涵盖噪音、环保、隐私、安全、心理舒适度等多方面。10.低空飞行的应急、

98、补救和补偿机制问题低空飞行的应急、补救和补偿机制问题 低空飞行的应急、补救和补偿机制问题是指在低空飞行过程中发生突发事故时，如何快速响应、有效补救并妥善处理后续赔偿和责任归属。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 33 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 11.非合作无人机监测、辨识与反制机制问题非合作无人机监测、辨识与反制机制问题 非合作无人机监测、辨识与反制机制问题是指在低空飞行中，如何识别、追踪并应对未经授权或潜在威胁的无人机（如非法飞行、违规操作或恶意行为），以保障公共安全、隐私和重要设施的正常运行。12.人员管理人员管理和和培训、监督和接管

99、机制问题培训、监督和接管机制问题 低空飞行的人员管理、培训、监督和接管机制问题，主要涉及飞行器操控人员及管理人员在低空运行中的技术水平、心理素质、操作规范和应急能力，以及在特殊情况下无缝接管问题人员。一个完整的低空安全体系需要帮助相关主体识别以上十二个元问题中的安全风险，并指导相关主体制定相应的解决方案。2.9 低空经济的安全体系的特性 低空经济安全体系除了应该指导解决上面具体的十二个元问题，还应具备的多层次、多方位、端到端、系统性的安全防护能力，涵盖了从前期规划、过程监控、可控可防、事后补救、进化升级和普及推广等的各个方面。基于此，一个完善的低空经济安全体系应该具有以下九大特性：1.可规划（

100、可规划（Plannable）：体系应具备明确的规划框架，能够在前期阶段制定出可行的安全方案，以便系统性地推进安全工作。这种规划应包括风险识别、安全防护、人员素质、风险解除、冗余备份、设备配置和紧急预案等内容。2.可计量（可计量（Measurable）：体系可以对采取的安全措施、方法、设施、方案、系统、预期结果以各项参数、指标、因素、条件、事件等进行量化、仿真、评估和验证，以数据作为科学决策的依据。包括以下几方面：可量化（可量化（Quantifiable）：）：安全体系中涉及的措施、设施、方法、方案和系统以及各项指标、参数、因素、事件和影响应能够数字量化，以便通过数据分析了解当前安全状况，进行精

101、确的风险评估和实时监控。低空经济安全体系 34 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 可评估（可评估（Assessable）：体系应具备定期评估机制，能够以数字化手段对各项安全措施以及整个体系进行效果分析，及时发现不足之处，为后续改进提供依据。可验证（可验证（Verifiable）：所有安全措施和体系模块在实际应用前应经过严格仿真验证和实验验证，确保其安全有效并适用于实际环境，以减少潜在风险。3.可规范（可规范（Specifiable）：低空经济安全体系的关键措施、设施、方案、规则和流程应可以用没有歧义的语言描述，形成国际和国内的低空活动参与方都需要遵守

102、的规范和标准；而对安全规范和标准的符合性也有一套测试和验证方法和流程，使有关管理部门可以对其安全性进行审定、验证和评级。包括以下方面：可标准（可标准（Standardizable）：）：低空经济活动涉及到的安全措施、设施、方案、规则和流程应具有统一的规范和标准，以便各参与方（含国际和国内的参与方）都能遵循相同的规则，确保操作的一致性和可控性。可分级（可分级（Classifiable）：不同的低空飞行器、低空环境、低空活动具有不同的风险等级。体系应区分不同安全等级，具有分级响应能力，根据风险等级提供相应的安全保障措施，并按需细化安全防范方案，避免“一刀切”式的粗犷方案。可审定（可审定（Appro

103、vable）：体系中制定的安全标准和操作流程应能够经过专业审查和验证，以确保其符合法规要求和安全需求，并且适用于低空经济的特殊环境。4.可预知（可预知（Predictable）：）：安全体系应具有实时监测低空经济活动的能力，通过数字化系统的仿真和预测，推断未来可能发生的安全风险。在条件允许的情况下，通过规划规避未来的风险；在预测到风险不可避免时，采取对应前置的防范措施进行干预和降低风险；同时，可以对可能受影响的飞行器或者相关方发出预警，以便其及时采取行动降低或者消除风险。包括以下方面：可预测（可预测（Forecastable）：）：体系可以通过观测数据，通过仿真或者预测手段预先评估并识别未来的

104、可能风险。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 35 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 可规避（可规避（Avoidable）：体系应能够识别和提前规避潜在风险，采用技术手段或管理手段避免特定风险，从而提升安全性。可预防（可预防（Preventable）：体系应具备前置的防范措施，通过风险预测、监测、预警等手段，在潜在威胁发生之前进行干预，以降低事故发生的可能性。可预警（可预警（Warnable）：体系应具备完善的预警机制，通过实时监控和数据分析，在风险或异常情况即将发生时，有可靠的通道及时发出警告，以便相关方迅速反应。5.可掌控（可掌控（Tract

105、able）：安全体系必须考虑所有可能的安全风险场景，并对所有情况都有应对方案解除或降低风险，保证低空活动安全始终牢牢在掌控内。包括以下方面：可控制（可控制（Controllable）：）：在发生安全事件时，体系应具备应急控制能力，能够迅速采取措施将事态控制在可接受范围内，以减少事故的影响范围和严重程度。可防御（可防御（Defensible）：面对突发性安全事件或恶意威胁，体系应具备自我防御的功能，包括防御措施、技术屏障、备份系统等，以有效抵御安全风险。可容许（可容许（Tolerable）：体系设计应考虑极端条件下的安全性，使其在面临突发事件、极端天气或其他不可控因素时，仍具有一定的承受能力和应

106、对能力，不会造成系统性灾难。可修复（可修复（Reparable）：体系应具备故障自我修复或快速修复的能力，减少系统中因故障导致的中断时间，从而保证低空经济活动的连续性和可靠性。可减灾（可减灾（Mitigable）：体系应包括在突发事件发生时降低损失的机制，如应急撤离方案、自动降落功能等，以减少对人身和财产的危害。可冗余（可冗余（Redundant-Capable）：体系应设计合理的冗余功能，以确保在某一部分功能失效时，其他部分能够继续正常运行，避免系统因单一故障而导致全面瘫痪。低空经济安全体系 36 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 可保底（可保底（

107、Fallback-Capable）：在应急响应失效或风险较高的情况下，体系应具有最低限度的安全保障措施，以确保最基本的安全底线不会被突破。可响应（可响应（Adaptable）：面对潜在威胁时，体系应具备响应升级能力，能够迅速将一般防护提升到高等级，提供更严密的安全保障。可整合（可整合（Integrable）：低空经济涉及多种业务和领域，安全体系应具备整合能力，将不同的安全模块或系统整合成一个更加安全的整体，互相增强，而不互相矛盾和牵制。可协调（可协调（Coordinable）：体系应能够实现多方协调，在各个相关方之间形成联动机制，确保信息共享、应急响应协同，提升整体应对效率以及安全性能。6.可

108、补救（可补救（Remediable）：安全体系应平衡安全和代价，控制安全风险在可接受的范围内；在安全事件发生后，及时提供补救措施，迅速恢复正常运行状态，并通过经济手段等减少对低空经济的负面影响。可接受（可接受（Acceptable）：所有的安全措施和机制以及产生的影响应能被相关方（包括政策制定者、监管机构、操作方、受影响人群等）认可和接受，确保体系具有较高的执行力和广泛的支持度。可平衡（可平衡（Balanceable）：在实施过程中，通过对风险的评估和接受度的衡量，平衡安全和代价，确保风险处于参与方能够接受的范围之内，从而维持体系的合理性和公信力。可恢复（可恢复（Recoverable）：）：

109、安全体系应该设计整个系统在遇到不可预防的安全风险后，有机制和预案迅速恢复到正常运行状态，减少安全事件的负面影响。可补偿（可补偿（Compensable)：体系应包含事后补偿机制，如保险和赔偿方案等，以弥补因安全事故造成的损失，减轻事件对人员和财产的影响。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 37 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 7.可监管（可监管（Regulatable）：体系应具备完善的监管机制，确保所有安全措施和操作规范的实施情况都在监管范围之内，保证其有效执行和合规性。可监督（可监督（Supervisable）：体系应设有内部和外部监督机制

110、，确保操作合规，信息公开透明，同时能够接受独立第三方的监督或审查。可审计（可审计（Auditable）：体系应具备审计功能，确保能够追踪和检查各项操作流程是否合规，便于定期检查和改进。可存档（可存档（Archivable）：）：体系中的所有安全数据和记录应及时、完整和安全地存档，且不会被篡改，以便在必要时查阅或作为责任追溯的依据。可追溯（可追溯（Traceable）：）：当发生安全事件时，体系应具备事件追溯功能，通过数据记录和日志分析，准确识别事件原因，为事后分析和改进提供可靠依据。8.可进化（可进化（Evolvable）：）：安全体系应随着低空经济发展不断完善和优化，适应新的要求和技术。可学

111、习（可学习（Learnable）：体系应具备自我学习功能，能够从历史数据和事件中自动学习、总结经验，不断优化安全措施，提升安全性能。可更新（可更新（Updatable）：随着低空经济的发展和技术进步，体系应具备动态更新能力，能适时调整安全标准、设备和技术，以应对新出现的安全需求和挑战。可扩展（可扩展（Expandable）：体系应具有灵活扩展性，可以随着低空经济活动规模的扩大或新技术的引入，灵活调整和扩展安全措施，不断适应新的需求，扩展覆盖范围。可升级（可升级（Upgradable）：体系应具备模块化设计和升级能力，确保可以在未来引入新的安全技术或方案，而无需推翻原有体系。可持续（可持续（Su

112、stainable)：体系应注重可持续性，不仅能够在短期内解决安全问题，还能在长期运行中提供稳定可靠的安全保障，低空经济安全体系 38 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 避免消耗过多资源，需要系统架构设计具有支持长远目标的考虑。可降本（可降本（Cost-Reducible）：）：体系应在保证可接受安全风险和代价的前提下，不断地优化资源配置和管理模式，尽可能降低运行和维护成本，以提升其经济可行性。9.可推广（可推广（Generalizable）：）：安全体系的设计和构建应该考虑如何快速将安全措施、设施、方法、操作、流程让人们理解和执行，变成一个很直观、

113、简单、易于实施和普及的安全方案，从而提升全系统的安全性能。可理解（可理解（Comprehensible）：）：体系的规则和流程应便于人们理解，尤其是需要人类操作的规则和流程。才能保证人类可以直观地去操作，增加安全性。可实施（可实施（Feasible）：）：体系的设计需要操作简单和便于实施和推广，而不需要经过繁杂的操作过程才能达到安全目的。可培训（可培训（Trainable）：体系应包含教育培训机制，通过对从业人员、参与者和公众的安全培训和宣传，设置一定的从业资质，增强各方的安全意识和防范技能。可激励（可激励（Motivatable）：通过设置激励措施，鼓励各方主动遵循安全标准，改进安全行为，从

114、而形成良好的安全文化和氛围。可接近（可接近（Accessible）：体系运作应具备透明性，确保相关方能够获得和了解安全措施和风险评估结果，从而提高公众和参与方对低空经济的信任度。可参与（可参与（Engageable）：在影响公众利益的安全措施制定过程中，体系应具备公众参与机制，通过意见征询和反馈收集，提升体系的社会接受度和公信力。图 2.3 给出了低空经济安全体系需具备的九个特性。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 39 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 图 2.3：低空经济安全体系需具备的九个特性。2.10 低空经济的安全体系 根据以上的分析和

115、讨论，我们将建立了一套具备以上九大特性的低空经济的安全体系，以解决低空经济存在的十二个安全元问题。我们以点、线、面、体的体系结构将安全的元问题分门别类归纳成：“点-飞行安全”、“线-航路安全”、“面-运行安全”、“体-社会安全”。基本上，每一层的安全体系都代表在上一层的安全基础上，要考虑的安全因素又增加了一个新的维度。飞行安全飞行安全是指飞行器在设计的适航环境和条件下，按照预期的飞行轨迹和时限，顺利完成指定的飞行任务，中途不发生故障或者超出允许范围偏离预期航路和航行时限，包括飞行器本体安全与单体飞行安全。飞行安全对应元问题 1（第 31 页）。低空经济安全体系 40 粤港澳大湾区数字经济研究院

116、（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 航路安全航路安全是指航路和空域的划设和使用需要遵守顶层空域和航路使用规则，保证航路和适飞空域有充分的配套基础设施作保障，不对飞行器自身带来风险，不对其他空中用户产生冲突，不对地面目标产生威胁。航路安全对应元问题 2（第 31 页）。运行安全运行安全是指在低空管服系统的协调下，各种飞行器在指定空域执行飞行任务时，应对各种外界变化，各自在预期的航路内有序平稳地飞行，不被也不对其他飞行器、低空设施、地面造成风险或损害。运行安全对应元问题 3-6（第 31-32 页）。社会安全社会安全是指低空飞行活动对国家安全、公共安全和个人安全等不带来额外的不可控

117、的风险，对社会正常秩序、民众正常生活等各方面的影响降低到允许的范围内；低空经济发展必须有行之有效的手段，保障社会安全各方面不因发展低空经济而降低。社会问题对应元问题 7-12（第32-33 页）。图 2.4：点、线、面、体结构的低空经济安全体系。这样的点、线、面、体的结构揭示了安全体系从局部到整体，从组件到系统，从简单到复杂，从个体到群体，从技术到生态，从静态到动态的过渡。为了便于理解，我们以地面交通做一个类比：“点”-“飞行安低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 41 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 全”对应的是地面的“车本体的安全”以及“车的

118、行驶安全”；“线”-“航路安全”对应的是地面的“路的安全规划和建设”以及“路的使用安全”；“面”-“运行安全”对应的是地面“所有车辆”在提前规划或者临时规划的“路网”中的动态性、群体性、系统性的“运行安全”；“体”-“社会安全”对应的是“地面交通”对“地面交通系统”以外的民众、系统、环境、社会等带来的“安全影响”。图 2.4 给出了低空经济安全体系结构的示意图。2.11 安全体系保障的关键：数字化和智能化 低空经济安全的核心是数字化和智能化，尽管低空经济安全体系每个组成部分的差别很大。通过数字化将物理世界和数字世界联系起来，在一个物理世界的数字镜像中，可以通过传感技术、通信技术、计算技术、仿真

119、技术、预测技术、智能技术、控制技术、运筹技术、机器人技术、多智能体技术和决策技术，增强包括飞行器本体安全、飞行安全、航路安全、运行安全和社会安全的各个方面。值得注意的是，低空经济的发展必然带来大规模、高密度、高频次、高复杂度的低空飞行。同时，飞行器之间的间隔、与建筑物之间的间隔等将显著缩小，而微观气象等因素的存在更是要求飞行器能对局部环境变化做到快速响应。这些挑战导致从飞行控制到应急响应，到机群调度，到空域和空路的规划和使用，到政策法规的制定，到降低对民众生活的影响和保证社会安全各方面，都远远超过人类手工操作的能力范畴人工方式已不能适应大规模复杂的低空飞行，数字化和智能化在低空经济安全中已经不

120、是一个可选项，而是一个必选项。2.12 小结 本章从第一性原理出发，分析和梳理了低空飞行系统的各组成部分和飞行活动的全流程，以及低空经济“异构、高密度、高频次和高复杂度”的特性对低空经济安全的影响，归纳出低空经济安全体系的九大特低空经济安全体系 42 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 性，构建了“点、线、面、体”结构的低空经济安全体系，提出了解决低空经济安全十二个元问题的从组件到系统到生态的安全框架：飞行安全+航路安全运行安全社会安全，并指出低空经济安全的核心是数字化和智能化。低空经济安全的核心是数字化和智能化，尽管低空经济安全的核心是数字化和智能化

121、，尽管低空经济安全体系每个组成部分的差别很大低空经济安全体系每个组成部分的差别很大；人工人工方式已不能适应大规模复杂的低空飞行，数字化和方式已不能适应大规模复杂的低空飞行，数字化和智能化在低空经济安全中已经不是一个可选项，而智能化在低空经济安全中已经不是一个可选项，而是一个必选项是一个必选项。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 43 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.点：飞行安全 3.1 飞行安全的定义 飞行安全飞行安全（Flight Safety）在本白皮书中的定义是指飞行器在设计的适航环境和条件下，按照预期的飞行轨迹和时限，顺利完成指定的

122、飞行任务，中途不发生故障或者超出允许范围偏离预期航路和航行时限。飞行安全对应低空经济的元问题 1（第 31 页）。飞行安全主要是针对飞行器本体的安全，关系到其静态设计安全以及单体动态飞行过程中的安全。我们将其在多元复杂环境中以及与其他飞行器在同一空域中协同的安全问题放在关系到动态、群体、系统层面的运行安全中进行讨论。飞行安全是低空经济安全体系的核心基础，也是保障低空飞行活动稳定有序进行的根本所在。飞行安全的内涵远不止于一时一地的安全保障，它是一个动态而复杂的系统，涵盖了飞行器本体的设计安全性和飞行过程中的动态安全保障两大重要维度。这两者既各自独立，又相互交织，共同构建起低空经济发展的安全基石。

123、本章从飞行器本体安全和飞行器飞行安全等两方面入手，探讨实现低空经济飞行安全的关键要素与实践路径。飞行器的构型纷繁多样，本章将更多地聚焦于更具挑战性的 eVTOL（电动垂直起降飞行器）领域，剖析其独特的安全挑战以及可能的解决思路，以此可以类推到其他相关的飞行器。3.2 飞行器本体安全 在低空经济快速发展的时代背景下，飞行器本体安全被视为整个行业的基石。无论是承载未来希望的载人 eVTOL，还是已广泛应用的无人机，这些飞行器肩负着运输、急救、巡逻、观光等多样化任务。飞行器的每一次起降、每一个巡航路径，都离不开设计的安全保障；而设计中的任何疏漏，都可能成为潜在的风险。低空飞行情景的独特性决定了飞行器

124、设计面临比传统航空器更严苛点：飞行安全 44 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 的挑战。城市复杂的电磁环境、快速变化的气象条件，以及狭小空域内飞行器的高密度运行，给飞行器本体的安全设计提出了高要求。飞行器的安全性不仅关乎单一任务的成功，更是低空经济能否实现可持续、有序发展的关键。从行业规范来看，国家政策与法规为飞行器安全设计提供了重要指引。民用无人机产品适航审定管理程序（试行）及中型民用无人驾驶航空器系统适航标准及符合性指导材料（试行）明确了无人驾驶航空器系统的组成，包括无人驾驶航空器、控制站（台）、指挥与控制链路（C2 链路）、航空发动机及螺旋桨、

125、任务载荷，以及型号设计规定等其他零部件。这些要求奠定了无人机适航性的系统框架。此外，高风险货运固定翼无人机系统适航标准（试行）及中高风险无人直升机系统适航标准（试行）分别对固定翼和旋翼无人机提出了具体的技术要求。例如，固定翼无人机的适航要求覆盖结构、动力系统、数据链路与地面控制站等方面，而旋翼无人机则增加了对旋翼、减速器等部件的针对性规定。这些标准的逐步完善，为行业统一设计规范、保障飞行安全提供了有力支持。然而，尽管行业标准不断完善，在实际的飞行器设计中仍存在诸多难点和争议。飞行器的设计始于构型的选择，这一关键决策直接决定了任务能力与安全性能。目前市面上的主流无人机构型比较如下：固定翼无人机：

126、固定翼无人机：固定翼无人机成熟的空气动力学设计和优越的巡航效率，使其在低空飞行早期应用中广受青睐。然而，其无法实现垂直起降，对场地的严格要求限制了其在复杂稀缺的城市空间环境中的适用性。多旋翼无人机：多旋翼无人机：以结构简单、操控灵活著称，多旋翼无人机在航拍、快递等短距离任务中发挥了重要作用。但其空气动力学效率低、续航时间短，难以满足长时间、高负荷任务需求。复合翼飞行器：复合翼飞行器：复合翼结合了固定翼的高效率与多旋翼的灵活性，在巡航和起降阶段分别使用不同动力结构。然而，其巡航阶段的垂直动力系统往往成为“死重”，动力效率低，限制了其任务性能。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 45 粤港澳大

127、湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 图 3.1：主流飞行器构型升力及巡航动力示意图。点：飞行安全 46 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 倾转翼飞行器：倾转翼飞行器：倾转翼飞行器试图在垂直起降能力和巡航效率之间找到平衡，但其动力系统冗余不足的问题依然突出。一旦关键部件失效，可能直接威胁飞行器的安全性，特别是在高密度的任务场景中表现出可靠性不足。图 3.1 整理了目前市面上的主流无人机构型信息的比较。这些构型的优劣势分析表明，如何设计一款既能满足低空经济复杂场景需求，又能最大化动力效率，同时具备足够动力冗余的飞行器，仍

128、是飞行器设计团队乃至整个低空行业需要共同探索和努力的方向。飞行器本体安全涉及到很多方面，我们这里主要讨论几个主要方面，涉及到：结构安全、动力安全、感知和控制（感控）安全、自主安全、通信安全、导航安全、信息安全、气象安全、飞控安全、负载安全、生产和维护（产维）安全。图 3.2：飞行器本体安全体系的主要构成。3.2.1 结构安全：轻量化与稳固性的博弈“如何让飞行器轻如鸿毛，却强如磐石？”这句话道出了低空飞行器结构设计中的核心矛盾。对于 eVTOL 等新型电动飞行器而言，轻量化是提升续航能力和运营效率的关键，但任何关于结构安全的妥协都可能带来低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 47 粤港澳大湾区

129、数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 一些隐患。如何在轻量化和稳固性之间找到完美的平衡，是摆在设计师面前的一道难题。低空经济的应用场景对 eVTOL 的结构设计提出了全新的挑战：复杂的飞行工况：复杂的飞行工况：eVTOL 需要应对垂直起降、倾转、巡航、悬停等多种飞行模式。每种模式带来的气动载荷和惯性载荷分布都各不相同，甚至在模态转换过程中，重心、力矩和功率需求都会发生动态变化。多样的载荷环境：多样的载荷环境：由于缺乏全面的风洞试验支持，许多设计参数仍然依赖仿真分析或工程经验，这增加了设计的不确定性。极限的重量控制：极限的重量控制：动力电池、分布式驱动电机以及智能化设

130、备的重量占比不断攀升，压缩了机体结构的重量比例，要求设计师从材料到结构都尽可能地减重，同时满足安全需求。运输与维护的特殊需求：运输与维护的特殊需求：eVTOL 需在快速装配和运输的要求下设计机体接口，这对结构的模块化和对接的可靠性提出了挑战。这些问题的叠加，使得 eVTOL 的结构设计成为一个典型的多目标优化问题。设计师不仅需在安全性与轻量化之间寻求平衡，还需满足功能性、可维护性和成本控制等多重目标，构建一个全方位高效协同的系统。在面对如此多样化和复杂的设计问题时，日益成熟的仿真模拟技术正逐步成为设计师的得力助手。通过全数字化的仿真环境，设计师可以在虚拟场景中模拟飞行器在各种工况下的表现，避免

131、了早期物理试验的高昂成本与资源消耗。这种方式，尤其在多目标优化和复杂工况分析中，展现出极高的效率。动态工况分析：动态工况分析：eVTOL 的多种飞行模式意味着需要全面考虑载荷分布的变化和动态特性。在仿真环境中，设计师可以快速迭代设计方案，优化结构布置，平衡轻量化与稳固性的需求。跨学科协同设计：跨学科协同设计：现代仿真工具允许在气动、结构、材料等多个领域间实现高效协作，综合不同因素的影响找到设计参数的最佳组合。点：飞行安全 48 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 虚拟试验与验证：虚拟试验与验证：通过模拟复杂飞行环境（如多变的气象条件和高密度运行场景），

132、仿真分析能够帮助设计师提前发现潜在问题，从而优化改进设计。随着技术的发展，设计流程的加速不仅依赖于仿真工具的进步，还得益于计算能力的提升和智能化工具的引入。高效的数据处理与模型优化，使得复杂问题的求解时间显著缩短，从而让设计师更专注于探索创新。尽管仿真模拟显著提升了结构设计的效率，其本身也面临诸多挑战。例如，仿真结果与物理实验结果之间的准确性不断校验问题，复杂多变的载荷环境使得全面覆盖各种边界条件的模型难以收敛的问题等。这些问题的解决需要技术、工具与经验的深度结合。我们相信，通过不断实践与验证，虚拟与现实的结合将为 eVTOL 的设计带来更多可能。通过技术突破，未来的 eVTOL 会在轻量化与

133、稳固性之间找到完美的平衡点，为各种复杂条件提供安全保障。3.2.2 动力安全：稳定的心脏 如果说低空飞行器是一部精密的机器，那么动力系统则是它的心脏。无论是电池、电机，还是其他能源形式，稳定、安全、高效的动力供应是飞行器的生命线。一旦动力系统发生故障，不仅可能导致任务中断，还可能引发严重的安全事故。因此，如何构建一套安全可靠的动力系统，是一个核心挑战。3.2.2.1 冗余设计：动力系统的安全保障 eVTOL 的动力系统冗余设计至关重要，直接关系到飞行器的可靠运行和乘客生命安全。冗余设计能大幅度降低事故概率。假定各冗余系统的失效事件是相互独立的（即一个系统失效不会增加其他系统失效的概率），而单个

134、系统的失效概率为 Ps，只有在主系统和所有备份都失效时才会发生事故，拥有 N套相互冗余的系统在理想情况下事故概率就会降低为：（Ps）N。当然在实际系统中，实际事故概率还取决于一下因素：低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 49 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 冗余的独立性：冗余的独立性：如果冗余系统不是完全独立（例如共用电源、通信链路等），失效事件可能相关，事故概率会高于理论计算。系统复杂性：系统复杂性：增加备份会引入更多组件，这可能导致系统的复杂性增加，从而引入新的潜在故障。检测和切换可靠性：检测和切换可靠性：备份的可靠性还取决于故障检测和切换

135、机制的成功率。当然，打造一个冗余体系通常是以增加系统代价、飞行器重量和设计复杂度为代价的。eVTOL 动力系统的冗余设计包括：电机、电源、电力分配、控制器、电机、电源、电力分配、控制器、推进系统、热管理、故障检测和隔离推进系统、热管理、故障检测和隔离等多个方面。这些冗余设计的目标是确保在关键故障发生时，飞行器能够安全完成任务或紧急着陆。以下是eVTOL 动力系统冗余的主要组成部分和设计要点：1.电动机冗余电动机冗余 多电机设计多电机设计：使用多个电动机分布式驱动，每个电动机独立运行，即使部分电机失效，其他电机仍可提供足够的推力维持飞行。例如：八旋翼配置，即使失去 1-2 个电机，也能安全飞行或

136、降落。独立控制回路独立控制回路：每个电机具有独立的控制系统，避免因控制器失效导致多电机同时失效。备用电机备用电机：在关键任务中，可增加备用电机，用于紧急情况下接管故障电机的功能。2.电源冗余电源冗余 多电池组设计多电池组设计：多组独立电池为动力系统供电，每组电池独立管理，防止单点故障。例如：每组电池独立供能，当某一组电池出现问题时，其余电池组可以迅速接管，确保电机在单个电池组失效时仍能运行。备用电池备用电池：在紧急情况下，备用电池提供短时间的额外能量，用于安全着陆。电池管理系统（电池管理系统（BMS）冗余）冗余：实时监测每组电池的状态，当检测到点：飞行安全 50 粤港澳大湾区数字经济研究院（福

137、田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 异常时，自动切换到备用电池。3.电力分配冗余电力分配冗余 双路或多路供电系统双路或多路供电系统：为每个电机设计双路或多路供电，确保一条电路失效时，另一条仍能正常供电。独立电力分配网络独立电力分配网络：每条电力分配网络隔离设计，避免短路或其他故障蔓延。4.电力电子冗余电力电子冗余 电机控制器冗余电机控制器冗余：每个电机配备冗余控制器，确保主要控制器失效时，备用控制器可以接管。电力转换器冗余电力转换器冗余：DC-AC 转换器的多通道设计，确保一组转换器失效时其他组继续运行。5.推进系统冗余推进系统冗余 多螺旋桨冗余多螺旋桨冗余：分布式电推进（DEP）

138、设计使得多个螺旋桨分担推力，即使部分螺旋桨失效，也能维持飞行稳定。矢量推力系统矢量推力系统：可变矢量推力系统可以通过动态调整推力方向来弥补部分推进系统的故障。6.热管理冗余热管理冗余 独立冷却系统独立冷却系统：每组电池和电机配备独立的冷却系统，避免因过热导致整个系统失效。紧急散热设计紧急散热设计：配备额外的散热机制，例如风冷或液冷冗余通道，确保过热情况下系统稳定。7.飞控与传感器冗余飞控与传感器冗余 飞控系统冗余飞控系统冗余：多冗余飞行控制计算机实时监测动力系统状态，并自动调整推力分配。传感器冗余传感器冗余：关键传感器（如电流、电压、温度传感器）具有多套备份，确保精确监控系统状态。8.故障检测

139、与隔离故障检测与隔离 低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 51 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 实时故障检测系统实时故障检测系统：动力系统配备先进的监测算法，能快速检测故障位置。故障隔离机制故障隔离机制：在故障发生时，系统自动隔离失效部分，防止故障传播。9.紧急动力模式紧急动力模式 滑翔能力滑翔能力：eVTOL 的设计中通常会包含一定的滑翔能力，确保在动力系统全面失效时仍能实现迫降。备用动力分配备用动力分配：动力系统会优先供电给维持飞行所需的最小推进单元，确保飞行器能够实现安全着陆。10.混合动力冗余（可选）混合动力冗余（可选）电力与传统燃油系

140、统结合：电力与传统燃油系统结合：在一些长航时或高安全要求的 eVTOL中，可采用混合动力设计。例如：燃气涡轮发电机作为额外冗余能源；或者在电力系统失效时启用燃油动力。3.2.2.2 eVTOL 动力系统的特殊要求 低空飞行场景的高复杂性，使 eVTOL 的动力系统设计相比传统交通工具更加复杂，也更具挑战性。1.电机性能：高转矩与轻量化的平衡电机性能：高转矩与轻量化的平衡 当前，永磁同步电机因其高功率、高效率和良好的动态响应，被认为是 eVTOL 电推进系统的有力候选方案。Joby S4、Archer Midnight 等知名机型均采用了这一技术。根据磁场方向的不同，永磁同步电机分为径向磁通与轴

141、向磁通两种结构：径向磁通永磁电机：在相同气隙面积和转子线速度下具备功率优势，适合标准化应用场景。轴向磁通永磁电机：在长径比较小的场合具备更高的功率密度与转矩密度，适用于十千瓦至百千瓦级的直驱式推进电机系统。与汽车动力系统相比，eVTOL 的电机需要在悬停、巡航和应急状态下提供持续而稳定的高转矩输出。此外，由于 eVTOL 对重量更加敏感，点：飞行安全 52 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 电机的轻量化需求远高于汽车，需在转矩密度与重量之间找到最佳平衡点。2.电控技术：严苛环境中的可靠控制电控技术：严苛环境中的可靠控制 电机控制器是电推进系统的核心部

142、件，用于精确控制电机的速度、方向与角度。在 eVTOL 领域，控制器需面对高压、高功率和空中等极端环境，这对其性能提出了更高要求。例如，新一代宽禁带功率器件（如 SiC材料）的应用，不仅能够提升控制器的功率密度，还可显著降低系统的体积与散热需求，进一步满足 eVTOL 的重量与效率要求。3.电池系统：能量密度与安全性的双重挑战电池系统：能量密度与安全性的双重挑战 动力电池是 eVTOL 的核心部件，其性能直接影响飞行器的续航能力和安全性。相比传统汽车电池，eVTOL 电池在能量密度、倍率性能和安全标准上均提出了更高要求：能量密度：能量密度：当前 eVTOL 电池的能量密度已达到 285Wh/k

143、g，虽然高于汽车领域，但仍不足以完全满足长航时飞行需求。亿航率先采用高能量固态电池技术，显著延长了飞行器的续航时间，为电动航空的进一步发展提供了坚实基础。未来，400Wh/kg 甚至500Wh/kg 级电池的开发，将为电动航空带来更大的应用前景。倍率性能：倍率性能：起飞、悬停和着陆等飞行阶段对电池的瞬间充放电倍率要求极高（5C），这对电池的耐用性与稳定性提出了重要考验。安全性：安全性：在 eVTOL 的适航标准下，动力系统需满足极低的事故率（如 FAA 的百万分之一标准），这对电池的封装形式和材料体系提出了更高要求。在动力系统设计的复杂性中，技术进步正不断推动这一领域向前发展，开辟新的可能性。

144、3.2.2.3 材料创新：从液态到固态电池的跃升 固态电池以其高能量密度、安全性和快充能力，成为下一代电池技术的热门方向。凭借固态电解质的特性，这类电池能够抑制锂枝晶生长，大幅降低热失控风险，特别适合 eVTOL 对安全性的高要求。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 53 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.2.2.4 智能热管理与功率优化 为应对高负荷运行中可能积聚的大量热量，先进的热管理系统成为关键。在瞬时高功率输出下，如何通过更高效的散热方式维持系统稳定，确保动力系统始终在安全温度范围内运行，依然是当前研究的热点与重点。智能化的热管理系统

145、结合实时监测与主动调节，有望进一步优化功率分配，延长电池与电机的使用寿命。3.2.2.5 全仿真环境中的优化迭代 在动力系统的设计中，虚拟仿真技术正在发挥越来越重要的作用。通过全面构建不同工况下的仿真模型，设计师可以在早期阶段快速验证动力系统的安全性与可靠性，减少物理试验的次数。同时，仿真环境的不断优化，也为创新设计提供了更多可能。总之，动力系统是 eVTOL 设计中的核心，也是挑战最集中的领域。从电机、电控到电池，每一个模块都需要在安全性、轻量化和高效性之间找到最优平衡。3.2.3 感控安全：飞行器的“眼睛”和“大脑”在低空飞行中，飞行器的感知与控制系统至关重要。作为飞行器的“眼睛与大脑”，

146、感知与控制系统的安全性和可靠性直接决定了飞行器的整体安全水平。如何在复杂的城市空域中确保精准感知、智能决策和快速响应，是低空飞行器需要解决的核心问题之一。感知能力的提升依赖于先进的传感技术和数据融合技术。多传感器融合技术成为感知系统的核心，通过整合激光雷达、光学摄像头、超声波传感器、GPS、惯性导航系统（INS）等多种传感器，飞行器能够在动态环境中生成高精度的周围环境图像。不同传感器的协同作用，使得感知系统在低能见度或复杂障碍环境下依然能保持鲁棒性和可靠性。点：飞行安全 54 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 感知数据的采集仅仅是第一步，如何将多源数

147、据融合并加以利用，是感知系统真正发挥作用的关键。智能算法的引入，让飞行器能够自动识别潜在风险，预测环境中的动态变化。无论是风速的突变还是突发障碍物，智能算法都能帮助飞行器迅速调整飞行策略，从而提升飞行安全性。由此，感知系统与控制系统紧密结合，形成闭环运行机制，将环境感知转化为可靠的飞行决策。当前低空经济的发展仍处于初期阶段，现有无人机和 eVTOL 大多依赖有限的感知与控制能力运行，难以完全适应复杂的运行环境。这种能力的不足，既与传感器性能的限制有关，也反映出单一飞行器在视角、处理速度和全局判断上的局限性。在狭小而复杂的低空空域中，飞行器需要面对建筑、树木、动态障碍物等多样环境，同时还需考虑天

148、气变化和其他飞行器的运行路径，目前仅凭自身感知系统难以以可控的成本实现全面保障。IDEA 研究院研发的智能融合低空系统（SILAS）的设计初衷之一，便是为早期阶段的低空经济发展提供集中处理与辅助感知的支持能力。通过整合多飞行器数据、地面环境信息以及空域动态变化，SILAS 能够动态协同优化飞行器的路径规划、感知范围和避障策略，弥补单一飞行器的能力不足。3.2.4 导航安全：飞行器飞行的指南针 低空飞行器的导航安全是确保飞行过程中保持航路和避免事故的关键。而在降落阶段，对导航和定位精度的要求显著提高。常用技术包括全球导航卫星系统（GNSS，如 GPS 或北斗）、视觉定位和导航、毫米波雷达等特种定

149、位装置。每种技术都有其特点和局限性，需要通过优化组合和冗余设计提升整体可靠性。全球导航卫星系统（全球导航卫星系统（GNSS）是低空飞行器最常用的导航方式，通过接收卫星信号提供精确的位置信息。但是 GNSS 在城市峡谷、森林密集区等环境中容易受到多路径效应和信号遮挡的影响，在高电磁干扰环境下（自然、无意、有意或者恶意）甚至可能出现信号丢失的情况。为提高可靠性，可以采用差分全球定位系统（DGPS）或实时动态定位（RTK）技术提升定位精度，并结合惯性导航系统（INS），通过加速度计和陀螺仪在短时间内为飞行器提供无缝导航补偿。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 55 粤港澳大湾区数字经济研究院（福

150、田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 视觉视觉定位和定位和导导航航利用摄像头和传感器采集周围环境的图像，通过计算机视觉算法进行特征匹配和定位。这种技术特别适合卫星或辅助导航信号被干扰、较弱或丢失，以及复杂地形的环境，如森林、城市区域等，但在夜晚或恶劣天气下性能可能下降。为增强系统适应性，可以引入激光雷达（LiDAR）或红外成像设备作为辅助，在低光或低能见度环境下提供稳定的定位支持。毫米波雷达毫米波雷达是另一种精准定位方式，尤其适合短距离导航和飞行器降落阶段。毫米波雷达对环境光线和天气条件的依赖较低，能够在雨、雾等恶劣条件下提供可靠的定位信息。这种技术对抗干扰能力较强，是 GNSS和视

151、觉导航的重要补充。但毫米波雷达通常需要在关键区域（如降落点或机场）部署专门的基站设备，以确保足够的覆盖和精度。抗干扰与冗余设计抗干扰与冗余设计是应对无线电信号干扰或失效的重要手段。干扰可能来源于自然现象（如雷电、电磁辐射）或人为因素（如有意甚至恶意干扰）。为此，可通过多传感器融合技术将 GNSS、视觉导航、毫米波雷达和惯性导航系统的数据综合处理，形成冗余导航能力，即使部分系统失效，飞行器仍能保持安全运行。此外，引入抗干扰技术（如频谱过滤、跳频技术）和动态信号校验机制，可以提升对恶意干扰的防护能力。在降落阶段降落阶段，导航系统需要更高的精度以确保安全着陆。可以结合地基增强系统（GBAS），提供从

152、地面支持的精确定位信息，或通过在降落点部署高分辨率视觉标志来辅助视觉定位。此外，飞行器应具备紧急悬停、返航或自动重新规划降落路径的能力，确保在导航故障情况下能够平稳应对。低空飞行器的导航安全依赖多种技术的优化组合。GNSS 提供广域导航基础，视觉和毫米波技术增强局部环境感知，惯性导航补充短时可靠性，而冗余与抗干扰设计保障整体系统的鲁棒性。通过融合多种技术手段和提高系统智能化水平，低空飞行器的导航安全可以达到更高的精度和可靠性。3.2.5 气象安全：低空飞行的隐形保护神 气象条件对飞行的影响无处不在，是飞行安全的关键因素之一。在低空环境中，气象变化频繁且复杂，从风速变化到雷电活动，都可能对飞行点

153、：飞行安全 56 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 的稳定性和运行效率产生直接影响。因此，气象安全不但是一项需要独立讨论的议题，也与前述的结构、动力及自主安全、通信安全、信息安全等方面密切相关，成为低空飞行器设计中不可忽视的重要环节。低空经济的发展要求飞行器能够在复杂多变的气象条件下保持安全运行。当前，地面气象站所提供的数据颗粒度过大，往往难以反映低空空域中细微而动态的变化。例如，风切变等局部气象现象通常难以通过地面设备实时捕捉，而现阶段低空空域本身也缺乏充分的精细的气象监测覆盖。气象信息的不足可以通过飞行器本体装备实时气象感知能力来补充。3.2.5

154、.1 实时气象感知与预警能力 飞行器在低空飞行中，需要具备自主的实时气象感知能力，以弥补地面气象数据的盲区。为此，可采用多种气象传感器，如气压计、温湿度传感器、风速仪等，为飞行器提供细颗粒度的气象数据支持。这些传感器能够捕捉飞行器周围局部环境的动态变化，形成比地面气象站更加精准的气象图景。同时，通过与地面气象站和卫星气象数据的互通，飞行器可以将自身感知能力与更广域的气象信息相结合。例如，当地面气象站提供的雷暴区域预警与飞行器传感器的湿度和电场强度监测数据相吻合时，飞行器能够更准确地判断风险范围，并采取规避措施。3.2.5.2 气象数据融合与决策支持 数据的采集是气象安全的基础，而数据的融合与应

155、用则决定了安全保障的实际效果。搭载在飞控系统上的气象数据融合模块，可以将外部地面和卫星数据与飞行器采集的数据与进行整合分析，提升气象信息的完整性和实时性，使飞行器在复杂气象条件下具备更强的自主决策能力。例如，当融合数据表明某航路存在风速骤变的高风险时，飞行器可以通过自主决策选择备用航路，或根据任务重要性推迟起飞。这种数据驱动的动态调整能力，大幅提升了低空飞行的安全性和效率。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 57 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.2.5.3 风切变与雷电防护设计 风切变和雷电是低空飞行的重大威胁，也是气象安全设计的重点领域。

156、风切变是一种突发性气流现象，可能导致飞行器失去升力或偏离既定航线。为此，在飞行器的设计中应建立快速检测与响应机制，结合飞行器的气压与风速等传感器，实时监测局部气流变化，及时调整飞行姿态以保持稳定。雷电同样是低空飞行的高风险因素，可能直接危及飞行器的电子系统和结构完整性。为应对这一威胁，在飞行器设计中应加入雷电防护措施，例如在机身表面应用导电涂层，分散雷击电流，并为关键电子部件增加屏蔽装置，降低雷电造成的电磁干扰等。这些设计显著提升了飞行器在极端天气条件下的应对能力。3.2.5.4 气象安全在飞行安全中的关键作用 气象安全不仅是独立的设计模块，还需要与飞行器的自主决策能力和通信系统以及低空管理和

157、服务系统协同工作。例如，飞行器的实时气象数据能够为其他模块提供关键输入，支持路径规划和避障决策；而气象数据的共享则需要通过通信系统与低空管理和服务系统保持沟通以确保及时性和可靠性。在整个低空经济的安全体系中，气象安全构成了一个贯穿感知、分析与响应的闭环。3.2.5.5 按气象能力分级分类 不同的低空飞行器通常根据要支持的具体应用场景而设计和制造，其对气象条件的感知能力和抵御能力也不一样。对低空飞行器根据其感知和抵御气象条件的能力进行分级分类，可以更好地保障飞行安全，便于制定飞行计划，优化资源配置，支持应急响应方案等。具体表现在对以下几方面的支持或增强。飞飞行任务适配性：行任务适配性：根据任务要

158、求选择适合具体气象条件的飞行器，提高任务成功率。点：飞行安全 58 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 飞行安全保障：飞行安全保障：避免飞行器在不适应的气象环境中运行，降低事故风险。航空标准与认证：航空标准与认证：不同等级飞行器需符合相应航空认证标准和飞行执照要求。运行成本控制：运行成本控制：按任务气象环境选择飞行器，减少不必要的资源消耗。支持特殊支持特殊应用：应用：满足特殊任务需求，如极端气象环境的科学探索和应急救援任务。通过这种分级分类，低空飞行器制造商、运营商和监管机构能够更好地协调飞行器设计、飞行规则制定、飞行任务管理和执行，确保在不同气象条件

159、下安全、高效、经济的飞行运营。针对当前地面气象站数据颗粒度不足的现状，飞行器本体需承担更多的气象感知与预警职责。通过实时感知与其他数据的融合，精准获得飞行环境的气象信息，安全可靠地分配相应级别和类别的飞行器执行飞行任务，可以从容应对复杂多变的天气条件，为低空经济的安全运行奠定了稳固基础。3.2.6 自主安全：自主决策与安全保障 在低空飞行器的运行中，自主安全是其在复杂环境中实现高效运行的核心能力。自主安全不仅仅是单一的技术模块，还是贯穿感知、决策和执行的完整体系。通过构建多层次的自主安全框架，飞行器能够在各种任务与突发状况中独立完成飞行操作，为低空经济的发展提供坚实的技术保障。低空飞行中的环境

160、极具动态性，障碍物可能随时突发出现，天气条件瞬息万变，通信链路也可能在关键时刻中断。这些挑战对飞行器的自主决策能力提出了极高要求。自主决策能力需要根据飞行器在运行过程中实时感知的环境变化和自身状态变化，迅速调整策略，并在无外部干预的情况下完成任务或者切换到安全保障模式。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 59 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 自主决策是自主安全的核心，它通过对实时感知数据的智能处理，使飞行器能够自主规划局域路径、避开障碍物。例如，当飞行器在巡航中遇到突现的障碍物或其他飞行器干扰，自主系统能够快速分析周围环境，实时生成新的安全路径

161、。这不仅提高了飞行效率，也增强了飞行的安全性。在突发状况下，自主决策能力显得尤为重要。例如，在通信中断、感知故障、导航失灵或动力系统等异常的情况下，自主安全系统需要迅速判断局势，切换至备份系统或备选预案，并选择适当的安全保障操作，如返航、悬停或紧急降落。这种应急响应能力、风险缓解能力及失效保护能力，是自主安全体系可靠性的重要体现。通过机器学习与人工智能算法的应用。对大量飞行数据的学习，飞行器能够不断优化其决策模型，提升其自主能力，使其在复杂环境中能够更加从容应对环境的不确定性和动态变化。自主安全的实现是多模块协同工作的结果。我们从顶层设计上确保感知、决策、执行系统之间的高效互通与无缝协作，形成

162、完整的自主安全闭环。在这一闭环中：感知系统感知系统提供高精度的环境信息；决策系统决策系统根据预设算法生成最佳行动方案；执行系统执行系统将决策快速转化为具体的飞行动作。这一多层次的协同体系和冗余设计能够在复杂环境中提供可靠性保障。例如，当某一模块失效时，其他模块可以通过冗余设计或协作机制迅速接管，从而确保飞行器的持续运行。尽管技术的不断进步为自主安全的实现提供了可能，但其复杂性依然不容忽视。飞行器自主安全体系需要在以下几个方面平衡与优化：实时性与准确性实时性与准确性：保证快速决策的同时提升判断的精度；复杂性与可靠性复杂性与可靠性：简化系统设计，提高可靠性，同时满足复杂环境的多样需求；算法与算力算

163、法与算力：将先进算法与有限算力相结合，实现高效运行；点：飞行安全 60 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 规则与责任规则与责任：通过完善的制度明确自主系统在失效情况下的权责划分。从某种意义上说，低空飞行器的自主安全体系设计可以借鉴地面车辆自动驾驶的经验，但也有其明显不同之处。有利的一方面是存量的有人驾驶低空飞行器数量还很少，未来绝大部分低空飞行器都是自主驾驶。这让我们有机会从一开始就可以系统性统筹低空飞行器的自主驾驶模式和规则，甚至促成大规模的低空自动驾驶先于地面自动驾驶实现。不利的一面是低空是三维空间，需要考虑的环境因素和其他因素比二维的地面复杂的

164、多，同时安全的要求也远远超出地面交通的要求，这就要求低空的自主安全技术从准确性、可靠性和实时性都要远高于地面交通。自主安全的未来，将不仅是技术上的持续迭代，更是多领域协作的体现。通过不断完善算法、优化系统架构，以及强化数据驱动的学习能力，自主安全体系是低空经济的关键保障。3.2.7 通信安全：信息传递的稳定与可靠 通信系统是飞行器与外界交互的桥梁，也是飞行器安全飞行的重要组成部分。在低空飞行中，通信安全不仅关乎信息的传递，更是保障飞行器与控制中心、其他飞行器及地面基础设施协同运行的关键。随着低空经济的发展，飞行器在动态的城市环境中需要持续稳定、可靠且高安全性的通信系统，以适应复杂多变的飞行场景

165、。在城市空域中，通信稳定性和可靠性是飞行器运行的基本保障。障碍物的阻挡、信号的衰减、链路的拥堵以及人电磁干扰，都会对通信系统的稳定性、可靠性和通信性能造成了很大影响。在通信系统设计中引入了多链路冗余策略可以有效地解决这些问题。通过整合多种通信链路，例如4G/5G 公网、卫星通信和专用无线通信网络，飞行器能够在某一链路失效时迅速切换到备用通道，确保通信不中断。与此同时，多链路的协同使用还能够扩展覆盖范围，减少信号盲区带来的安全隐患。无论是动态切换还是增强覆盖，这种冗余设计为通信的稳定性和可靠性提供了双重保障。然而，仅仅依赖链路的稳定性还不足以全面保障通信安全。在数据传输过程中，信息的机密性和完整

166、性同样至关重要。飞行器飞行涉及大量敏低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 61 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 感数据，包括飞行路径、实时监控信息和控制指令，一旦这些数据被截获或篡改，将对飞行安全构成严重威胁。采用端到端动态加密和密钥交换技术，可以有效确保数据在传输过程中不被窃取或伪造。同时，通信节点之间建立双向认证机制，能够有效阻止未经授权的设备接入网络，从根本上降低信息泄露的风险。此外，通过实时数据校验，系统可以快速检测并排除潜在的篡改行为，进一步提升数据传输的安全性。在城市环境中，有意的或者无意甚至恶意的电磁干扰是通信安全的另一大挑战。复杂

167、的电磁环境可能导致链路不稳定甚至完全失效，这对飞行器的飞行构成了额外的风险。为了应对干扰问题，飞行器的通信系统设计需要考虑引入多项抗干扰技术。例如，频率跳变技术可以动态调整通信频率，从而有效避开干扰信号；信道隔离技术则通过物理或逻辑隔离减少链路之间的相互干扰。此外，智能抗干扰算法能够实时分析干扰特性并进行优化，确保飞行器即使在高干扰环境中依然能够维持稳定通信。此外，飞行器的设计中，必须考虑通信系统完全失效的保底方案。飞行器在此极端情况发生时，需要按照不依赖于通信系统的预案进行操作，确保不会发生飞行冲突和安全事故。通信安全将随着低空经济的发展不断升级。多模态协同通信和智能网络管理有望进一步提升通

168、信的可靠性与效率。同时，行业标准与国际规范的逐步完善，将为通信系统的安全性提供更系统性的保障。3.2.8 信息安全：飞行器数据的守护者 随着低空经济的快速发展，飞行器在飞行中需要使用大量的数据用以指引飞行活动和执行飞行任务，同时也产生的大量敏感和安全数据。这些数据不仅涵盖任务关键数据（Mission Critical Data）、飞行器状态数据（Aircraft State Data）、实时采集数据（Real-time Acquired Data）等。这些数据除了与飞行安全紧密相关外，还可能涉及用户与公众的隐私和敏感内容。如何有效保护飞行器本体的飞行数据，是确保低空经济可持续发展的重要环节。点

169、：飞行安全 62 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.2.8.1 任务关键数据 任务关键数据指在完成飞行任务中不可或缺的信息。它是任务成功与否的关键，这些数据必须加以严格保护。若这些数据丢失、延迟、或被篡改，可能导致严重后果，如系统中断、任务失败或安全隐患。任务关键数据可以分为以下几类：空管指令空管指令：飞行器操作指引。空管指令是飞行器与空中交通管制之间的核心通信内容，指导飞行器在受控空域内的操作，确保安全运行。关键数据包括：高度指令、航向调整、速度限制、路径变更、紧急操作等。空域信息空域信息：动态空域和飞行限制。低空飞行对空域使用的实时信息要求高

170、，涉及飞行器是否能安全飞行及合法合规。关键数据包括：空域分类、实时空域状态、空域冲突预警、天气信息等。航路信息航路信息：预定航路和动态调整。航路规划和状态数据是低空飞行任务执行和路径优化的核心。关键数据包括：预定航路、动态航路调整、航路风险信息等。环境信息：环境信息：飞行器适飞环境。关键数据包括：天气、建筑物、地形、障碍物信息、电磁覆盖和干扰、地面信息等。导航信息导航信息：实时定位和辅助导航。精确导航信息确保飞行器在低空复杂环境中保持安全运行。关键数据包括：定位数据、地形匹配数据、辅助导航数据、道路/建筑物信息等。电子围栏信息电子围栏信息：区域限制和自动保护。电子围栏是低空飞行中的重要保护机制

171、，确保飞行器不进入受限区域。关键数据包括：电子围栏位置、动态电子围栏更新、机制规则等。飞行预案飞行预案：任务规划和应急准备。飞行预案是低空飞行任务的整体规划，指导飞行器正常情况下按计划执行任务，遇到异常情况按程序进行处置。关键数据包括：任务航路计划、时间规划、能量分配、应急预案等。操作程序操作程序：标准化流程和通信规程。操作程序涉及飞行任务的执行标准和流程，是任务成功和安全的保障。关键数据包括：启动低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 63 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 与关闭流程、手动与自动模式切换、通信操作规程、任务执行规范、数据记录与上传

172、流程等。3.2.8.2 飞行状态数据 飞行器状态数据飞行器状态数据是指描述飞行器当前运行状态和性能的信息。它在飞行控制、任务执行和安全保障中起着重要作用。这些数据需要被足够保护，避免被篡改、删除、伪造、延迟或窃取。根据用途和来源，飞行器状态数据可以分为以下几类：位置与姿态数据位置与姿态数据：描述飞行器在空间中的位置、方向和运动状态。动力与推进系统状态数据动力与推进系统状态数据：描述飞行器动力系统（发动机或电动机）和推进系统的运行状态。飞行控制数据飞行控制数据：与飞行器的控制和稳定性相关的实时信息。结构状态数据结构状态数据：飞行器机体的健康和结构完整性数据。通信与导航数据通信与导航数据：与通信系

173、统和导航相关的状态信息。系统健康数据系统健康数据：飞行器各子系统的运行健康状态。安全与报警数据安全与报警数据：与飞行器安全和故障相关的状态信息。任务相关数据任务相关数据：根据飞行器任务（如运输、侦察、勘测等）所需的特定状态信息。3.2.8.3 实时采集数据 飞行器在执行飞行任务时，为了飞行安全，可能实时采集大量的周边环境数据，例如图像、视频、声音等。有时飞行业务本身就是要采集这些数据，如航拍、测绘、巡检等。这些数据可能会包含用户和公众个人隐私、包含敏感保密数据等，必须实施相应的数据保护和隐私保护措施。飞行器的数据传输与存储时，如果受到外部恶意攻击或非授权访问，致使数据被篡改、删除、伪造、延迟或

174、窃取，不仅可能导致飞行中断、任务失败、飞行事故、恶意攻击，带来巨大的安全风险，还可能造成敏感信息的泄露，带来潜在的经济与社会风险。因此，从一开始，针对飞行器本点：飞行安全 64 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 体就需要构建强大的信息安全体系。通过多层次的信息保护方案，为飞行器提供全面的安全防护。数据加密与存储保护是其中的重中之重。飞行器在飞行中采集到的所有信息，无论是飞行日志、环境感知数据，还是实时运行状态，均需通过强加密技术进行保护。端到端的加密方案以确保数据在传输过程中不被窃听或篡改，而硬件级别的加密芯片则能够进一步提升本地存储的安全性。通过将

175、加密技术直接嵌入飞行器的硬件体系，可以为数据的完整性与私密性提供更可靠的保障。与此同时，权限管理与访问控制也是提升信息安全的重要手段。在飞行器设计中推动分级权限的动态管理机制，确保只有经过授权的设备或人员能够访问飞行数据。这样的机制不仅可以有效限制非法访问，还能根据不同任务需求灵活调整数据权限。例如，地面控制中心可以实时获取飞行状态数据，但涉及用户隐私的内容则需经过严格审查方可访问。这种细化的权限分级管理，可以有效减少数据被滥用或误用的可能性。信息安全还涉及公众隐私保护与数据合规管理。对可能采集到涉及公众隐私的图像或视频数据，必须根据法律法规要求进行隐私保护。例如，在系统中加入自动模糊化与匿名

176、化处理功能，确保在采集阶段即对敏感信息进行隐私保护；同时对敏感数据的使用与存储也必须通过技术手段和业务规范达到符合行业标准与社会期望的保护级别。总之，通过硬件与软件的结合，将为飞行器建立更高层次的信息安全标准。硬件级别的加密芯片为信息安全提供了坚实的基础，而动态权限管理与隐私保护机制则在更高维度上确保了数据的安全性。信息安全守护着飞行器核心数据的私密性与完整性，与自主安全赋予飞行器独立运行的能力、通信安全保障飞行器与外界的畅通联系一样，共同为低空飞行筑起坚实屏障。3.2.9 飞控安全：低空飞行的责任“飞行员”飞行控制系统（Flight Control System，简称飞控系统）是用于管理和控

177、制航空器飞行姿态、位置与速度的综合系统。飞控系统通过感知飞行器的运动状态，执行预设的控制算法，实现对飞行器的稳定控制与任务执行。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 65 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 这些系统广泛应用于各种飞行器，包括有人驾驶飞行器、无人驾驶机和自动驾驶飞行器。飞控系统通常包括前面所讨论的感知模块、控制算法模块和执行模块。感知模块收集飞行数据，如位置、速度和姿态。控制算法根据这些数据计算出修正指令，最后由执行模块（如舵面、发动机推力控制装置等）执行控制动作。3.2.9.1 飞控系统的分类与方式 根据控制主体和操作方式，飞控系统

178、可以分为以下几类：直接人工控制（直接人工控制（Direct Human-in-the-Loop Control）：）：飞行员直接驾驶，依赖飞行员的操纵输入与实时决策，适用于传统载人航空器。远程人工控制（远程人工控制（Remote Human-in-the-Loop Control）：）：操控员通过远程控制终端执行实时飞行操作，常见于无人机平台。机载自主控制（机载自主控制（Onboard Autonomous Control）：）：飞行器基于内置算法与传感器自主执行飞行任务，广泛用于自动驾驶和无人系统。分离自主控制（分离自主控制（Separated Autonomous Control）：）：地

179、面控制系统通过算法远程指挥在空飞行器，适用于集群化低空飞行。混合控制模式（混合控制模式（Hybrid Control）：）：综合多种控制方式，根据任务需要动态分配控制权限，提高任务灵活性与飞行安全性。3.2.9.2 风险分析 各种飞控方式中所呈现的安全风险也不尽相同，我们根据不同情况作一简单分析，对相应系统的实践者提供参考。直接人工控制中的风险直接人工控制中的风险 点：飞行安全 66 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 系统控制风险：导航与通信中断可能导致飞行器失控；系统冗余设计不足可能在设备故障时引发严重后果；飞行相关数据不完整和及时导致飞行员误判。

180、操作行为风险：操作技能与经验不足可能导致飞行决策失误；应急反应迟缓可能引发严重事故。心理因素风险：飞行员在高压环境中易受压力和疲劳影响，决策效率降低。远程人工控制中的风险远程人工控制中的风险 系统控制风险：对真实环境的感知能力下降，只能依赖于有限的传感；通信链路中断、信号干扰和数据丢失可能导致失控；数据链路安全不足可能引发网络攻击、信息劫持或飞控劫持。操作行为风险：操控员多任务处理和长时间操作可能导致注意力下降；复杂环境中操作不当可能引发飞行事故。心理因素风险：操控员因物理隔离产生“心理距离效应”，责任感和紧迫感减弱；信息过载和决策疲劳可能降低操作质量。机载自主控制中的风险机载自主控制中的风险

181、 系统控制风险：自动导航与算法决策中的缺陷可能导致错误操作；数据精度不足或处理延迟或系统失灵可能导致飞行器偏航或坠毁。操作行为风险：程序设计中的错误可能导致自动任务执行失败；人工干预不足导致关键时刻缺少修正。心理因素风险：对自主决策的过度依赖可能忽视潜在系统故障。分离自主控制中的风险分离自主控制中的风险 系统控制风险：飞行器与操控系统间的通信与协调失误可能导致飞行事故；控制算法不稳定可能引发系统级失效。操作行为风险：地面操作员的系统设置与决策错误可能影响整体飞行安全。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 67 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 心理

182、因素风险：操控员对远程自主系统过度信赖，可能忽视系统隐患。飞行规则和基准标准的风险飞行规则和基准标准的风险 飞行规则风险：低空飞控需要基于成熟的飞行规则，目前低空飞行规则还有待完善，尤其在融合飞行中，不同无人机之间、无人机与有人机之间、有人机之间、飞行器与环境之间的飞行和避让规则还不健全和精细；飞行基准标准风险：标准的确实和不完善让不同低空飞行器无法按照统一的标准飞行，比如目前有人机和无人机之间的高度标准不一致已经在低空飞行中带来了很多潜在的冲突。和传统航空器不一样的是，低空飞行器的飞控系统越来越多地从与飞行器一体的人类飞行员操控转移到由自主系统、遥控系统操控或人与混合。者给我们带来新的技术、

183、系统、法规甚至是操控员心理的挑战。3.2.9.3 应对飞控风险的措施 前面对飞行器各组成部分的讨论中，已经涉及到了很多应对飞控风险的措施，简要总结如下。为了应对系统控制方面的风险，可以通过引入多重备份的导航、通信和控制系统来确保单点故障不会导致系统失效。此外，自动纠错与故障恢复算法能够在系统异常时实现自我修复。采用安全通信协议以加密数据链路，能够有效防范黑客攻击与信息窃取。操作行为方面的风险则可以通过定期技术更新与模拟训练来提升飞行员和操作员的技能与应急响应能力。制定统一的操作规范和应急预案，减少人为失误的可能性。同时，地面监控系统的引入可以帮助及时识别和纠正不规范的操作行为。在心理适应性管理

184、上，实施轮换制度能够缓解长期飞行与远程操作带来的疲劳问题。决策支持系统通过人工智能的辅助工具减轻了操作员的认知负荷。此外，专业的心理健康服务能够帮助操作员应对高压环境下的心理压力。点：飞行安全 68 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 规则和标准方面，尽快健全相关空中交通规则，制订相关低空飞行器和飞行标准，并不断迭代是保证飞控安全的基础。综合来看，飞行控制的安全涉及系统控制、操作行为、心理适应、飞行规则、标准基准等多方面的交叉风险。在直接人工控制模式下，飞行员操作技能与环境适应性至关重要；在远程与自主控制模式中，系统的技术可靠性、通信链路稳定性与操作人

185、员的心理适应能力成为核心挑战。因此，通过冗余系统设计、自动化技术升级、操控员培训、规则与标准完善，可以显著降低飞行控制中的综合安全风险，确保飞行器在各种复杂环境中的安全与稳定运行。值得注意的是，传统航空的惯例是飞行器制造商与飞行运营商（航空公司）是严格独立的，以保证在彼此没有利益冲突的前提下，及时透明地发现和报告飞行器或者运营商存在的安全隐患。但由于新型的低空飞行器没有统一的飞控标准，且低空业务运营商大多没有技术能力来运行这样复杂的飞控系统，目前低空飞行器的飞行也只能由飞机制造商代为运营。长久来看，这不符合制造和运营独立运营的原则，这个局面未来必须改变。这可能会为低空产业在飞行器制造商、业务运

186、营商之外催生了一个新的产业类型：飞控运营商。3.2.10 负载安全：安全与任务之间的平衡 负载安全是指飞行器在搭载不同类型的货物或设备或人员时，依然能够保持稳定、安全的飞行。无论是运输货物、搭载设备、运送人员还是执行特定任务，负载的性质、重量和分布都对飞行器的性能和操控性提出了严格要求。为此，应从顶层架构出发，制定负载安全标准，确保飞行器能够在各种负载条件下安全高效运行。3.2.10.1 负载管理系统 在低空飞行中，负载分布直接影响飞行器的稳定性与操控性。负载过于集中或分布不均可能导致飞行器重心偏移，影响飞行姿态，甚至引发安全事故。为此，应建立相应的负载管理系统，通过传感器实时监测负载的重量和

187、位置，确保其在飞行器内部均匀分布。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 69 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 负载管理系统不仅能够检测负载的状态，还可以与飞行控制系统联动，动态调整飞行姿态。例如，当飞行器搭载不规则形状或重心偏移的货物时，负载管理系统会自动优化飞行器的操作参数，确保稳定性。这种精细化的管理设计，为飞行器在复杂环境中的安全飞行提供了重要保障。3.2.10.2 动态调整和智能配重 动态调整与智能配重也是维持负载安全的关键。飞行器的负载条件在飞行过程中可能发生动态变化。例如，物资投放、设备操作、意外掉落或人员移动等情况，都会导致重心偏移

188、并影响飞行安全。为了应对这些变化，飞行器应具备相应的智能配重系统，通过自动动态调整飞行器的重心位置来补偿负载变化带来的影响。智能配重系统通过可移动的内部配重模块，实时响应负载的变化，保持飞行器的稳定性。这种动态调整机制使飞行器能够灵活适应不同任务需求，例如在货物运输、紧急救援、巡逻作业和人员运送中搭载各种类型和重量的负载时，始终保持最佳飞行状态。3.2.10.3 负载稳定性 在飞行过程中，负载的稳定性与安全性同样至关重要。未被妥善固定的负载可能因飞行中的震动或姿态变化而发生移位或脱落，不仅危及飞行器本身，还可能对地面人员或设施带来威胁。这要求在相应的顶层设计中制定负载固定的标准和防护措施。所有

189、负载在装载时必须经过严格的固定和加固流程，确保在飞行中的任何阶段都能保持稳定。此外，在飞行器设计中加入专用防护装置，例如缓冲垫、固定框架和安全带等，以保护飞行器和负载在紧急情况下免受损害。这些防护措施不仅提升飞行器的安全性，也增加负载运输的可靠性。3.2.10.4 人员安全 越来越多的低空飞行器将用于人员的运送业务中。在飞行器设计中，除了要考虑前面提到的所有负载安全的因素外，还要考虑飞行器如何保证点：飞行安全 70 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 人类这一特殊负载的安全性，甚至舒适性。例如，在载客低空飞行器的设计中，可以考虑以下几方面。人员安全设计

190、人员安全设计 人员安全设计旨在全方位保护乘员安全，提升飞行和紧急情况的应对能力。通过座椅与安全带系统、碰撞保护系统和紧急逃生系统等核心设计，以及完善的防护措施和应急预案，全面提高飞行器的安全性能，为乘员在日常飞行和突发事件中提供可靠保护和支持。首先，座椅与安全带系统的设计需充分考虑了飞行过程中的舒适性和安全性。座椅应具备减震功能，可以有效减少颠簸带来的冲击，提升乘坐体验；同时，安全带可以采用四点或五点式设计，能够牢固地固定乘员，确保飞行中的稳定性；而安全锁系统能够在飞行过程中自动锁紧，避免突发事故中乘员的位移，为安全提供了双重保障。其次，碰撞保护系统则重点针对紧急情况下的安全防护。飞行器的座椅

191、支架和舱内结构应采用能量吸收设计，可以有效减少撞击力对乘员的伤害；通过加装防滚架和抗撞舱，可以加强座舱结构的完整性，确保在紧急迫降时保护乘员安全；为进一步提升保护水平，系统还应配备了自动激活的气囊，可在严重失控时提供前置或侧面的缓冲保护。最后，紧急逃生系统提供了多种快速撤离和应急处理的方式。飞行器应配备符合人体工程学设计的应急舱门，使得乘员能够迅速撤离危险区域；同时，系统还应集成整体降落伞装置，能够有效降低飞行器的坠落速度，减少地面冲击的危害；为了应对黑暗或视线不佳的环境，设计还应包括应急灯和引导标识，帮助乘员安全撤离。人员舒适性设计人员舒适性设计 人员舒适性设计通过优化座舱环境管理和座椅内饰

192、，打造舒适、安静且贴合需求的飞行空间，为乘员带来放松、惬意的体验，使每次旅程更加安心和愉悦。在座舱环境管理方面，温度控制系统的空调装置能够自动调节舱内温度，无论外界气候条件如何，都为乘员提供舒适的环境；为了营造安静的座舱氛围，应使用高效的隔音材料，可以显著降低噪声干扰，让乘员能够享受更加宁静的空间；空气净化系统通过高效过滤装置持续提供清新的空低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 71 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 气，不仅能减少飞行中的疲劳感，还能提升整体健康和舒适性。座椅与内饰设计也从细节入手，为乘员提供符合人体工学的支持。座椅应采用符合人体

193、工学的设计，能够为乘员在长时间乘坐中提供稳定且舒适的支撑；座椅的角度和腿部支撑可以根据个人需求进行调节，以适应不同乘员的体型和偏好，进一步提升乘坐体验。人机交互与安全提醒人机交互与安全提醒 人机交互与安全提醒设计通过直观界面和贴心提醒功能，为乘员提供便捷的信息获取和安全保障。融合先进交互设计与完善提醒机制，不仅可提升信息传递效率，还可增强飞行的科技感和应急响应能力。直观的界面设计使得飞行信息和安全提醒更为清晰易懂。交互显示与警示系统能够实时呈现飞行状态、天气变化以及飞行路径指引，让乘员时刻了解当前的飞行状况；智能语音通知可进一步提升信息传递的效率和人性化体验，通过自动播报安全须知和飞行进度，帮

194、助乘员更好地掌握飞行节奏，同时缓解不必要的焦虑感。在安全管理与辅助方面，系统应为乘员提供全面的安全指引。详细的安全演示视频和图示手册能够直观地展示应急处理步骤，帮助乘员在突发情况下快速掌握应对方法；此外，座舱内还应配置紧急呼叫按钮，乘员可随时报告意外情况，确保在需要时能够迅速获得救援和支持。心理安全与减压设计心理安全与减压设计 心理安全与减压设计通过优化飞行体验和舱内环境，全方位满足乘员心理需求，缓解紧张情绪，提升舒适度，为每次飞行营造轻松愉悦的氛围。在飞行操作方面，平稳起降模式通过改进起飞和着陆算法，可有效降低了加速度带来的冲击感，让起降过程更加柔和平稳。这种设计不仅可减少乘员的紧张情绪，还

195、增强了飞行的安全感。而类似全景窗的设计则可为乘员提供了宽阔的视野，使舱内的空间感得到显著提升。开阔的景观视野能够缓解封闭环境带来的压迫感，同时有效减轻晕动症的不适反应，为乘员带来更为放松和愉悦的飞行体验。通过这些针对乘客安全性和舒适性的设计措施，可以显著提升载客低空飞行器的用户体验和安全水平，从而为乘客提供可靠、舒适和愉悦的飞点：飞行安全 72 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 行体验。3.2.10.5 负载安全体系的发展 随着低空经济的快速发展，负载安全管理正从传统的规则驱动向数据驱动的智能化方向演进。实时飞行数据、任务环境数据以及负载历史记录的深

196、度分析，为负载安全的优化提供了新的可能性。例如，通过分析负载管理系统的历史数据，飞行器可在执行类似任务时提前优化装载方式；而飞行数据的持续采集，也为改进负载分布和固定方案提供了有力依据。负载安全还需要与飞行器的其他安全模块协同工作。负载状态直接影响飞行器的自主决策能力、通信需求以及飞行稳定性。例如，在高动态任务中，负载的变化需要实时反馈至飞行控制系统，协同完成姿态调整；在长途运输任务中，负载管理系统的数据还可用于优化能源消耗，提升任务效率等。通过负载管理、智能配重、防护措施、数据驱动以及以人为本（载客飞行器）的优化手段，可以构建了一套全面的负载安全体系，为飞行器在各种复杂任务中的安全运行奠定了

197、坚实基础。负载安全的设计未来将进一步向智能化和模块化方向发展。智能负载识别技术将使飞行器能够自动判断负载的性质与分布，并实时调整相应策略；模块化装载系统将简化复杂负载的装载与固定过程，提升效率。3.2.11 产维安全：全生命周期的可靠保障 产维安全，即飞行器制造与维护安全，是确保飞行器在整个生命周期内始终高效、安全飞行的关键环节，直接影响飞行器的安全性和可靠性。建立严格的制造与维护标准，确保飞行器在生产和维护过程中始终满足安全需求及适航要求，是飞行器在低空复杂环境中安全飞行的基本保障。飞行器的安全性始于制造过程中的质量控制。高质量的制造流程是飞行器安全性能的基石。建立全面的质量管理体系，保证从

198、材料选择到零部件加工，再到总装的每个环节，都可以严格按照相关标准进行管控。而通过数字化追踪技术，实时记录制造过程中的每一步操作，确保零件来源可低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 73 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 追溯，工艺流程可还原，问题可复现，从源头上保障产品的可靠性，明确出现问题的原因并从根本上解决问题。与此同时，飞行器飞行数据在制造环节的应用可进一步提供本体的安全性。对实际飞行过程中的采集到的性能数据和环境数据的分析可以优化设计和生产流程。例如，飞行过程中频繁出现的高应力部位或易耗件的寿命数据，可作为改进材料选择和优化结构设计的重要参

199、考。这种基于真实飞行活动反馈的优化，不仅提升了制造效率，还减少了产品试错成本，从而加快安全性的迭代速度。在维护方面，实时飞行数据同样扮演着重要角色。通过对飞行器飞行数据和环境数据的持续分析，可以对飞行器进行预测性维护，提前干预潜在的问题。例如，针对某些部件的异常振动或温度变化，系统可以预测其可能的损耗趋势，提醒维护团队在故障发生前进行更换或检修。这种数据驱动的维护方式，有效保障了飞行安全，同时减少了飞行器的停机时间，降低了维护成本。另外，模块化设计也能够进一步简化维护流程。在飞行器设计中融入模块化理念，可以帮助维护人员快速更换故障部件，减少复杂操作带来的风险。而对维护记录的数据分析结果可逐步成

200、为优化设计的重要依据。例如，通过对模块替换频率和维护效率的持续记录和分析，可以识别出需要改进的方向，提升飞行器的整体可维护性和安全性。总之，通过逐步建立连接飞行系统与制造和维护环节的闭环，可以对飞行数据与环境数据的综合分析，为优化飞行器设计和维护资源分配提供数据依据。例如，对于飞行环境复杂或高负荷的飞行器，系统可以动态调整维护计划，降低因过度维修带来的浪费或不足维修带来的风险。这样的数据协同，使得制造与维护不再是一个独立的环节，而是低空飞行器安全系统中的有机组成部分。制造与维护安全的保障，还需要标准化和制度化的支持。在制造环节，统一的标准为制造质量提供保证；在维护环节，数字化记录与分析支持对飞

201、行器全生命周期的透明追踪。这些措施不仅提高了制造与维护的质量和效率，还进一步增强了低空飞行器的安全性与可用性。点：飞行安全 74 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.3 单体飞行安全 飞行器飞行安全是指飞行器单体在适飞环境里飞行的动态安全问题。飞行器本体设计中应具有的安全防范能力已在上一节中讨论。而这一节将聚焦讨论这些能力如何保障单体飞行过安全，只考虑飞行器本体以及与飞行环境相关联的安全问题。当低空空域被多个飞行器共享时，涉及到的多个飞行器之间的协同，飞行安全问题将更复杂、更动态、更具有挑战性，这些新的问题将在运行安全一章着重讨论。图 3.3：飞行

202、器单体飞行安全体系各个阶段。飞行安全的保障涉及到飞行任务的每一个环节。从任务规划到执行，再到后续反馈，单体飞行安全体系可分为以下几个阶段（图 3.3）：飞行前飞行前：飞行器的准备、参数配置以及任务环境适配。起飞：起飞：飞行器进入空域时的姿态稳定与动力响应。飞行中：飞行中：动态环境中的稳定性、避障能力以及实时通信。降落：降落：在复杂场景下的精准定位与路径收敛能力。飞行后：飞行后：飞行数据的分析反馈与健康监测。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 75 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 全流程的对抗与失控管控：全流程的对抗与失控管控：应对潜在的恶意干扰

203、以及失控状态下的安全措施。每一个阶段对飞行器本体的感知、决策、执行能力都提出了很高的要求，也体现了飞行安全问题的复杂性与多维性。图 3.4 简要给出了单体飞行安全各阶段对应的关注点、风险因素和技术手段。接下来的内容将从飞行器本体的视角出发，结合各阶段的特性，逐步分析飞行过程中的核心安全问题，并探讨智能化与数字化技术在解决这些问题中的重要作用。图 3.4：单体飞行安全的五个阶段中对应的关注点、风险因素和技术手段。3.3.1 飞前安全：飞行前的精确准备与智能适配 飞行前的准备工作是确保飞行安全的起点。低空经济的快速规模化发展，对飞行器在任务前的自检能力、环境适配和任务规划提出了更高的要求。传统的飞

204、前准备工作多依赖于人工操作与离散流程，难以适应复杂、动态的低空运行环境中的规模化低空飞行。数字化和智能化将使飞前的准备工作更加高效和安全。点：飞行安全 76 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.3.1.1 数字化自检：让飞行器自身把握第一道安全关 飞行器的安全性始于自身状态的健康。传统的检查方式依赖于操作人员的经验和手动工具，不仅繁杂耗时，而且还可能因人工疏忽耽误安全隐患的及时发现。通过引入数字化自检系统，飞行器可以在任务开始前自动完成从外观到内部关键部件的状态扫描和全面检查，。结构与外观检查：结构与外观检查：通过嵌入式传感器和机场（机巢）影像分析

205、技术，飞行器能够快速检测机身、螺旋桨、电池舱等部位是否存在损坏、变形或腐蚀。电池与动力系统检测：电池与动力系统检测：实时读取电池健康状态，包括电量、温度、寿命等关键参数，同时验证动力系统是否正常运行，避免过充、过放或老化问题以及机械故障对飞行安全的影响。电子系统电子系统检测检测与校准：与校准：飞行器自主完成关键电子系统如 IMU（惯性测量单元）、指南针等导航模块、视觉和传感器模块、通信链路的检测和校准，确保数据精度和数据可靠性，特别是在经历运输或长时间停放后。这种数字化自检能力节省了操作人员的大量时间，并显著提升了检查精度，让飞行器的每一次任务都从“零风险起步”。3.3.1.2 智能化任务适配

206、：动态环境中的高效规划 飞行任务的准备并不限于对飞行器自身的检查，还要充分考虑复杂、动态的飞行环境的影响。例如，低空空域的临时限制、实时气象条件、突现的障碍物等都会直接影响飞行计划的制定。难以应对这些动态变量，而智能化任务适配系统突破传统的静态任务规划的限制，提供适应动态飞行环境的更安全的任务规划。空域动态适配：空域动态适配：通过实时接入空域管理模块，飞行器在任务开始前可获取最新的禁飞区域、临时限制空域以及其他空域信息的能力。飞行器和飞控系统可根据这些数据动态调整飞行计划和路径规划，确保任务安全性、合规性与高效性。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 77 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）

207、版权所有。如需引用，请注明出处。00459 气象数据整合：气象数据整合：气象变化对低空飞行的影响尤为显著。通过将地面气象站、卫星气象数据与飞行器动态采集的气象数据相结合，在任务规划阶段可以提前规避天气风险，不但可以选择适合当前气象条件的飞行器，而且可以选择更适合的飞行高度与路径。负载与任务匹配：负载与任务匹配：飞行器的任务需求（如货物运输、巡逻监控、人员运送等）与其负载能力直接相关。智能适配系统可以根据任务类型选定适飞机型、优化负载分布、配置飞行参数，并预先评估任务完成的风险和可行性。通过智能化的任务适配，智能适配系统能够在飞行前就对任务环境形成全局认知，对飞行器、飞行路径、飞行计划等进行动态

208、调整和适配，将潜在风险最小化。飞前的精细准备与智能适配，为飞行安全奠定了坚实基础，同时为飞行器在复杂环境中的稳定飞行提供了保障。3.3.2 起飞安全：从二维平面到三维空间的安全飞跃 起飞是飞行器进入空域的第一步，同时也是整个飞行任务中技术挑战最大、风险最高的阶段之一。从二维的起飞平面到一定高度的三维空间的爬升过程中，飞行器需要面对动力响应、姿态稳定、环境适配以及通信切换等多重考验。城市空中交通不但要面对密集的高楼、障碍物、城市复杂微气象等复杂飞行环境，而即将形成的密集垂直起降网络，使得起降问题变得更加复杂。传统的净空的假设在低空起降过程中不再成立，必须根据时空联合隔离的原则进行计划和调度。而起

209、降过程会遍历从起飞平面到计划飞行高度的所有高度层，这就使得低空起降活动从一开始就进入极为复杂的融合飞行模式。低空飞行器在起飞过程中面临着多种不确定性因素：气象条件的变化、地面环境的复杂性以及动力响应的不稳定性。为了应对这样的动态复杂性和不确定性，保证起飞安全，飞行器需要毫秒级的响应。这要求飞行器只能依托本体的感知、决策与执行能力，在地面系统的支持下，即时动态保障起飞全过程中的姿态稳定与精准动力响应，保证起飞安全。点：飞行安全 78 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.3.2.1 动力响应与姿态稳定：起飞成功的基础 起飞阶段对飞行器动力系统的要求达到

210、峰值。推力释放的瞬时性与姿态调整的动态性，使得这一阶段成为对飞控系统和动力响应能力的双重考验。无论是 eVTOL 的垂直起降模式还是传统飞行器的滑跑起飞模式，动力的瞬时释放与姿态控制能力直接决定了起飞的稳定性。推力释放的精准控制：推力释放的精准控制：动力系统的瞬时响应直接决定起飞的成功率。在起飞瞬间，飞行器需要根据负载分布、风速变化和地形差异，动态调整推力输出。由于推力释放的需求复杂且实时，地面系统无法提供毫秒级的反馈支持。飞行器本体需要通过自主飞控系统，根据实时传感数据快速计算并执行推力分配。重心偏移与姿态调整重心偏移与姿态调整：起飞阶段，负载分布的微小偏差或风向的突变都可能导致姿态失衡。飞

211、控系统依赖于飞行器本体的高精度传感与自主算法的支持，在毫秒级内完成姿态补偿。例如，通过实时感知重心位置、惯性变化与环境扰动，飞行器能够动态调整姿态，确保稳定起飞。3.3.2.2 环境感知与路径适配：克服复杂起飞场景 起飞阶段的环境复杂性给飞行器的路径规划与动态调整能力提出了更高要求。建筑物、地面障碍物、风切变等因素都可能影响飞行器的起飞轨迹。而随着低空飞行密度的增加，飞行器的飞行间隔会越来越小，越来越多的技术手段被用来更精细化地用来辅助或主导飞控，而人工操控的飞行器将越来越多地被智能化的自主飞行器所取代。飞行器需通过多模态传感器（如视觉、激光雷达和超声波）精确感知周围环境，构建动态三维模型。通

212、过融合传感数据，飞行器能够实时更新环境模型，为起飞路径规划提供支持。尤其是在受限空间中起飞时，路径规划的实时性与灵活性显得尤为重要。当突发障碍物或空域密度超出安全范围时，飞行器需要通过自主决策，即时动态调整爬升轨迹。未来的飞行器应具备更高的环境适应能力，充分低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 79 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 利用运行系统提供的空域动态信息和实时传感数据，实现更安全的路径适配与起飞优化。3.3.2.3 起飞阶段的通信保障与冗余设计 起飞阶段是通信链路压力最大的时刻之一。在飞行器不断爬升的过程中，通信系统需要根据飞行器高度以及

213、信号覆盖程度，适时切换到稳定可靠的通信模式或通信网络。任何通信中断都可能导致起飞失败或引起更严重的安全问题。通信切换的平稳过渡：通信切换的平稳过渡：起飞过程中，飞行器的通信系统需要无缝切换到适合不同高度的通信模式或通信网络。这要求链路能够快速建立与稳定连接，同时不会造成指令丢失或延迟。冗余通信链路设计：冗余通信链路设计：为了应对通信中断的风险，起飞阶段的通信系统需要具备多链路冗余设计。例如，主链路失效时，备用链路能够立即接管，以确保与运行系统的持续通信。通过通信的平稳切换与冗余保障，飞行器可以在起飞时实现更高的安全性与稳定性，同时为后面的平飞阶段奠定了通信基础。起飞阶段的安全保障不仅是对飞行器

214、本体性能的考验，也依赖于运行系统与环境数据的深度协作，两者既相互独立又交叉协调。通过数字化和智能化的动力分配、姿态调整以及环境适配技术，飞行器可以在复杂场景中完成稳定安全的起飞过程。3.3.3 飞中安全：持续飞行安全的最主要环节 安全起飞后，飞行器就进入正常的飞行阶段（“平飞”或者“飞行中”阶段）。飞行中阶段是执行飞行任务中最主要也是持续时间最长的环节。为保证这个环节的安全，飞行器需要持续应对环境的不确定性，包括可能的气流扰动、障碍物干扰和通信中断等复杂情况。如前所述，随着低空飞行密度的增加，人类飞行员或操作员将越来越多地依赖先进技术的辅助甚至主导进行飞行操控。通过本体的感知、决策和执行能力结

215、合而形成的自主飞行能力，结合地面系统或操作员的辅助，可以有效地避开有害环境因点：飞行安全 80 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 素，克服人为或者自然的干扰以及系统或部分故障，维持飞行姿态稳定和动态平衡，顺利完成飞行任务。自主飞行为主的低空飞行逐渐成为主流，而自主能力成为保障飞行安全的重要因素。为了保证飞行中的安全，低空飞行器需要具有不断准确主动报送飞行器 ID 和与安全相关飞行状态的能力；具有稳定地保持在计划航路中飞行的能力；具有突遇空中障碍物、未知建筑物、或空中飞行物的避障和飞行路径局部调整能力；具有接受空管指令并采取响应措施的能力。3.3.3.

216、1 主动报送能力 低空飞行器的实时报送能力对保障飞行安全和空域管理至关重要。以下几类安全相关的数据需要及时通过网络、广播或专用信道报送给相关系统或其他飞行器：飞行器识别信息飞行器识别信息：飞行器 ID 号（唯一标识）；飞行器型号与类别；运营商和注册信息。飞行动态数据飞行动态数据：位置数据（经纬度、高度），通过 GNSS、雷达等设备实时更新；飞行速度与航向，包括地速与真航向；飞行姿态信息，如俯仰角、横滚角、偏航角；爬升/下降速率，监控高度变化等。运行状态信息运行状态信息：动力系统状态，如发动机功率、油量、电池电量和温度等；飞行控制系统状态，包括自主或手动控制模式、飞控系统诊断；通信与导航状态，链

217、路质量、信号强度等。探测的探测的环境与气象信息：环境与气象信息：气象数据，如风速、风向、气压、温湿度等；障碍物探测信息，如雷达回波、激光雷达扫描数据等。安全与应急信息安全与应急信息：紧急状态指示，如遇险信号、SOS 信号；碰撞预警信息，与其他飞行器或障碍物的预警；失联预警，信号丢失或控制权转移时的报警等。主动报送能力对数据传输与网络有很高要求，涉及到数据加密与身份认证，实时数据链路与带宽的支持，适当的冗余与备份系统以防止数据丢失或中断。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 81 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 数据报送还需要满足监管和航空法规的要

218、求，包括报告的数据类型和报告频率与更新周期。低空飞行器的实时报送能力框架，确保飞行器的安全飞行、空域管理的高效以及突发事件的及时应对。3.3.3.2 航路保持能力 理想情况下，低空飞行器，尤其在高密度低空飞行的情况下，需要严格按照分配的航路保持稳定姿态飞行，确保不对其他飞行器或环境形成冲突。姿态稳定姿态稳定 实际飞行情况错综复杂，比如在飞行中，风速变化、气流扰动以及负载的动态偏移会对飞行器的姿态稳定性构成直接威胁。为了应对这些问题，飞行器依靠惯性测量单元和气压传感器进行实时状态感知，并通过飞控系统对推力分配和转向角度进行精准调整。例如，当突如其来的侧风改变飞行器的方向时，系统需要在毫秒级内完成

219、补偿动作，保持飞行的平稳性。动态平衡动态平衡 此外，任务过程中负载的动态变化也对飞行器的平衡提出了更高要求。无论是投放物资还是悬挂设备的晃动，都可能导致重心偏移。飞控系统通过智能负载管理模块，对重心位置的变化进行实时监测，并调整推力和姿态以保持稳定。这些调整依赖于飞行器本体的实时反馈和自主能力。技术技术与管理融合与管理融合 除了上述的姿态稳定和动态平衡等飞行控制技术外，低空飞行器的航路保持能力还依赖于前述多方面技术和措施的综合应用，包括精确的导航与定位系统（如 GNSS、INS、视觉导航等）、智能飞行控制与自动驾驶技术（如自动驾驶仪与飞行服务系统）以及实时通信与数据链路支持（如 5G与卫星通信

220、）等。以上技术结合气象与环境监测（如气压高度测量、风速感应器）、系统冗余、多传感器融合以及空中交通管理和操作员训练认证等监管与运营支持共同构成了航路保持的关键要素。这些技术与管理措施相互配合，确保飞行器在复杂环境中稳定、安全、高效地飞行。点：飞行安全 82 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.3.3.3 动态避障与路径调整能力 在飞行中阶段，低空环境中的动态障碍物对飞行器安全构成了直接威胁。建筑物的临时高度变化、其他飞行器路径的突发交叉、以及空域中移动目标的突发干扰，都可能对飞行器的飞行轨迹造成影响。另外，飞行任务也有可能在飞行中进行调整。为了应对

221、这些复杂情况，飞行器需要具备强大的感知与路径调整能力。尽管飞行服务系统提供的宏观信息能够帮助飞行器预判整体环境或者指引飞行器调整飞行任务，但数据传输的时间差导致其无法及时应对环境中的瞬息变化，真正的避障和路径调整的执行仍依赖飞行器自身的感知系统对数据进行实时动态修正，在毫秒级内完成自主感知、决策与执行。动态避障能力动态避障能力 动态避障能力是指飞行器在飞行过程中，能够实时感知周围环境中的静态和动态障碍物，评估潜在的碰撞风险，并在不依赖外部控制的情况下自动调整飞行姿态和航线，确保安全飞行。通常实现动态避障能力的技术路径如下：环境感知：环境感知：飞行器通过多种传感器（如光学摄像头、激光测距设备、红

222、外传感器等）收集周围环境的数据，形成全方位的感知能力。例如多模态感知系统能够构建高精度的三维环境模型。数据融合技术将来自不同传感器的信息整合，生成精确的环境模型。目标识别与追踪：目标识别与追踪：系统利用先进的图像处理与目标检测技术等智能算法识别障碍物的类型、位置，预测障碍物的运动方向。通过连续追踪障碍物的位置，评估其未来可能的移动轨迹。决策与避障控制：决策与避障控制：飞行控制系统根据环境数据和障碍物的动态变化，实时计算出最优的避障动作，如调整高度、改变飞行方向或速度。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 83 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 这些

223、决策通过飞行控制算法直接转化为飞行器的操作指令，完成避障动作。动态路径调整能力动态路径调整能力 动态路径调整能力是指飞行器在执行任务时，能够根据环境和任务需求的实时变化，动态重新规划和修正飞行路线，以实现高效安全的任务执行。在飞行前，系统根据预设目标生成初始飞行路线，考虑飞行距离、能源消耗、禁飞区等因素。而飞行中的动态路径调整可以参考以下步骤：环境感知与信息更新：环境感知与信息更新：飞行过程中，飞行器持续采集环境信息，包括气象条件、空中交通状况和新出现的障碍物。数据传输网络可将外部信息源（如地面控制中心）纳入路径调整过程。路径修正与调整决策：路径修正与调整决策：根据最新的环境数据，系统评估当前

224、路径的可行性，识别潜在的风险和延误。自动修正飞行路线，选择更高效、更安全的新路径。调整过程充分考虑飞行器的性能限制和任务优先级，确保整体任务的最佳完成效果。通过这两个核心能力的结合，飞行器能够在复杂、不确定的空中环境中执行各种任务，呈现出色的安全性、灵活性和任务执行效率。3.3.3.4 接受空管指令能力 随着低空经济的发展，低空空域中的飞行器数量不断增长，空管指令为其提供统一的调度和管理，避免潜在冲突与飞行事故，优化飞行任务的执行效率，并满足法规要求。在飞行中，空管指令通过统一调度，帮助飞行器避免空中碰撞和禁飞区违规，同时优化航线、支持任务动态调整，提升资源利用效率。随着空域管理技术和系统的发

225、展，飞行器需要完善对各点：飞行安全 84 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 自空管指令的支持，进一步实现智能化和自动化。针对低空飞行器（如无人机、eVTOL 等），空管指令体系涵盖多种操作和应急场景，包括悬停、返航、降落、接管、疏散、航线更改等指令，确保飞行器在任务执行过程中具备灵活应对复杂空域状况的能力。以下列举一些常用的空管指令：空中待命指令（空中待命指令（Loiter Command）定义：要求飞行器在指定区域内盘旋或巡航，等待进一步指令。适用情况：等待任务目标出现（如监控或搜救任务）；或临时延迟执行任务（如空域繁忙时）。实现路径：飞行器根据预

226、设参数在目标区域内绕圈或保持飞行，稳定高度和速度，确保续航和安全。悬停指令（悬停指令（Hover Command）定义：要求飞行器在当前位置稳定悬停，等待下一步指令。适用情况：飞行路径受阻，等待空域解禁；或临时中止任务或进行环境监测。实现路径：飞行控制系统通过传感器和姿态控制算法，精确保持飞行器在指定高度和位置稳定悬停。返航指令（返航指令（Return-to-Home,RTH）定义：要求飞行器返回预设位置，如出发点或安全降落区。适用情况：电量不足、信号丢失、天气突变等紧急情况；或任务正常结束。实现路径：飞行器自动规划最短安全路径，避开障碍物，返回指定返航点。降落指令（降落指令（Landing

227、Command）定义：要求飞行器立即或计划着陆在指定区域。适用情况：任务完成或电池电量临界；或遇到突发故障或环低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 85 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 境恶化。实现路径：飞行器自主选择平坦区域，并执行稳定降落，由地面操作人员引导手动降落。接管指令（接管指令（Takeover Command）定义：空管系统或者人员接管飞行器控制权，替代原自动飞行模式或者原操作员。适用情况：系统出现异常或环境复杂导致原自动模式失效；或操作员出现异常操作。实现路径：空管系统或者人员接管飞行器操作，切换至空管飞控系统或者空管人员人工操作

228、。绕飞指令（绕飞指令（Avoidance Command）定义：要求飞行器临时调整航线，避开前方障碍物或禁飞区域。适用情况：临时发现空中或地面障碍物；或空域发生临时封锁或事故区域出现。实现路径：飞行器通过环境感知系统检测障碍物，自主修正航线，或根据远程指令调整航路。紧急迫降指令（紧急迫降指令（Emergency Landing Command）定义：指示飞行器选择最近的安全区域立即着陆，优先保护设备与环境安全。适用情况：系统发生重大故障，如电池严重亏电、推进系统失效等；或突发环境变化，如恶劣天气、强风等。实现路径：飞行器自动识别附近的平坦区域进行迫降，或由地面站引导紧急降落。疏散指令（疏散指令

229、（Evacuation Command）定义：要求飞行器迅速离开当前空域，前往安全区域，避免潜在危险。点：飞行安全 86 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 适用情况：发生紧急情况，如空中冲突、自然灾害或区域紧急封锁；或空域资源优先分配给更高优先级的任务飞行器。实现路径：飞行器根据预设安全路径或实时规划的疏散路线，快速飞离危险区域，进入安全待命点。航线更改指令（航线更改指令（Route Change Command）定义：要求飞行器改变既定航线，执行新的飞行路径。适用情况：原航线被封锁、禁飞或天气变化导致无法飞行；或新任务目标或突发任务需要飞行器转向其

230、他区域。实现路径：飞行器通过通信链路接收新的航线指令，重新规划路径，自动导航到新目标点。任务终止指令（任务终止指令（Mission Termination Command）定义：强制终止当前任务，飞行器返回安全区域或立即着陆。适用情况：突发事件（如恶劣天气、空中交通冲突）；或指挥中心人工干预，终止任务操作。实现路径：飞行器中止当前任务，根据任务终止协议返回安全区域或执行紧急着陆。由于空管指令是直接向飞行器下发可能改变其飞行目标、轨迹和任务的相关安全的高级别指令，为确保上述空管指令能够被安全、快速执行，需要更高安全级别的技术体系来支撑，尤其是安全通信技术。指令发放和接受系统必须能够确认验证指令发

231、出方的身份信息，验证指令的完整性，验证飞行器是否准确无误地接受相关指令并启动执行程序。飞行器本体需要具有自主性，可能根据空管指令进行自动规划与任务调整。在有些情况下，尤其是怀疑飞行器失控或者被恶意操纵的时候，在空管指令发出之后，原飞控系统或者操作员将被剥夺对飞行器的控制权。另外，为了保证紧急情况下不对通信系统或中心指挥系统产生依赖，飞行器本体需要存储执行空管指令的预案，这些预案可以事先预置在飞行器本体，并在飞行前根据每次飞行任务情况更新数据和流程。这些预案甚至应该有能力应对所有无线信号完全被干扰的情况，包括启动不依赖无线低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 87 粤港澳大湾区数字经济研究院（

232、福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 电的冗余感知系统、导航系统和决策系统等。通过涵盖任务执行、空域管理和应急响应的全方位空管指令体系，低空飞行器在复杂环境中的运行将更具安全性、灵活性和任务可靠性，为未来低空经济发展奠定技术基础。3.3.3.5 自主与协同的结合 目前我们主要聚焦在飞行器本体在飞行安全的作用，但实际上飞行安全是飞行器本体自主能力和飞行管理系统协同能力的综合体现。在一些需要即时反应的场景中，飞行器需要依靠自身的实时感知与决策完成复杂的操作；而飞行管理系统则通过提供全域动态信息，为飞行器的操作优化提供支持。3.3.4 降落安全：飞行安全中的最后一步 降落是飞行器任务中的

233、最后一步，同时也是确保飞行器安全着陆的关键阶段。相比起飞的动力响应和飞行中的动态调整，降落阶段的技术挑战更多体现在路径收敛、精准定位以及复杂地形的适应上。在低空经济的场景中，飞行器往往需要在城市空域内的狭窄空间中降落，这对飞行器本体的感知与控制能力提出了极高要求。在实际运行中，飞行服务系统虽可提供宏观空域信息支持，但由于降落阶段要应对有关地形、障碍物分布、环境、降落场等高精度细节以及实时变化的气象信息，飞行器本体的实时自主能力无疑是降落成功的关键。3.3.4.1 精准路径收敛与最终定位 降落阶段的第一步是从飞行路径向降落点进行路径收敛。这一过程需要在多种动态因素影响下完成，包括风速变化、环境障

234、碍物和其他飞行器的活动等。飞行器通过高精度定位系统（如 RTK GPS 或视觉 SLAM 技术），能够在接近目标区域时逐步调整自身位置与角度，确保以最优姿态进入降落阶段。点：飞行安全 88 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 然而，定位系统本身存在精度波动和信号干扰的问题。例如，在城市密集建筑区域，GPS 信号可能受遮挡或反射影响导致漂移。因此，飞行器本体需要通过多模态感知系统进行辅助校准。借助视觉传感器和激光雷达，飞行器可以在降落点周围建立一个局部环境模型，对目标位置进行动态修正。这种多源数据的融合使得飞行器能够在定位系统信号存在偏差的情况下，依然精

235、准找到降落点。3.3.4.2 降落阶段的动态适应 降落阶段最突出的难题在于复杂地形和环境变化的适应能力。在一些应用场景中，降落平台不再是一个静止的平面，而可能是移动的或者不规则的平台。在这一阶段，飞行器需要通过感知系统不断更新地形和障碍物数据，并根据变化的环境条件动态调整降落策略。例如，在目标区域出现临时障碍物时，飞行器可以通过微调降落路径，选择最安全的位置完成降落；而面对地面乱流或低空气流的干扰，飞行器的自主飞控系统需要迅速调整姿态与推力，确保平稳着陆；而对移动的降落平台，飞行器需要调整飞行速度和方向与降落平台同步，然后择机稳定低降落到平台上。3.3.4.3 紧急降落与容错机制 降落阶段的另

236、一个重要挑战是处理突发情况，例如目标区域突然变得不适合降落、动力系统异常或通信中断等。在这些情况下，飞行器需要迅速切换到紧急降落模式，启动冗余系统辅助降落，或者中断目前降落程序转飞至备选降落点降落。紧急降落的关键在于容错机制的设计。飞行器本体通过实时监测自身状态（如电量、推力系统状态）和外部环境条件，能够自动选择合适的备选降落点。在通信中断的情况下，飞行器可以根据预设的优先级（如距离最近或风险最低）和降落预案执行自主降落操作。这样的容错机制要求飞行器具备独立决策能力，同时结合飞行服务系统提供的背景数据完成综合判断。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 89 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）

237、版权所有。如需引用，请注明出处。00459 未来，飞行器降落场景会变得更加多样化和复杂化。通过数字化和智能化技术的深度融合，降落这一阶段的安全保障将从“精准”迈向“智能”，为安全飞行提供更加稳健的技术支撑。3.3.5 飞后安全：飞行任务完成后的安全延续 飞行器完成飞行任务后的安全管理涉及多个重要方面，涵盖飞行数据记录、整理、分析和存档，飞行器自身、负载和能源管理，货物或人员接驳，以及飞行器存储和维护等。飞后安全为未来安全飞行做好从硬件到软件的检测检修、维护保养、能源补给等关键安全性保障工作，同时也支持接驳转运、人员休整、经验总结、迭代优化等重要安全可持续性保障环节。3.3.5.1 健康监测与维

238、护保障 飞行任务完成后，飞行器的健康状态评估是飞后安全的核心步骤。通过内置的传感器和机载自检系统，飞行器能够实时监测关键部件的状态，并生成详细的健康报告。例如，动力系统的运行数据可以通过频谱分析判断是否存在异常振动或磨损；电池的电量消耗曲线和温度变化则能够预测其剩余寿命，提示是否需要更换。通过对健康监测数据的综合评估，飞行器能够生成动态维护建议，例如部件更换、电池管理或传感器校准等。这种基于数据的预测性维护方法，有效避免了传统定期维护的低效和滞后问题，减少了飞行器的非计划性停机时间，同时降低了长期维护成本。例如，通过分析螺旋桨的振动频率，可以在其完全失效前预先更换，从而避免任务中断或安全隐患。

239、这种灵活性使飞行器本体在维护环节更加主动和高效。一个比较容易被忽视的维护环节是应急设施的维护。检查应急设备与系统的状态应成为安全检查的一部分，更新维修与维护计划，确保应急设备可用性。飞后安全的一个重要环节是检查燃油、电池等能源系统的状态，进行必要的补充、充电或更换，确保能源供应正常。点：飞行安全 90 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.3.5.2 数据驱动的自我优化 飞行日志与飞行数据应完整记录，便于分析和后续任务的规划与改进。飞行任务中积累的数据不仅反映了飞行器在特定场景下的性能表现，还包含了大量优化潜力。通过对运行数据的智能分析，飞行器能够针

240、对自身的飞控算法、姿态控制逻辑以及能耗管理策略进行改进。例如，如果某次任务中频繁发生姿态调整，这可能提示飞控算法在应对特定风速条件时存在不足。通过对相关数据的建模与仿真，飞行器能够自主调整姿态控制逻辑，以在类似场景中表现得更稳定。这种数据驱动的自我优化能力，使飞行器能够以任务为单位实现迭代，而无需等待外部的集中维护或系统级优化。此外，对飞行过程的数据进行回顾和分析，形成任务报告，便于检视飞行过程中存在的问题，总结好的经验，核对操作的合规性，从而改进未来的操作流程，确保符合最新飞行法规和安全标准。3.3.5.3 飞行安全可持续性的保障 此外，飞行任务完成后还需要进行一系列额外的操作，以保证飞行安

241、全的可持续性。其中包括负载转换，更换和维护下一个任务所需的负载，例如视觉传感、电磁传感、气象传感等；接驳服务，对运送到目的地的货物或者人员及时通过人工或者自动方式及时转运出去，以释放降落资源服务下一个降落任务；人员休管理，确保飞行员、操作员和团队成员的身体与精神状态，安排必要的休息与任务总结会议；飞行器存储与维护，将飞行器存储在适当环境中，控制温度与湿度，避免阳光直射与有害物质积聚，重要部件如电池与传感器需拆卸和单独存放，定期维护和检查，保持飞行器的最佳状态。所有这些环节需要利用数字化系统进行统一管理和协同，保证所有操作可确认和可追溯。飞后安全是飞行任务完成后的重要环节，也是飞行器在全生命周期

242、中维持高效、安全运行的基础。虽然从飞行器本体的角度来看，飞后的相关安全步骤似乎不直接影响飞行安全，但却严重影响着未来任务的安全性能。通过全面的飞行后安全管理措施，从设备检查、飞行过程回顾、基于数据的迭代、人员与货物管理，到存储和维护，可以显著提升飞行器的安全性和运行效率，确保其在未来任务中的稳定性与可靠性。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 91 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 3.3.6 紧急安全：从失联到失控的最后防线 低空经济发展过程中，除了通过各种技术和管理手段保证正常低空飞行任务的安全执行外，在低空飞行的全流程安全保障中，还需要具有应

243、对恶意干扰、操作失控以及其他突发事件与极端场景的能力，飞行器需要装备自主保底模块和预置自主保底方案。低空飞行器的设计通常能应对正常的环境变化、气象变化、负载变化，并且有一定的冗余度能对付短时的故障、干扰或通信中断。但飞行环境变化莫测，飞行器应具有针对突变的极端有害因素的应急响应能力，确保飞行器安全、负载安全和地面安全。3.3.6.1 应对恶意干扰：空域威胁下的自主防护 在复杂空域环境中，飞行器可能面临信号干扰、伪导航信号以及其他形式的恶意干扰。这些威胁不仅可能导致飞行器失控，还可能对空域内其他飞行器和地面目标造成连锁反应。飞行器需要具备多层次的自主防护能力，以应对恶意干扰的潜在风险。抗干扰通信

244、与导航是自主防护的第一道屏障。通过采用频率跳变、信道隔离以及加密通信协议等技术，飞行器能够有效抵御外部信号的干扰与劫持企图。此外，飞行器在接收导航信号时，应通过比对多源定位数据（如GPS 与视觉 SLAM 等），快速识别伪装信号并切换至备用导航模式（如视觉导航等），确保飞行路径的稳定性。实时威胁规避是防护能力的核心体现。例如，当飞行器感知到空域中存在非正常飞行器活动时，可以通过自主路径调整避免靠近潜在威胁区域并及时上报非合作飞行器信息。通常这种威胁感知与规避能力，除了依赖飞行器的本地感知与决策能力，也需要飞行服务系统提供的空域全局态势支持和配合，才能最好地发挥其作用。3.3.6.2 失控情景的

245、预防与保底措施 虽然各种安全防范和冗余措施会将飞行器失控风险降到最低。但失控事件，包括通信链路中断、动力系统故障、电量耗尽等情况，随着飞行规点：飞行安全 92 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 模的扩大，也有可能发生。飞行器需要在失控情景下具备从预防到保底的全链路安全能力。飞行过程中，通信链路的不稳定性是一个显著挑战。由于低空通信环境的复杂性，飞行器可能面临链路中断或信号延迟的情况。为了应对这些问题，飞行器的通信系统通常设计为多链路冗余模式，当主链路出现异常时，备用链路可以立即接管，从而确保与运行系统的连接不间断。通信失联是常见失控情景的重点。在极端

246、情况下，当所有通信链路完全失效时，飞行器的本地自主能力就显得尤为重要。通过预设的应急策略和本地数据处理能力，飞行器可以在失联状态下自主选择预设的紧急策略（如悬停、返航或就近安全降落等），完成保底操作，以最大限度地减少风险。这种自主应急能力是飞行器本体设计中需要特别关注的重点，同时也是应对复杂低空环境的重要保障。如前所述，动力系统冗余设计是失控预防的另一重要环节。飞行器通过多模块冗余设计，在关键部件出现故障时能够快速切换至备用模块。例如，当某一动力电机出现问题时，其他模块能够临时接管推力输出，确保飞行器平稳运行至安全降落。保底机制的智能化为极端情境提供额外一道防线。在飞行器电量即将耗尽但尚未失控

247、的情况下，自主系统可以动态评估当前环境并选择最优策略，例如优先返航或主动悬停等待救援。这些保底操作强调飞行器在突发情况下的自适应能力，最大限度减少风险。此外，附加的安全保底措施也会对失控情况下的安全提供更多的保障。例如，飞行器可以加装弹射降落伞，在飞行器失控后自动弹出，让飞行器缓缓降落，保证飞行器、人或物的负载、和地面涉及目标的安全。载人飞行器可以按照安全气囊，对乘客和机上人员提供额外的保护。正由于低空飞行器大都是中小载重或者数位乘客的小型飞行器，这些附加的安全措施才适合装备并发挥作用。最后，一个完整的低空经济安全体系，在飞行器失控的情况下，还需要与地面相应的基础设施配合构建起最后的防线。例如

248、，地面报警系统，能预测到失控飞行器对地面的影响区域，并提前预警受影响的人群和车辆；低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 93 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 地面应该建设或复用相应的庇护设施，使人群和车辆能就近临时避难，避免失控飞行器的直接冲击等。3.3.6.3 自主闭环与协同协作 在应对突发事件时，飞行器作为任务执行主体，其对抗安全与失控安全能力需要自主闭环，逐步实现从被动保护到主动应对的转变。在最坏的情况下，能自主进行相应安全操作，化解紧急安全风险。随着飞行服务系统的进一步完善，它能提供全域动态信息支持与事件后的全局快速响应能力。飞行器在面临

249、突发事件时能够通过飞行服务系统获取更全面的协同支持。例如，在空域内发生大规模干扰事件时，飞行服务系统可以通过全局态势感知功能，为受影响飞行器提供路径调整建议或优先降落指令。这种协同模式将显著提升突发事件的应对效率与安全保障水平。3.4 小结 飞行安全，是低空经济发展中最基础的安全问题。本章试图对飞行器本体安全和单体飞行安全做一个全面的梳理。飞行器本体安全方面，我们总结了从结构、动力、感知和控制、自主、通信、信息、气象、飞控、负载到制造和维护等各方面应该关注的安全措施、方法方案或者解决思路。而在单体飞行安全方面，我们从第一性原理分析了从飞行前、起飞、飞行中、降落、飞行后等各个飞行环节中可能遇到的

250、安全风险以及相应的处理思路和方案，也对紧急情况下的安全保底措施进行了讨论。低空经济还处在发展初期，一定还有很多问题尚未出现，很多安全隐患尚未暴露，技术还在不断创新和改进，我们的讨论也不可能完整和完善，需要不断迭代和更新。低空经济依赖规模化的低空飞行活动，本章仅仅讨论了飞行器本体安全和单体飞行安全。虽然这个过程中不可避免地提及与其他飞行器、与飞行服务系统之间的相关内容，但我们还是将其他或更具挑战性的安全方面放在后面的章节进行系统讨论。点：飞行安全 94 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 飞行安全的内涵远不止于一时一地的安全保飞行安全的内涵远不止于一时一

251、地的安全保障，它是一个动态而复杂的系统，涵盖了飞行器本障，它是一个动态而复杂的系统，涵盖了飞行器本体的设计安全性和飞行过程中的动态安全保障两大体的设计安全性和飞行过程中的动态安全保障两大重要维度。这两者既各自独立，又相互交织，共同重要维度。这两者既各自独立，又相互交织，共同构建起低空经济发展的安全基石。构建起低空经济发展的安全基石。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 95 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 4.线：航路安全 航路安全航路安全(Airway Safety)是指低空航路和空域的划设和使用需要遵守顶层空域和航路使用规则，保证航路和适飞空

252、域有充分的配套基础设施作保障，不对飞行器自身带来风险，不对其他空中用户产生冲突，不对地面目标产生威胁。航路安全对应低空经济的元问题 2（第 31 页）。航路和空域划设是飞行活动前期准备工作中的重要环节，这不仅仅是确保飞行器能够按计划顺利起飞和到达目的地的基础，也是确保飞行器之间不发生碰撞、空域不拥堵的必要条件，对飞行的安全性和效率起到关键作用。本章将从空域划设和使用、航路划设和使用、以及配套设施与数据保障的视角展开讨论。4.1 空域划设安全 低空空域的管理是低空经济安全体系的核心组成部分。随着无人机、载人飞行器的广泛应用，传统的空域管理体系已经难以满足低空经济的需求。未来的低空经济需要高度智能

253、化、自动化和实时响应的空域划设与管理机制，以确保飞行器之间的高效调度、安全运行和空域资源的最优利用。4.1.1 空域划设 低空空域划设对飞行器运行的安全性和效率具有重要影响，是低空空域管理的核心基础。科学合理的空域划设能够有效规范飞行行为，防止空中冲突，优化资源利用，同时为异常情况下的应急处置提供必要保障。首先，空域划设通过明确不同区域的使用规则，为飞行器提供清晰的运行指引。低空空域通常划分为适飞空域和管制空域。适飞空域为飞行器的日常运行提供安全范围，而管制空域则涵盖敏感设施、人口密集区和特定安全区域，例如政府机构、机场净空保护区等，为防止飞行器进入高风险区域而划定。线：航路安全 96 粤港澳

254、大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 其次，低空空域中还需要大量的动态空域划设机制，能够实时适应变化的飞行需求和环境条件，提高其安全性。例如，临时管制区域（如电子围栏）能够根据突发任务、活动或天气状况快速划定，为特殊情况下的安全提供保障。在空域基本属性确定的基础上，可以根据应用场景和安全需求对空域进行划分，例如物流空域、城市空中交通空域、应急救援空域等。不同区域内的飞行器运行规则和优先级各不相同，确保空域资源的高效利用。同时，通过对低空空域进行不同模式的细化，使用多种空域结构构型和划分方式，能够在不同高度和位置的空域中安排多种飞行活动，从而避免飞行器在空间和时

255、间上的冲突，提高空域使用和运行效率。通常情况下，空域划分可以按照以下几种方式或几种方式的混合进行：1.分层划分分层划分，是根据空域高度划分不同运行层次的结构方式。这种方法通常结合飞行器的性能、任务需求以及空域的安全要求来设计。例如可按照：地面-50 米，超低空区域，主要用于无人机快递、短距离巡逻等；50 米-150 米：低空飞行主流层，常用于物流无人机、农业喷洒、摄影等；150米-300米：低空高端飞行层，适合中型无人机或特种作业任务。图 4.1 为城市空中交通空域设计中的分层划分示意图8。图 4.1：国家空域基础分类示意图。（来源：中国民用航空局国家空域基础低空经济发展白皮书（3.0）-安全

256、体系 97 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 分类方法8）通过高度划分和垂直分层管理，可以减少飞行器之间的航线交叉和拥堵风险，尤其是在高密度区域，例如城市中心或物流集散地，确保不同类型飞行器的安全运行，提高空域使用效率。分层方法还为优先级较高的飞行活动提供了专用空域，例如应急救援。2.交通流划分交通流划分，通过定义航路网络和飞行流向，建立类似地面交通的飞行规则。在空域内预先设计固定航路（如高速无人机通道），类似于空中高速公路，保障飞行器按照预定方向有序流动。在任务高峰时，通过实时调整空域使用规则（例如指定动态飞行走廊），优化资源利用和降低拥堵风险。设

257、定进出航路、优先权规则，确保飞行器在不同空域区域内分流运行，减少交叉点的碰撞风险。图 4.2 为城市空中交通空域设计中的交通流划分示意图14。图 4.2：空域设计中的交通流划分。(来源：Designing airspace for urban air mobility:A review of concepts and approaches)3.飞行走廊（飞行走廊（corridor）划分，）划分，是专为特定飞行活动划定的空域通道，通常用于货运无人机、长距离任务飞行或城市低空公共交通（如空中出租车）。走廊的设计包括垂直高度、水平宽度和预定航线，结合进出口点、线：航路安全 98 粤港澳大湾区数字经济

258、研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 交通灯（类似）等控制机制，确保多飞行器同时运行时的有序性。在突发情况下（如临时管制），可快速调整走廊的形状和使用权限，保障空域灵活性和安全性。图 4.3 为城市空中交通空域设计中的飞行走廊划分示意图14。图 4.3：空域设计中的飞行走廊划分。（来源：Designing airspace for urban air mobility:A review of concepts and approaches）4.混合式划分，混合式划分，当前主流的低空空域管理模式往往结合上述方法。例如，在特定城市的低空空域中，通过分层划分高低飞行器运行层次，结

259、合固定交通流和动态飞行走廊进行高效管理。同时，动态调整区域权限和航路网络，以满足实时需求。图 4.4 为城市空中交通空域设计中的混合式划分示意图14。通过多元化的划分方法，低空空域管理能够在复杂运行场景中有效平衡安全与效率。分层和交通流划分减少飞行器间的冲突，飞行走廊保障高频任务的快速执行，而基于场景的划分则提升了特殊任务的灵活性和精准性，为低空经济的可持续发展提供了强有力的空域支撑。空域划设还为飞行器路径规划提供了数据基础。飞行器在任务规划阶低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 99 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 段，依据空域信息设计航线，避

260、开高风险区域并遵守空域管理规定。通过与飞行服务系统的配合，飞行器可以实时调整航线，应对突发事件或空域使用情况的变化，确保飞行任务的顺利完成。图 4.4：空域设计中的混合式划分。（来源：Designing airspace for urban air mobility:A review of concepts and approaches）此外，空域划设对低空运行的紧急处置能力具有关键意义。在飞行器出现失控、导航异常或其他紧急情况时，明确的空域划分和优先规则能够帮助系统快速引导飞行器进入安全区域，减少对空域内其他飞行器或地面设施的潜在威胁。4.1.2 空域划设的安全考虑 低空空域划设需要综合考虑

261、多方面因素，以保障飞行活动的安全性。由于低空空域涉及飞行器种类多样、环境复杂以及地面活动的直接影响，其安全性要求尤为严格。以下是低空空域划设安全考虑的多个角度。支持支持异构的飞行器。异构的飞行器。低空空域中的飞行器类型多样化。无人机、直升机、小型通航飞机等常常同时运行于低空区域。这些飞行器的性能和用途差异巨大。例如，无人机主要用于物流运输或航拍，直升机则多用于应急线：航路安全 100 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 救援或短途运输。因此，在空域划设时，需要根据飞行器的性能特点和用途对空域进行分层管理，比如为无人机设置低高度范围，为直升机和通航飞机设

262、置较高的高度。同时，要建立明确的避让规则，例如无人机需优先避让有人机，以减少冲突风险。应对复杂环境。应对复杂环境。地面环境的复杂性对低空飞行安全提出了很高要求。由于低空飞行高度低，飞行器很容易受到地面障碍物的影响，例如高楼、电线、风力发电设施甚至树木等。这要求在空域划设时，建立全面的地面障碍物数据库，并将这些信息整合到飞行导航系统和航路规划中。此外，对于地形复杂的区域，例如山地或峡谷，需提供详细的地形数据，并提醒飞行员/操作员/操作系统此处为高风险区域。建立信息基础建立信息基础保障保障。低空空域划设还需要可靠的信息基础设施支持。低空经济带来了高密度的规模化低空飞行，因此，尤其在城市环境中，几乎

263、所有的适飞低空空域都可能存在低空飞行活动。而传统高空空域的监控技术如雷达覆盖不到或不全低空、传统的通信公网覆盖范围也有限、复杂的低空空域环境需要更好精度的定位设施等，因此需要额外部署通信、导航和监控设备，保证全部适飞空域里通信和导航的覆盖，同时保证低空全域的监控覆盖。考虑微观天气因素。考虑微观天气因素。天气条件也是低空空域划设的关键考量因素。低空飞行器容易受到突发天气的影响，如强风、降雨或浓雾等，这可能导致飞行器失控或偏航。因此，需要在低空适飞空域中部署高精度的气象监测设备，实时提供天气数据，并通过气象预警系统提醒操作员。同时，恶劣天气条件下应设立临时的禁飞机制，例如在雷暴区域限制飞行活动，以

264、保障飞行安全。协同地面活动。协同地面活动。与地面活动的协调同样重要。低空飞行活动直接受到地面活动的影响。例如，学校、医院、军事设施、自然保护区等敏感区域需要划定为禁飞区。同时，在城市中心等人口密集区，应设置严格的飞行高度限制，以避免飞行器坠落或噪声干扰对地面居民造成影响。在重大活动期间，如演出、体育赛事等，还需要发布临时的飞行限制，避免飞行活动干扰地面秩序。加强飞行器管理。加强飞行器管理。低空飞行器的管理是低空空域管理的一项重点工作。低空飞行器数量庞大且用途广泛，但其潜在风险也较高。因此，应对飞行低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 101 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引

265、用，请注明出处。00459 器实施严格的实名注册和电子识别制度，确保每架飞行器都可以追溯。飞行器的飞行许可也需要通过数字化平台进行审批，快速分配所需空域。落实应急预案和风险管理。落实应急预案和风险管理。应急预案和风险管理也是低空空域划设的重要组成部分。在低空空域划设时，应预留紧急着陆区域，如机场、小型空地或空旷区域，以便飞行器在突发情况下能够安全着陆。同时，要针对飞行冲突、导航失效等潜在风险制定详细的应急措施，比如建立明确的避让规则和空中冲突解决方案。此外，地面救援能力的协同也很重要，以便在事故发生后迅速展开救援。有条件的适飞空域内还应该设立紧急庇护设施。加速立法执法节奏。加速立法执法节奏。法

266、律法规和监管是确保空域安全的重要保障。需要制定统一的低空空域划设和管理标准，并对违规飞行行为进行严厉的处罚。例如，利用监控系统发现非法飞行后，可以通过法律手段进行追责。此外，社会公众也应参与到监管中，通过举报非法飞行行为共同维护空域秩序。尽快部署智能空域管理系统。尽快部署智能空域管理系统。低空空域的管理需要灵活性和智能化支持。低空空域使用效率和飞行密度要求空域规划应精准精细，而不是粗线条、一刀切，不放大不缩小低空空域安全使用风险。现代数字化技术的应用可以让低空空域划设更加高效。例如，通过开发智能空域管理系统，利用大数据和人工智能技术动态调整空域划设方案，以适应临时任务或突发需求。同时，通过空域

267、内的实时数据共享，能够让飞行器、地面控制中心等各方协同工作，保证安全的同时，避免资源浪费。低空空域的安全划设需要从多个维度进行全方位考量。通过科学规划、动态管理和技术支持，为低空飞行活动提供一个安全、高效的运行环境，同时促进低空经济的健康发展。4.2 航路划设安全 低空经济的航路（Airway）是指为支持低空经济活动中的飞行器（如通用航空器、无人机、直升机、eVTOL 等）在低空空域中安全、高效、有序运行而规划的飞行路径。线：航路安全 102 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 4.2.1 航路和航线的概念 航路是一个宽度和高度范围固定的立体空间通道，

268、供飞行器在空中航行时使用。它通常是由多个导航点连接而成，确保飞行器在航路内飞行时能够依赖基础设施获得指引和支持。航路是一个“空中走廊”,具有特定的宽度、高度和方向,主要用于空域管理和飞行器的有序流动,通常涉及航空管制，航路的使用需要事先获得批准。通常情况下，飞行器应确保沿批准的航路安全飞行。与航路对应的另一个概念为航线（Route 或 Flight Path）。航线是指一个飞行器从出发地到目的地所实际或计划飞行的路径，是具体航班或任务的飞行轨迹。航线可以通过一条或多条航路组成，也可以不按已有航路完全自主规划。航线是针对具体任务或飞行计划设计的，不一定完全依赖航空管制提供的固定航路。在低空飞行、

269、通用航空、无人机领域，航线规划更灵活，航线规划通常属于飞行运行的范畴，将在后续的运行安全章节予以讨论。4.2.2 航路规划 航路的划设和使用需要综合考虑飞行任务目标、地理、气象、人文等多种因素。航路划设在低空飞行安全保障中具有重要作用，它直接影响飞行器的运行秩序、冲突避免和资源高效利用。图 4.5 为城市场景下的公共航路划设示意图14。航路划设为飞行器提供明确的运行路径，使不同飞行器能够各行其道，避免在时间和空间上的冲突。明确的航路规划能够在起飞、飞行和降落各阶段减少意外碰撞的可能性。通过合理划分飞行层级、航路宽度和流量密度，航路划设优化了空域资源分配，避免空域的过度拥堵，确保飞行活动的高效和

270、稳定。在应对特殊任务或紧急情况时，预先划定的航路能够快速调整，降低对正常飞行活动的干扰，同时保障紧急任务的顺利完成。航路划设结合地形、建筑物信息和禁飞区域（如敏感设施周围的空域），为飞行器提供绕飞路径，确保其远离风险区域，避免事故发生。航路划设主要有以下几种方式：1.固定航路的划设固定航路的划设。固定航路方法通过预定义的路径和高度，为飞低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 103 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 行器提供标准化的飞行路线。结合三维地形数据、建筑物信息和动态障碍物数据，航路划设可以精准绕过山体、建筑物或临时障碍区域，避开禁飞区域或特

271、定任务空域，确保了飞行器在不干扰敏感区域（如机场、政府设施周边）或高风险区域的情况下运行，同时满足优先任务的需求这种方式类似于“空中高速公路”，有助于规范飞行器的运行秩序，特别是在高流量的空域中，对于复杂地形或城市低空运行尤为重要，有效防止飞行器因碰撞障碍物而发生事故。固定航路明确了空域的使用规则，减少飞行冲突，同时为管制提供了清晰的监控依据。图 4.5：城市场景下的公共航路划设（以新加坡为例）（来源：Designing airspace for urban air mobility:A review of concepts and approaches）2.动态航路动态航路的的划设划设。动态

272、航路根据实时气象环境和空域情况动态调整航路的划设。该方法灵活性高，能够快速响应天气变化、突发任务或空域管控调整，确保飞行器在复杂环境中的安全运行。这里需要注意的是，动态航路的划设还是面向所有的飞行任务而临时调整的公共安全飞行通道，而不是针对某一个或某一些飞行任务而划设的专用通道。这与具体飞行任务中的动态航线规划和调整有着明确的区别。线：航路安全 104 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 4.2.3 航路划设的安全考虑 低空航路划设主要是为低空飞行器提供清晰、安全的通行路径，确保其在特定空域内的飞行有序高效。如前所述，由于低空飞行可能会利用所有适飞空域

273、，低空空域的划设需要考虑一系列安全因素，从支持异构的飞行器，到考虑地面环境和活动信息，到天气考虑，到基础设施的保障和智能化管理系统等，以保证整个适飞空域可以随时用来执行低空飞行任务。与低空空域划设不同，低空航路划设更强调路径的细节设计，关注飞行器具体通行的安全性和效率。空域划设是全局性的，为所有低空飞行活动提供框架;而航路划设则是局部的，更聚焦于飞行器的通行需求和安全保障。这种分工使得低空管理既有全局视野，也有细致操作，为低空经济的发展提供了全面支撑。由于航路是被低空飞行活动频繁使用的具体的空中飞行通道，航路划设更加具体和精细，也可以根据具体情况更加优化。着眼于飞行路径本身的设计，而非整个空域

274、的分配。以下是航路划设需要重点考虑的安全因素。首先，要充分考虑地形地貌和障碍物的影响。航路设计需要避开高山、建筑物、电塔等潜在风险，并确保航路的最低安全高度。在满足这些限制条件的同时，根据选定的优化目标(最短路径、最小高度差等)，对航路划设进行优化。同时，航路可以利用河流、公路等地理特征作为参考点，既方便导航，也能减少飞行风险。其次，航路必须与空域划分保持协调，避免与禁飞区、限飞区或机场控制区重叠。在同一区域内设计多条航路时，还需要通过高度或横向距离的分离来减少空中冲突的可能性。气象条件也是一个重要因素。航路设计应尽量避开恶劣天气高发区域，例如强风或雾霾影响明显的地方。同时，航路规划还需具备一

275、定的灵活性和冗余度，以适应季节性或实时天气变化。导航和通信保障是低空航路设计的技术支撑。航路覆盖范围内需确保有高精度的导航信号(如北斗或GPS)和可靠的通信网络，使飞行器能够低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 105 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 稳定地接收指令并进行定位。航路设计还可以根据覆盖信号的强弱和质量，优化航路路径，确保航路得到最佳的导航和通信保障。在紧急情况下，航路的安全冗余显得尤为重要。例如，需规划备用航路和紧急备降点，以便飞行器在故障或突发情况下能够迅速采取措施，降低事故风险。此外，航路设计要兼顾多种飞行器的性能特点。例如，无

276、人机、直升机和固定翼飞机的速度、灵活性和转弯半径各不相同，航路需满足不同类型飞行器的需求。同时，航路规划还需要考虑环境保护问题。航路应远离人口密集区或自然保护区，减少噪音和对生态的干扰，以确保可持续发展。最后，航路划设也需要与区域经济活动协调一致，合理利用有限的空域资源，为地方低空经济发展提供支持。4.2.4 基于航路飞行的优点 在完成航路划设后，使用公共航路，即规划和划定的固定飞行路径，为飞行器提供了可预见的运行轨迹，从而在多个维度上对飞行安全产生积极作用。提高空域利用效率，减少飞行冲突提高空域利用效率，减少飞行冲突。公共航路通过合理分配低空空域资源，明确了飞行器的运行路线和高度层级，避免了

277、飞行器在无序环境中的随机飞行行为。多个飞行器在同一空域内按照预设航路运行，可以有效减少飞行路径交叉的概率，降低潜在的冲突风险。尤其是在城市复杂的低空环境中，公共航路的使用能优化空域利用效率，确保飞行器各行其道，互不干扰。明确飞行规则，提供运行规范明确飞行规则，提供运行规范。公共航路对低空飞行建立了统一的运行规范，包括航路起点、终点、高度层级、速度限制等，确保飞行器按照规则运行。这种标准化管理有助于减少因飞行器操作不当或飞行路径不明而导致的飞行事故。例如，当飞行器面临紧急状况时，公共航路也能为其提供清晰的撤离或返航路径，增强紧急处置的安全性。提供安全航线，避开高风险区域提供安全航线，避开高风险区

278、域。在低空运行环境中，存在建筑物、线：航路安全 106 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 交通设施、电力设施、临时障碍物等多种潜在威胁。公共航路在规划时，会充分考虑这些障碍物的位置和高度，并避开敏感区域（如禁飞区、人口密集区和军事设施空域），为飞行器提供安全的通行路径。这种规划显著降低了飞行器因误入危险区域而发生事故的可能性。支持监控与调度，增强安全监管支持监控与调度，增强安全监管。通过公共航路运行，飞行器的位置、状态和飞行轨迹可以与地面监控系统保持高度一致。这使得调度和监管部门能够实时掌握空域内飞行器的动态，快速发现偏离航路或异常飞行的情况，并及时

279、采取干预措施。例如，空域管理系统可以结合公共航路数据和感知技术，进行精准的航路监控和飞行调度，提升整体的低空安全水平。减少飞行不确定性，优化飞行计划减少飞行不确定性，优化飞行计划。公共航路的使用降低了飞行器计划路径中的不确定性。飞行器能够在固定的航线上完成飞行任务，无需频繁调整航线或规避其他飞行器。这不仅提高了飞行效率，还能帮助运营者更好地规划任务时间和路线成本。同时，飞行器在航路上的预期行为为其他飞行器和监管系统提供了更多反应时间，进一步增强了整体的飞行安全。通过规范飞行路径、优化空域资源分配和提供安全运行的指导，公共航路在低空运行安全中扮演了基础性的保障角色。它不仅有效减少了飞行器之间的冲

280、突风险，还为复杂低空空域的智能化管理和安全运行奠定了坚实基础。4.2.5 航路飞行与自由飞行 在低空经济发展白皮书 2.0-全数字化方案里12，我们建议构建一个全数字化的低空飞行管理和服务系统。其中一个核心的观点是基于实时联合时空资源分配的空域和航线规划和管理方案（所谓“低空的 IP 交换”）。这个方案突破了传统航空基于航路/航线的管理方式，使运行低空飞行器不再受传统航路的约束，可以在可用的时空资源的约束下实时获取一条满足其飞行任务的最佳航线，实现想飞即飞的所谓“自由飞行”模式。这种方案理论上可以充分利用所有适飞空域的时空资源，最大限度地提高空域利用率。如果事先将一些时空资源预留下来，组成一些

281、固定低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 107 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 的空中通路，这些通路就形成了传统的航路，可以按照传统航路模式进行低空飞行。所以，全数字化方案可以兼容所有已有的基于航路的飞行规则，同时也能支持原生自由飞行的模式。而基于部分固定时空资源形成的安全航路，由于不需要实时计算时空资源的分配和调整，可以节约大量的计算资源。低空飞行模式的发展将经历一个螺旋式上升的过程。第一阶段：隔离飞行，运营隔离飞行，运营方方自管阶段，自管阶段，飞行飞行密度底密度底（单个城市同时在空飞行器几百架量级）。基于航路的飞行为主，自由飞行较少。飞行器

282、飞行主要管理责任在运营方。全数字系统对低空飞行的保障主要在于监测飞行器和预测航路是否存在异常。如有异常情况发生，系统将对飞行器运营方提出警示，并即时规划一条新的安全航线，指引飞行器按照新的航线飞行，以解除潜在的冲突或风险。在这一阶段，有人驾驶和无人驾驶飞行的飞行器协同将通过信息同步传送到各自的监管/管理平台分别进行管理。第二阶段：混合飞行混合飞行，集中式管理，集中式管理阶段阶段，飞行密度中等飞行密度中等（单个城市同时在空飞行器在几千架量级）。这一阶段航路飞行和自由飞行模式高度统一，都需要统一的全数字化管理服务平台集中管理。在这一阶段，由于飞行器智能水平还没达到完全自主的精细化飞行和避障，针对中

283、密度的飞行，不管是基于航路的飞行还是自由飞行，从飞行计划的制定到飞行过程的监测，都需要全数字化系统全程介入。系统充分利用所有适飞空域和航路，分配具有足够安全时空间隔的航线，同时实时监测飞行器之间、飞行器与障碍物之间、飞行器与环境之间的冲突。在发现问题时，即时规划新的路线并调度运营方或者飞行器按照新的路线进行避让，解除冲突和风险。在这一阶段，低空有人驾驶飞行器的比例会更少，系统会指挥所有无人驾驶飞行器对有人机进行主动避让来避免冲突。第三阶段：融合飞行，分布式融合飞行，分布式智能协同智能协同阶段阶段，飞行密度高，飞行密度高（同时在空飞行器几万架量级）。基于航路的自主飞行为主，自由飞行为辅。随着飞行

284、器自主飞行和避障能力的成熟，飞行器可以自主在分配的航线中密集飞行，飞行器之间的冲突完全可以通过飞行器智能协同和空中交通规则自行解除。这个时候，全数字化系统主要对整个空中态势进行监测，进行流量管理，所需计算资源也有限度。这个阶段系统也保留支持自由飞线：航路安全 108 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 行能力，为少量的特殊业务、紧急业务或者个别异常飞行器提供即时航线保障。在这一阶段，有人驾驶航空器绝大部分将被无人驾驶航空器所取代，空域和飞行管理可以按照统一的交通规则来协同与解除冲突。通过一个全数字化系统，我们将传统基于航路的飞行和自由飞行、外部控制飞行

285、和自主飞行、有人驾驶与无人驾驶完美地统一在一起，并在低空经济发展的每一个阶段都能提供有力的安全保障。在全数字化系统支持下，运行和管理颗粒度将更精确和精细，从而也更加安全。需要注意的是，实时航线的规划与分配、飞行活动的协同与调整、飞行任务的执行与变动等，仍然需要建立在一个有充分保障的空域划分的基础上。4.2.6 低空运行规则 前文我们阐述了空域划设和航路划设中的安全问题，在充分考虑环境和地面等各种与航路安全相关的因素后，我们可以得到合理且安全的低空空域和航路供低空活动使用。但至此，我们还遗漏了一个重要的组成部分，即低空运行规则。正如地面交通一样，有了空域和航路后，还必须要有配套的交通规则与之配合

286、才能保证空中交通安全。我们前面的讨论，大部分都是从技术上和因果上按照朴素的想法，以保证安全为目的进行空域与航路的设计和规划。而在实际中，不论是划设空域和航路，还是使用他们，我们还需要遵守国家和地方的法律法规、运行规则、交通规则、飞行规则等具有法律效力的规定，并不断适应政府颁布的不断优化新版本。而不断发展的低空活动积累的大量被验证过的数据，又会反过来为新的规则的优化提供新的依据。低空运行规则是航空运行的重要组成部分，其制定和完善既要满足飞行安全的核心要求，也需要适应低空经济发展的实际需求。现阶段，低空运行规则还处在发展初期，很多规则还很保守，需要基于最新的技术和系统能力进一步完善和细化。虽然运行

287、规则可以放在运行安全部分中讨论，但考虑其相对的稳定性，在空域和航路划设之后马上讨论运行规则更为合理。为了全面涵盖低空空域的运行规则，我们集中从空域使用、航路规低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 109 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 划、飞行模式、优先级与避让规则，以及规则扩展和国际协作等通用原则方面进行探讨，并结合目视飞行规则（VFR）、仪表飞行规则（IFR）、数字化飞行规则（DFR）及未来的自主飞行规则（AFR）来讨论。4.2.6.1 空域使用规则 空域分类与动态管理空域分类与动态管理 低空空域通常划分为管制空域、限制空域和自由空域：管制空

288、域管制空域：由空中交通管制（ATC）直接管理，飞行器需获得许可并接受实时监控。限制空域限制空域：供特定活动（如军事演习）使用，需特别审批后方可进入。自由空域自由空域：适合无人机或小型飞行器，运行灵活但需遵守基本规则。动态空域管理是低空空域的显著特点。通过实时分配机制（Dynamic Airspace Allocation System,DAAS），空域可根据实际需求快速调整。例如，在紧急救援任务期间，系统可动态分配特定空域以保障优先任务的完成，同时避免其他飞行器干扰。地面缓冲区与禁飞区地面缓冲区与禁飞区 为了保护地面居民安全和减少环境影响，一些国家设定了地面缓冲区（如居民区上空最低飞行高度）或

289、生态禁飞区（如湿地和自然保护区），飞行器必须遵守相关限制。4.2.6.2 航路使用规则 智能化航路规划智能化航路规划 低空航路设计需满足交通流量、安全间隔和环境保护等要求：在繁忙空域中，航路需要保持足够的水平和垂直间隔，以降低碰撞风险。线：航路安全 110 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 借助人工智能和大数据技术，航路规划可以动态优化，例如基于实时天气和地理数据调整路径，从而减少能耗，提高运行效率。灵活的航路优先级灵活的航路优先级 紧急任务（如搜救或灭火）可优先使用专用航路，而常规飞行任务需服从动态分配。无人机可能需要独立的低空航路网络，避免与有人

290、飞行器的交互干扰。4.2.6.3 飞行规则 目视飞行规则（目视飞行规则（VFR）VFR 适用于天气条件良好的情况下，飞行员通过目视完成导航和避让：要求最低能见度（如不低于 5 公里）和云底高度（如不低于 300米）。飞行员需实时观察并主动避让障碍物和其他飞行器，特别是在复杂地形或建筑密集区。仪表飞行规则（仪表飞行规则（IFR）IFR 适用于能见度较低或复杂空域运行：飞行器需配备符合标准的仪表设备，飞行员需具备仪表飞行资格。所有飞行路径和高度由ATC指挥，确保空域的高效和安全利用。数字化飞行规则（数字化飞行规则（DFR）DFR 是一种新兴规则，专注于通过数字化信息和自动化技术实现飞行器之间的协同

291、和自我隔离：适用于无人驾驶飞行器和密集交通环境。依赖实时通信和监控技术，可在不同天气条件下运行，并显著提高运行效率。自主飞行规则（自主飞行规则（AFR）低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 111 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 未来的自主飞行规则（AFR）将支持完全自动驾驶飞行器的运行：重点在于集群协同运行、路径预测和动态避让。AFR 通过智能算法和分布式控制实现飞行器的完全自主运行，进一步减少对地面管制的依赖。4.2.6.4 空中交通规则 目前针对低空飞行，尤其是涉及到无人驾驶航空器与有人驾驶航空器之间，尚未有类似地面交通规则的完善全面低空飞

292、行规则体系出现，下面是一些举例：优先级规则优先级规则 空中交通规则通过明确飞行器优先级来保障运行秩序：紧急任务优先：紧急任务优先：如医疗运输、搜救和灭火任务的飞行器享有最高优先级。特殊用途优先：特殊用途优先：如农业喷洒、地质勘测等任务次之。普通飞行器让路：普通飞行器让路：常规训练、娱乐飞行或普通业务需主动避让优先任务。避让规则避让规则 避让规则是低空空域安全运行的关键，：对向交汇：对向交汇：例如，例如，两飞行器迎面相遇时，各自向右避让。交叉相遇：交叉相遇：例如，例如，位于右侧的飞行器享有优先权，另一架需主动避让。垂直相遇：垂直相遇：高度较低的飞行器需主动避让较高高度层的飞行器。灵活性差异：灵活

293、性差异：小型飞行器需避让惯性较大的大型飞行器。动态避让机制动态避让机制 基于实时通信（如 V2V 通信）和 AI 技术，飞行器可在遇到潜在冲突时自动调整路径和高度，确保空中交通流畅运行。线：航路安全 112 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 4.2.6.5 安全与运行支持 低空飞行安全框架低空飞行安全框架 国际航空组织（ICAO）提出的低空飞行安全框架包含以下核心内容：飞行器全程追踪与监视（如 ADS-B 设备与卫星监控）。低空天气预警系统，实时提供精准的气象数据。全面的风险管理计划，包括失联、失控和应急备降预案。地面运行支持地面运行支持 低空飞行的

294、运行保障需包括无人机起降场、快速加油站和维修点布局，确保飞行器能快速恢复运行能力。4.2.6.6 国际化与本地化协调 低空飞行规则需要在国际和本地层面保持平衡：国际化规则（如 ICAO 标准）可确保跨境运行的统一性。本地化规则需根据各国空域资源和地理条件进行优化，以满足具体需求。低空运行规则正从传统的静态划分和人工管控，向动态化、数字化和智能化演进。从 VFR 和 IFR 到 DFR，再到未来的 AFR，这些规则体系将涵盖有人驾驶与无人驾驶、紧急任务与常规运营、复杂空域与自由空域的所有运行场景。值得注意的是，这些规则覆盖了从系统到飞行器等各个方面，需要彼此之间的协调协同才能形成一个完整的安全和

295、管理体系。随着技术的进步和低空经济的兴起，这些规则将为未来低空经济发展提供强有力的支持，构建一个安全、高效、绿色且可持续的低空安全体系，为低空经济注入新活力。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 113 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 4.3 配套基础设施与数据保障 在低空运行环境中，空域与航路的划设和持续更新是保障飞行安全的重要基础，但真正实现运行安全还需要依赖一系列配套基础设施的支持。这些设施通过提供实时、准确的数据和技术支持，从多个维度保障空域和航路的安全运行，包括通信设备、气象设备、监测设备以及导航设备等。4.3.1 航路安全的通信保障

296、在低空环境中，通信设备是保障空域与航路安全运行的重要技术支撑，负责实现飞行器、地面控制中心以及其他相关系统之间的信息交互。通信设备不仅提供了飞行控制和状态监控的基础链路，还通过高效的数据传输与信息共享，提升了空域的安全管理能力。图 4.6 为 6G 空天地一体化网络架构及其构建的示意图15。图 4.6：6G 空天地一体化网络架构及其构建。（来源：中国移动通信集团设计院有限公司）地空通信是飞行器与地面控制中心进行实时信息交互的核心渠道。通过地面通信基站（例如 4G、5G）和无线电通信链路，飞行器能够上报位置、速度、高度、状态等关键信息，地面控制中心则可以发送导航指线：航路安全 114 粤港澳大湾

297、区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 令、空管指令以及其他预警信息。这种双向通信确保了飞行器能够实时获取指引，同时让地面系统对空域和航路内的飞行情况保持全局掌控。地面控制通信网络负责连接地面控制中心及其分布式感知设备、导航基站等基础设施，形成完整的空域信息共享链路。通过这一网络，飞行服务系统可以将地面设备采集到的气象、监视和导航等数据传输至控制中心进行融合分析，并将处理后的指令下发至相关飞行器和设备。低空通信网络通常基于光纤、无线专网或卫星链路构建，具备高带宽、低延迟和高可靠性的特点，能够满足低空空域高动态、实时性的运行需求。此外，通信网络还集成了多层次的安全保障

298、机制，如数据加密、防篡改技术和访问权限控制，确保网络信息的完整性与保密性。在低空运行的紧急场景中，通信设备还需要提供快速响应能力。例如，当飞行器失联或遭遇异常状况时，备用通信系统（如中继无人机或低轨卫星通信系统）可以迅速接管信息链路，恢复飞行器与地面控制中心的联系。与此同时，系统可以通过广播通信向其他飞行器发布紧急公告，指引它们规避高风险区域。这种应急通信能力能够有效提升低空空域的容错性和应急处置效率，确保即使在极端条件下，空域与航路的安全性仍能得到可靠保障。通过多层次、全覆盖的通信设备部署和优化，低空空域和航路运行的通信能力得以保障。无论是在常规运行还是异常情况下，通信设备的可靠性和安全性都

299、为空域内飞行活动的顺利进行提供了坚实支撑。4.3.2 航路安全的气象保障 气象设备在低空空域中扮演了至关重要的角色，通过实时监测和预测天气变化，为空域和航路的安全提供动态保障。低空运行对气象条件的敏感性极高，诸如风速、风向、气压、温湿度、降水、能见度等气象因素都会直接影响飞行器的稳定性和运行效率。通过地面气象站、微波雷达、激光雷达、云图观测设备等，配套气象基础设施能够为飞行器提供精准的气象数据和气象预报。例如，激光雷达（LiDAR）可以精确探测低空风切变区域，雷达气象站可以及时捕捉强降雨区域，而能见度监测设备能够识别低能见度的空域区域。为低空飞行气象保障解决方案的示低空经济发展白皮书（3.0）

300、-安全体系 115 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 意图。在航路划设时，这些数据可以用于避开高风险的气象条件区域，例如强风、雷暴、低云层等，从而优化航路路径的安全性和可达性。针对城市微气象的建模、仿真和预测而形成的短时局域和中长期天气预报能力是气象设备保障空域和航路安全的另一重要功能。通过天气雷达、卫星遥感、数值天气模型、三维城市地图等技术，气象设备可以提前预报空域中的不利天气条件。例如，预测到未来几小时内某一区域可能出现强对流天气时，低空运行管理系统可以及时标记空域中的高风险区域，提前优化航路，并通知飞行器运营方进行任务调整。这种提前预警机制可以

301、有效降低突发天气事件对飞行器运行的影响，从而提升整体运行效率和安全性。在飞行器执行任务过程中，气象设备的动态监测数据可以实时支持飞行器的风险规避。例如，当飞行器在低空航路中遭遇突发的风切变、强降雨或低能见度条件时，低空运行管理系统可以根据气象设备的反馈数据触发风险警报，并指导飞行器调整飞行高度或改变航路。此外，温湿度和气压数据还可以帮助判断可能影响飞行器动力系统的气候条件，例如极端低温或高湿度区域，从而提前采取防护措施。图 4.7：低空飞行气象保障解决方案。（来源：航天新气象有限公司）线：航路安全 116 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 4.3.3

302、 航路安全的监测保障 监测设备是空域与航路安全运行的核心技术支持。通过雷达、光学摄像头、声学传感器、ADS-B 地面站、5G-A 基站、毫米波基站等设备，监测系统能够实现对空域内飞行器的实时监控。这些设备不仅可以跟踪飞行器的位置信息，还能监测空域内的其他动态信息，如飞行器运行轨迹、地面活动状况以及潜在的空中冲突风险。监测数据与航路更新配合，能够及时发现偏离航路、飞行异常、“黑飞”等风险行为。图 4.8 为航路监测保障的示意图16。首先，地面设备能够实时监控航路上的飞行器位置和动态信息，确保其遵循预定航路飞行，避免因飞行器间的冲突、气象变化或突发障碍物的出现而发生偏离。通过高精度的定位技术，如雷

303、达和激光雷达（LiDAR）等，地面设备能够准确获取飞行器的位置、速度和航向，在飞行器偏离航路时及时预警。系统还会通过多源数据融合技术，结合不同设备的信息，检测潜在的航路安全威胁，并为飞控系统提供实时预警，确保飞行器能够在复杂空域中避开障碍物或其他飞行器。其次，地面监测设备的核心任务之一是对航路上的障碍物进行实时监测和分析，包括建筑物、桥梁、高架道路等固定障碍物，以及气象条件或突发事件造成的临时障碍。这些设备能够及时识别航路上可能出现的危险，发出预警信息，并根据飞行器的实时位置和速度调整航路规划，指导飞行器进行避让。通过监测航路上空域的实时状态，地面设备为飞行器提供了可靠的安全保障，避免了飞行器

304、与障碍物的碰撞。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 117 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 图 4.8：航路监测保障。（来源：中国电科低空航行系统白皮书）再者，地面监测设备还通过不断跟踪和分析空域状况，协助航路的调整和优化。在遇到突发气象变化或是空域管制调整时，地面监测系统会根据实时数据，快速调整航路规划，并通过与相关飞行器的通信系统联动，确保飞行器按照新的安全航路执行飞行任务。通过这些综合监控与反馈机制，地面监测设备保障了航路的安全性，使得飞行器能够在复杂的低空环境中按照预定航路有序、安全地运行，极大降低了因航路偏离、气象变化或空域冲突导致的

305、飞行风险。4.3.4 航路安全的导航保障 导航设备为飞行器提供精确的位置和路径指引，是低空空域安全的关键保障。导航保障的目的是确保飞行器按照既定航路、在规定的时间和空间内安全飞行，避免与其他飞行器发生冲突，同时规避地面或空中障碍物。为高精度定位系统实例。线：航路安全 118 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 图 4.9：高精度定位系统实例。导航保障首先依赖于高精度的导航技术，主要以全球导航卫星系统（GNSS）为基础。GNSS 技术通过卫星信号提供飞行器的实时位置、速度和高度信息，并确保其在整个飞行过程中保持精确的定位。结合差分技术（DGNSS）、地面

306、增强系统以及精密的导航传感器，飞行器可以达到厘米级甚至毫米级的定位精度，确保飞行器在复杂的低空环境中按照预定航路稳定飞行。通过精准的定位信息，低空服务系统能够实时监控飞行器是否偏离航路，并及时进行校正，避免偏航或偏离飞行路线。低空空域中，航路规划和空域管理需要精确的导航保障来确保飞行器之间的空间隔离和保持与障碍物之间的距离。航路划设过程中，SILAS 系统通过导航数据确定各个航路的精确位置和空间范围，避免不同飞行器在同一时间进入相同空域。导航系统通过提供航路的空间边界信息，确保飞行器遵循严格的飞行路径，同时还能够在遇到突发情况时，动态调整飞行路线，保证飞行器之间在时间和空间上的隔离，避免发生碰

307、撞。低空飞行器可能因各种因素（如恶劣天气、系统故障或外部干扰）偏离既定航路，因此，导航保障系统必须实时检测飞行器的位置并与预设航路进行对比。SILAS 系统可以通过实时比对飞行器的当前位置与预定航路的偏差，当偏差超过设定的安全阈值时，系统会立即触发警报，并根据飞行器的类型、飞行高度、飞行速度等参数，选择适当的纠偏操作。例如，如果飞行器偏离航路，可以根据导航系统的指引，通过自动调整飞行方向或高度，将飞行器引导回正确的航道，避免飞行器进入禁飞区低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 119 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 或空域冲突区域。为了进一步提高

308、导航安全性，SILAS 系统可以通过多源导航数据融合技术，将 GNSS 信息与其他辅助导航数据（如地面站传感器数据、机载雷达信息、机载视觉传感器等）进行结合。通过这种数据融合，系统可以在 GNSS 信号丢失或受干扰的情况下，依然保持飞行器的精确定位。例如，当飞行器进入城市密集区域或地下通道时，GNSS信号可能会受到屏蔽或干扰，系统会自动切换到地面雷达、惯性导航系统（INS）或视觉导航系统进行补充，从而确保飞行器不会失去对位置的感知。通过以上配套基础设施的全面协同，空域和航路划设后的运行环境得以实现持续的动态安全管理。这些设施不仅提升了数据的实时性和精准性，还为飞行器提供了从预警到处置的全方位安

309、全保障，有效降低了低空飞行的运行风险。4.3.5 航路安全的其他配套数据保障 地面活动信息在保障空域与航路安全中具有关键作用。地面活动信息反映了地面动态环境的复杂性，为空域和航路规划提供了必要的安全参考。通过综合考虑人口密度、大型活动分布和交通情况等因素，空域和航路的精准规划能够有效降低飞行活动对地面人员和设施带来的潜在风险，同时保障飞行器的安全运行。人口密度是空域与航路划设中重要的参考指标。在人口密集区域，低空飞行器因突发情况（如失控、坠落）可能对地面造成严重安全威胁。因此，低空运行管理系统在规划航路时，会通过实时人口密度分布数据，尽量避免航路覆盖人员高度集中的区域，如学校、医院、商业中心等

310、。如果航路无法完全避开人口密集区，系统会设计影响最小的安全路径，并设定紧急降落点，以减少对地面人员的潜在威胁。图 4.10 为深圳市社区人口密度分布图17。线：航路安全 120 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 图 4.10：深圳市社区人口密度分布。（来源：武汉大学学报）在大型活动期间，例如体育赛事、演唱会或公众集会，人员聚集密度显著提高，临时安全风险加剧。这类活动通常带有临时性、不确定性，对空域安全管理提出额外挑战。低空运行管理系统通过与地面活动管理平台的实时信息共享，动态识别这些临时风险区域，并迅速更新空域和航路的划设。例如，为这些区域划设临时禁

311、飞区或限制航路，通知飞行器绕行，并动态调整飞行计划，确保活动期间的空地安全。交通状况也是空域与航路划设的重要因素。繁忙的地面交通区域（如高速公路、桥梁枢纽、火车站等）上空的低空飞行会对地面安全构成潜在威胁。首先，交通枢纽区域通常伴随较高的地面噪声和复杂的电磁环境，可能干扰飞行器导航和通信信号。其次，若飞行器意外坠落至这些区域，可能引发连锁反应，严重影响地面秩序。因此，SILAS 系统应优先选择远离交通枢纽的航路，或者在必要时设计飞行器避让交通区域的机制，或者减少与这些场地的交错时间，并为紧急情况下制定明确的处置方案。地面活动信息具有显著的动态性，例如人口分布随时间变化，交通流量高峰存在波动，大

312、型活动具有临时性等。低空运行管理系统通过多源数据融合技术，将实时人口、交通和活动信息整合到空域管理系统中，形成动态风险地图。在航路规划过程中，结合这些数据实时评估地面风险区域的位置和范围，确保飞行器的航路选择在空间和时间维度上均远离高风险区域。即使空域和航路的划设已经尽量规避地面风险，但突发性社会事件仍可能改变原有的安全评估。例如，交通事故、大型活动的突发延期或扩展等。这种情况下，SILAS 系统能够通过实时监控社会信息，快速调低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 121 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 整航路，并向空域内的飞行器发布警报和指令。

313、此外，系统运行中，还可以将动态地面活动信息与飞行器位置数据结合，提前预测可能出现的空地冲突，采取主动防护措施。地面的活动信息通过人口密度分析、大型活动动态识别、交通状况监测和实时数据融合，为空域与航路的划设提供了全面支持。这些信息不仅能降低飞行器运行对地面的潜在威胁，还为动态风险区域的识别和避让提供了技术保障。通过与 SILAS 系统的紧密协作，地面信息确保了低空运行环境的整体安全性和空地协同效率，实现空地一体化的综合管理。4.4 小结 本章围绕航路安全的核心议题，详细探讨了空域与航路划设及其保障机制。通过考虑多维度的安全因素，进行科学合理的空域划设和航路规划，低空飞行得以实现安全性与效率的双

314、重保障。明确的空域管理规范和多样化的划设方法，不仅有效减少了飞行冲突和资源浪费，还为突发情况下的应急处理提供了基础支持。同时，航路划设通过固定航路和动态航路的结合，优化了飞行路径设计，提升了复杂低空环境下的运行安全性和灵活性。此外，航路和空域安全的实现离不开通信、气象、监测等配套基础设施的全面支持。从高可靠的通信链路和导航设施，到动态气象数据，再到实时监测设备，这些技术共同构建了空域与航路的安全屏障。通过数据的实时共享与融合分析，可以支持航路的多样化运行场景，及时消解突发风险，为低空经济的安全有序发展提供强有力的技术保障。线：航路安全 122 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引

315、用，请注明出处。00459 航路和空域划设是飞行活动前期准备工作中的航路和空域划设是飞行活动前期准备工作中的重要环节，这不仅仅是确保飞行器能够按计划顺利重要环节，这不仅仅是确保飞行器能够按计划顺利起飞和到达目的地的基础，也是确保飞行器之间不起飞和到达目的地的基础，也是确保飞行器之间不发生碰撞、空域不拥堵的必要条件，对飞行的安全发生碰撞、空域不拥堵的必要条件，对飞行的安全性和效率起到关键作用。性和效率起到关键作用。低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 123 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 5.面：运行安全 低空运行的安全，从本质上来说就是保证同一

316、时间，同一位置上有且只有一个实体能够安全稳定无风险的存在。从更全面的定义上来说，运行安全运行安全（Operation Safety）是指在低空管服系统的协调下，各种飞行器在指定空域执行飞行任务时，应对各种外界变化，各自在预期的航路内有序平稳地飞行，不被也不对其他飞行器、低空设施、地面、环境因素造成风险或损害。低空运行安全需要技术、管理和运营等多方面措施作保障。运行安全对应低空经济的元问题 3、4、5、6（第 31 页）。运行安全是整个低空系统在飞行和系统运行层面的安全，它需要底层技术、上层管理和服务业务和末端飞行器本体的紧密配合，保障低空空域内各种飞行器按照预先设定的规则，各行其路，在时间和空

317、间上互不冲突，各自在预期时间和预期航路内有序平稳地飞行，与其他飞行器、空中设施或地面不会互相形成风险或造成损害。同时，系统应积极应对各种外界的可预测的或突发的变化，在适飞条件发生变化或者突发事件的干扰下，能在飞行前或飞行中，主动或被动地解决飞行冲突。在飞行前，能够按照预设规则提前进行相关飞行计划调整；飞行中，能够按照预设规则或通过人工智能算法解除局部飞行风险，同时以对整体飞行情况影响最低为基本原则，减少对整体空域飞行秩序的影响。5.1 运行安全的核心问题 低空运行安全的核心问题更为科学的描述是：（1）无飞行器无飞行器交叠交叠。确保没有没有两个或以上飞行器，在在同一时间与空间同一时间与空间交交叠

318、叠；（2）无无硬硬环境环境交叠交叠。确保没有没有飞行器，和禁止禁止环境因素，如地面楼宇、空中障碍物、安全屏障体、自然地势地形等，在同在同一个时间与空一个时间与空间间交交叠叠；（3）无无软软环境交叠环境交叠。确保没有没有飞行器，和抑制抑制环境因素，如恶劣天气、面：运行安全 124 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 无电磁覆盖区域或不稳定电磁环境、禁飞区或者电子围栏保护区等虚拟构建等，在同一个时间与空间交叠在同一个时间与空间交叠；（4）无异常无异常交叠交叠。确保没有没有其他飞行器，和异常异常飞行器在下落轨迹中，在同一时间与空间交叠在同一时间与空间交叠；（

319、5）无地面无地面交叠交叠。确保没有没有地面人口密集区域、敏感区域、重大基础设施区域等，和飞行器下落的地面影响区域，在在同一同一时间与时间与空间空间交交叠叠。注意其中（1）、（2）属于硬交叠，意味一旦发生交接即发生物理碰撞事件，而（3）、（4）、（5）则属于软交叠，意味着预防性或者规则性的交叠，暂时不发生物理碰撞，仍然可以有机会纠正。针对运行安全的核心问题，不但要实时监测当下各种时空交叠情况，更应该提前一段时间预测事情发展的趋势，在风险还没发生前就留有足够的时间进行反应和规避。同时，运行安全系统应该具备对应不同阶段、不同层次和不同紧急状况的不同解决方法：（1）“未雨绸缪未雨绸缪”。事先预事先预估

320、估，战略调整，战略调整，规避风险规避风险：通过数字化手段，在飞行任务执行前，对飞行器、飞行航线、空域态势以及飞行环境进行全面模拟和仿真。结合仿真结果，评估飞行任务的风险，并针对高风险飞行计划提出调整建议（如更改任务时间、优化航线等）。此过程可重复进行，随着时间推移，模拟条件越来越接近实际飞行条件，预评估结果就越来越准确和有效。事先预估的时效可以提前天级到分钟级。（2）“防患未然防患未然”。过程过程预预测测，战术调整，战术调整，解除风险解除风险：利用多种感知和信息收集技术和手段，对飞行全过程中飞行器的状态、位置、航迹及周围环境动态实时监测。通过精准的数据分析与趋势预测，及时发现潜在风险情况（如飞

321、行器故障、飞行器间冲突或与环境的冲突等）。在识别出风险被后，立即向受影响的飞行器发出预警，并根据需要调整飞行状态和航线，消除冲突，保障运行安全。事中预测的时效可以是提前分钟级。（3）“临机应变临机应变”。事件检测，紧急处置事件检测，紧急处置，降低风险，降低风险：在识别出不可预测的紧急情况时，快速评估受影响飞行器，启动针对不同突发低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 125 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 情景的应急预案。例如，应对空中冲突、飞行器失控或环境突变，迅速采取措施降低风险，减少人员、设备和环境损失，比如向相关飞行器发出悬停、紧急降落、疏

322、散或打开降落伞指令等，确保安全管理的延续性。值得注意的是，通常这种情况的反应速度要求超出了外部系统的能力，因此需要飞行器本身的监测和反应能力与外部系统能力配合来降低风险。紧急预案的响应时效应该是即时的，通常秒级以下。（4）“转危为安转危为安”。事故监测，事故监测，紧急紧急防防护护，抵御抵御风险风险：针对不可避免的突发事件，在冲突或故障发生后，迅速估算出受影响区域，紧急启动保底预备设施和方案，重点保障人员和资产安全。例如，预警并疏散地面人员或车辆，隔离受影响区域，启动重点目标的防护设施，最大程度减少事故可能引发的二次损害，确保系统韧性和运行恢复能力。保底预备设施和方案的启动时效应该是即时的，通常

323、秒级以下。图 5.1：无时空交叠运行安全原则及相关解决办法。图 5.1 总结了无时空交叠运行安全原则以及相关的解决办法。通过以上无时空交叠原则，结合最新的感知、通信、导航以及相关的数字化和智能化技术手段，我们可以对低空运行的全过程进行仿真、预测和预警，飞行器交 环境交 交 地面交 事 预 战 调整 规避风险（级至分 级 程预测 战术调整 接 风险（分 级 事 检测 紧急 降低风险（时 级 下 事故监测 紧急防护 风险（时 级 下 环境交 仿真预测检测监测 一空间 一 间运行安全飞行器时空交 环境时空交 时空交 地面时空交 环境时空交 检测能力战 调整交 战术调整交 时调整 交 交 紧急 紧急防

324、护 面：运行安全 126 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 及时处置异常情况，并估算出异常情况下受影响的区域并采取相应的保护措施，这些技术和系统融合在一起，成为一个完整的低空安全运行系统，为运行安全提供有力的保障。5.2 低空运行安全体系 如前所述，传统民航与通航的监控和管理手段对低空运行安全保障并不适用，对低空飞行器普遍存在“看不见，呼不到，管不住”的问题，对“异构、高密度、高频次、高复杂度”的低空飞行存在缺失数字化、智能化和自动化（非人工）管控手段的问题。保障低空的运行安全需要在保障飞行安全（涉及飞行器本体安全和单体飞行安全）和航路安全（涉及到空

325、域划设安全、航路划设安全、配套基础设施和数据保障）的基础上，进一步 1）建设健全的、专为低空空域和飞行管控设计的通信、导航和监测等信息基础设施；2）建设精细化管理和服务的智能化系统；3）建立完善的低空法律法规和交通规则体系，解决可见、可达和可控等基本问题；而规模化的低空飞行所积累的经验和数据，又进一步推动低空飞行突破传统管理方式和模式，向新的更高效的数字化、智能化和自动化的方式和模式演变。如我们在白皮书 1.011和 2.012中所阐述的那样，深圳自 2022 年就开始筹划建设服务于低空经济的低空智能融合基础设施的“四张网”，即“设施网”、“空联网”、“航路网”和“服务网”，并在不断迭代中。其

326、中关键的数字化部分-智能融合低空系统（SILAS）已经完成了 1.0 版本的建设，并上线开始验证运行。图 5.2 给出了更新的低空智能融合系统“四张网”的构成。SILAS 是低空“四张网”的数字化子集，其核心的作用是为低空运行提供安全保障所需的核心数据底座、能力底座和应用底座，对异常情况的处置是系统能力的重点，是低空运行的“安全大脑”。它连接“四张网”，将所有数据打通，对基础设施、空域、环境、飞行器和地面的静态和动态情况进行实时监测和预测，为监管部门、管理部门、运营企业和飞行器提供数字化和智能化能力和数据，以便他们在各自的职责范围内协同协调，保证低空飞行有序安全高效地运行。SILAS 能事先通

327、过仿真发现未来飞行计划中的风险，并调整计划规避风险；能预测和识别空域和飞行器可能的低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 127 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 异常，并在异常发生前提供调整方案，在异常发生中提供处置方案，在异常发生后提供保护方案。图 5.2：低空智能融合基础设施的“四张网”（更新）。图 5.3：全场景低空运行安全体系以及关联的其他安全体系和主体。在保障飞行安全和航路安全的基础上，SILAS 系统与低空物理基础设面：运行安全 128 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 施（“设施网”）、低空

328、信息基础设施（“空联网”）、监管系统、管服系统、飞行运行系统、飞行控制系统、飞行器系统等各自的安全体系有机集成在一起，共同形成了融合协同的低空运行安全系统，为运行安全提供坚固的保障。图 5.3 给出了低空运行安全体系以及关联的其他安全体系和主体，它们一起为规模化的低空飞行打起了一道安全屏障。鉴于前面第 3 章对飞行安全，第 4 章对航路安全等已经做了细致的分析和梳理，本章将聚焦在保障动态安全、群体安全、系统安全等方面，并从低空运行的全场景安全体系、安全技术等视角展开讨论。5.3 全场景的运行安全 一个完善可靠的低空运行安全体系不仅是防止空中和地面发生安全事故的前提，更是维持空域秩序、确保低空经

329、济可持续发展的关键支柱。它既能减少安全事故的发生，也能建立公众对低空经济的信任和认可。如前所述，全场景的低空运行安全体系，需要支持各种安全风险场景，既要做到“未雨绸缪”，又要“防患未然”，还能“临机应变”，最后“转危为安”。如白皮书 2.0 所述，IDEA 研究院一直在深圳开展低空智能融合基础设施的研究和开发，围绕“保障安全、提高效率和降低成本”的目标12，建设深圳低空的“四张网”。其核心的低空大脑-智能融合低空系统（SILAS），最主要的目标是保证安全。SILAS 通过通信、导航、监测、气象、电磁以及其他传感和信息基础设施，将整个低空空域环境和在空飞行器状态数字化，变成可计算空域，打造一个对

330、应物理低空空域的 4D 世界镜像系统，通过一系列数字化、智能化和系统化的手段，统筹低空空域的空域使用和飞行活动，保障规模化低空飞行的安全，优化低空空域的使用效率。SILAS配合监管方、管服方、运营方、飞机制造和运维商、基础设施建设与运营方以及飞行器本体，建立了一个全场景的低空运行安全体系。体系利用SILAS 的全数字化方案，既能通过仿真预估风险，又能预测风险，还能即时识别风险，更能估计风险和监测风险的影响范围，同时根据不同场景采取规避、调整、处置和防护措施，将风险降到最小（图 5.3）。随着低空经济生态的快速发展，各类飞行器、设施设备、飞行服务不低空经济发展白皮书（3.0）-安全体系 129

331、粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 断加入，系统的复杂度和不确定性增加，而安全体系也需要随着时间推移不断进化和完善。基于 SILAS 的安全体系，由于是建立在统一的数据底座和能力底座上，具有统一的接口规范和标准，方便最新飞行器、基础设施、低空业务的接入，能确保各方协同工作、快速响应突发情况，维护整个空域和低空飞行的持续安全。同时，SILAS 系统设计考虑到低空飞行规模的循序渐进的发展规律，沿着从疏到密，从粗到细，从手动到智能到自主到生成的技术路径，边设计、边建设、边使用和边完善。基于 SILAS 的安全体系，可以服务低空经济短期和长期发展，在每个发展阶

332、段都发挥其保障安全的作用。最后，为最大限度地减少数字系统本身带来的风险，SILAS 首先构建了数据安全、网络安全和系统安全等所有数字化和智能化系统必备的安全体系；再围绕低空飞行业务流程各阶段的安全需求，构建了包括运行环境和运行流程在内的多维安全体系。5.3.1 低空运行的“环境”因素 在 5.1 节中，我们将低空运行安全的核心问题归结为与其他飞行器、不利环境（包括硬环境和软环境）和地面无时空交叠问题。低空飞行的安全需要确保：无飞行器交叠、无硬环境交叠、无软环境交叠、无异常交叠和无地面交叠等五个方面。如果从单个飞行器的角度来看，可以将飞行器之外的空间、空间属性以及空间占用物（包括飞行器、空中漂浮

333、物、飞鸟等）都看作广义的“环境”，都是飞行器飞行的约束条件。这个广义的“环境”除了前述所谓,“硬环境”（交叠即物理碰撞，不可逆）和“软环境”（与不利软环境交叠会带来不必要风险，但可逆、可纠正）以外，还可以分为“静态环境”（环境属性或物理特性相对不发生变化）和“动态环境”（环境属性或物理特性随时发生变化）。这样的分类，便于我们针对不同类型的“环境”采取不同的安全措施。5.3.1.1 运行安全的因素 低空运行环境的安全因素十分复杂，涵盖了多种相互关联的条件和变量。低空运行环境包括气象条件（如风速、降水、温度、能见度）、地形面：运行安全 130 粤港澳大湾区数字经济研究院（福田）版权所有。如需引用，请注明出处。00459 特征（如建筑物、山体、水域）、电磁环境和人口密度等多个因素。每一个单独的环境因素都会对飞行器的运行安全产生深远影响。例如，突变的风速可能会影响飞行器的稳定性，复杂地形则增加了飞