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企业竞争图谱-2024年低空经济:空管系统头豹词条报告系列 马天奇·头豹分析师2024-06-07未经平台授权,禁止转载 版权有问题?点此投诉 行业:制造业/计算机、通信和其他电子设备制造业/雷达及配套设备制造/雷达及配套设备制造工业制品/工业制造 摘要空管系统,是通信、导航、监视与空中交通管理系统为一体的综合性的体系,包括通信、导航、监视(CNS)和空中交通管理(ATM)四个主要部分。其中,通信、导航和监视属于系统的外围设备,而空中交通管理系统则是空管工作人员用来实际操作和管理飞行交通的信息处理平台。这一完整体系由空中交通服务(ATS)、空中交通流量管理(ATFM)和空域管理(ASM)三个核心部分构成。进一步细分,空中交通服务包括空中交通管制(ATC)、飞行情报服务(FIS)和告警服务(AS)。中国的空管系统自成立之初便坚持所有飞行活动按照IFR(仪表飞行规则)进行管理的原则,并在1980年代引入了ICAO(国际民航组织)的国际标准,到20世纪末基本实现了雷达管制。自2000年空军将航路航线移交给民航管制指挥后,中国低空空域管理改革经历了三个主要阶段(2000年至2010年筹划论证阶段、2010年至2014年集中试点阶段、2015年至今综合试点阶段),至今已超过18年。2019年—2023年,中国通用航空空管系统行业市场规模由6.08亿人民币元增长至7.88亿人民币元,期间年复合增长率6.69%。预计2024年—2028年,行业市场规模由16.94亿人民币元增长至45.16亿人民币元,期间年复合增长率27.79%。 低空经济:空管系统行业定义[1] 空管系统,是通信、导航、监视与空中交通管理系统为一体的综合性的体系,包括通信、导航、监视(CNS)和空中交通管理(ATM)四个主要部分。其中,通信、导航和监视属于系统的外围设备,而空中交通管理系统则是空管工作人员用来实际操作和管理飞行交通的信息处理平台。这一完整体系由空中交通服务(ATS)、空中交通流量管理(ATFM)和空域管理(ASM)三个核心部分构成。进一步细分,空中交通服务包括空中交通管制(ATC)、飞行情报服务(FIS)和告警服务(AS)。 空中交通管制系统是空管系统的核心,使用雷达作为其“眼睛”监视飞机的高度、速度和方向信息,并将数据传输到空中交通管制中心,即系统的“大脑”。该中心比对飞行计划,制定飞行指令,通过通信网络传给飞行员以调整航线。系统还提供碰撞和天气预警,确保飞行安全。考虑到实时性和可靠性需求,ATC系统装备一主一备两套系统,保障无缝切换和稳定运行。 低空经济:空管系统行业分类[2] 按照管制层次的分类方式,低空经济系列(一):空管系统,飞行有力保障行业可以分为如下类别: 低空经济系列(一):空管系统,飞行有力保障行业基于管制方法的分类 低空经济:空管系统行业特征[3] 中国空管系统特征包括:1.模式上采用空管委+民航局自上而下管理(民用航空)方式;2.国家将空域划分为七级;3.采用空域协同化管理方法推动低空空域发展。 1模式:空管委+民航局自上而下管理(民用航空) 中国民航空管系统现行行业管理体制为中央空管委和国家空管委统筹,民航局空管局、地区空管局、空管分局(站)三级管理;运行组织形式基本是区域管制、进近管制、机场管制为主线的三级空中交通服务体系。中国民用航空局空中交通管理局领导管理民航七大地区空管局及其下属的民航各空管单位,驻省会城市(直辖市)民航空管单位简称空中交通管理分局,其余民航空管单位均简称为空中交通管理站。 2空域:划分为七级 依据航空器飞行规则和性能要求、空域环境、空管服务内容等要素,空域划分为A、B、C、D、E类(管制空域),G、W类(非管制空域)。A类空域:位于标准气压高度6,000米至20,000米之间的空间。B类空域:通常设在民用运输机场上空。C类空域:一般设在建有塔台的民用通用机场上空。G类空域:位于B、C类空域以外,真高300米以下的空间(W类空域除外),以及对军事和民航飞行无影响的低于6,000米海平面高度的空域。W类空域:在G类空域内,真高120米以下的部分。D或E类空域:除A、B、C、G、W类之外的空间,根据需要划设。其中,标准气压高度20,000米以上的空间统一划为D类空域。 3举措:空域协同化管理 2010年8月,中国国务院和中央军委发布《关于深化我国低空空域管理改革的意见》(国发[2010]25号文件),旨在明确低空空域管理改革的目标和任务。该改革在全国范围内选定“两区一岛”和“两大区、七小区”作为试点,覆盖全国14个省、自治区和直辖市,试点地区占全国空域的33%。四川省作为试点之一,实现了政府、空中交通管理系统(包括特种和民航)以及地方公安部门共同参与低空空域管理的新模式。 低空经济:空管系统发展历程[4] 中国的空管系统自成立之初便坚持所有飞行活动按照IFR(仪表飞行规则)进行管理的原则,并在1980年代引入了ICAO(国际民航组织)的国际标准,到20世纪末基本实现了雷达管制。自2000年空军将航路航线移交给民航管制指挥后,中国低空空域管理改革经历了三个主要阶段(2000年至2010年筹划论证阶段、2010年至2014年集中试点阶段、2015年至今综合试点阶段),至今已超过18年。 空军统一空管体制1949~1977 1950年,政府颁发《中华人民共和国飞行基本规则》, 明确规定了中国领空内航空器飞行管制职责、避撞原则和工作程序。 1977年,《中华人民共和国飞行基本规则》空军司令部统一组织和实施全国飞行管制延续执行。中国空域中的飞行统一看作IFR飞行, 由军方安排管制员全程指挥。 军政共管国家空管管理体制 1980年,中国民航局从隶属于空军改为国务院直属机构, 实行企业化管理。 1987年,国务院正式批准民航系统改革方案和实施步骤。 中国空管体制顶层设计取得重大突破, 开始了军政共管国家空管新体制。也为民航内部改革、建立民航空管系统提供了基础。 三级民航空管管理体制1988~1994 1988年,连续发生多起机毁人亡的严重飞行事故和空防事件。 1993年,中国民用航空局改称中国民用航空总局, 属国务院直属机构, 机构规格由副部级调整为正部级。 “三步走”战略确定后, 民航系统将拥有责、权、利一致的航路空管指挥权, 为民航空管全面引进ICAO标准, 开展大规模建设奠定了基础。 以ICAO标准为基础的民航空管技术体系1994~1999 1995年,北京—广州航路实现雷达监控下缩小飞行间隔。1998年,北京—上海、上海—广州航路开始实施。标志着与国际接轨的、中国空管技术体系已经基本形成。 低空空域管理改革筹划论证阶段2000~2010 2000年,低空空域管理改革首次列入国家空管委2000年工作计划。政府明确低空空域管理改革总体设想和主要任务,组织空军小范围改革试点。 低空空域管理改革集中试点阶段2010~2014 2010年,中国国务院和中央军委发布《关于深化我国低空空域管理改革的意见》。飞行报备时间最短只需提前半小时,极大方便了通航飞行,改革试点成效明显。 低空空域管理改革综合试点阶段 2015~Invalid Date 2015年,国家空管委批准济南和重庆地区开展低空空域管理和通用航空发展综合配套改革试点。 2017年,民航局批准在西北地区组织通用航空低空空域监视与服务试点。 2018年,国家空管委批准由四川省政府牵头、军民航和当地公安部门共同参与的低空空域协同管理改革试点。 2021年,《国家综合立体交通网规划纲要》首次将“低空经济”写入国家规划,同年12月《“十四五”民用航空发展规划》提出要构建运输航空和通用航空一体两翼、覆盖广泛、多元高效的航空服务体系。 2022年,《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》提到要构建区域短途运输网络,探索通用航空与低空旅游、应急救援、医疗救护、警务航空等融合发展。 2023年,《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》提出,力争到2025年电动通航飞机投入商 业应用,电动垂直起降航空器(eVTOL)实现试点运行。12月,中央经济工作会议将低空经济列为战略性新兴产业。 2024年3月,工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局联合印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》。 民航局探索创新无人机适航审定模式,迭代升级低空飞行的安全监管体系等举措,助力低空经济。 低空经济:空管系统产业链分析 低空经济系列(一):空管系统,飞行有力保障行业产业链上游为设备环节,主要包括通信、导航、监视等专用设备制造商;产业链中游为空管系统开发环节,主要包括管制信息系统类产品/解决方案提供商;产业链下游为应用环节,主要包括空管交通局和机场。[7] 低空经济:空管系统行业产业链主要有以下核心研究观点:[7] 上游ADS-B与5G-A共同提高空管效率。 ADS-B技术允许飞机通过卫星导航自动广播其位置、高度等信息,支持多种数据链通信模式。但在低空大容量使用时可能面临信道拥堵。目前,全球ADS数据链最长112位,中国仅32位,且不兼容ADS-B。通过技术融合和新通信链创建,预期将解决兼容性问题。5G-A技术(5.5G)预示网络性能显著提升,如下行速率可达10Gbps,基站探测距离超1.5公里,精度亚米级,低空探测高度近600米,有助于降低低空网络建设成本。 中游全国各地开展低空基建投资,深圳有望起带头作用。 南京、安徽和深圳的低空飞行服务平台和基础设施项目招标显示政府对低空经济的重视,其中深圳以其快速的基础设施建设和先进的空域管理系统SILAS领先,预计将为全国提供示范。 下游民航空管航路规划与城市低空航路规划完善空管系统。 从2019年起,国际民航组织和中国民航局积极推动基于航迹运行(TBO)技术,以提高空中交通管理的效率。同时,城市空中交通的发展正朝向完全自主智能飞行的方向演进,展现了从手动控制到智能自主控制的转变。[7] 产业链上游 生产制造端 通信、导航、监视等专用设备制造商 上游厂商 国睿科技股份有限公司 产业链上游说明 ADS-B,强化低空领域管理的“利剑”。 ADS-B技术,即广播式自动相关监视技术。它通过接收卫星导航系统的信息,能够让飞机自动、周期性地广播其多维信息,如位置、高度、航向、飞行速度及身份识别码等。可利用多种数据链通信模式(包括地对空、空对地、空对空)进行传输。目前ADS-B应用于低空飞行器的技术还不够完善,在大容量低空飞行状况下,将会产生信道拥堵的问题。在全球通用的ADS数据链基础上,S模式数据链的最大长度达到112位。然而,中国的最大下行数据长度仅为32位,并且中国的数据链系统与S模式相比,不支持与ADS-B广播技术的兼容。未来随着智能算法(优化信道)、北斗与ADS-B融合(技术体制与兼容问题)、创建新的通讯数据链(解决兼容问题)等技术参与,ADS-B有望在低空领域获得广泛应用(成本较低)。 5G-A助力低空通信。 5G-A(也称为5.5G)是从5G向6G过渡的关键技术,预计在网络性能上实现显著提升,如下行峰值速率可从1Gbps增至10Gbps。通过通感一体化技术,基站探测距离可超1.5公里,精度达亚米级,低空探测高度近600米,避免低空专网重建,降低成本,加速部署。2024年将引入3GPP R19版本通信协议,包括通感一体、全双功、AI增强等功能,以支持低空经济发展。5G-A技术将提升低空飞行器管理效率,实现精确监测,为低空空域开放提供技术保障。2024年3月,全球首个5G-A智慧机场通感一体基站在云南保山云瑞机场启用,验证了其在空管系统中的应用价值。 产业链中游 品牌端 管制信息系统类产品/解决方案提供商 中游厂商 新晨科技股份有限公司 四川九洲电器集团有限责任公司 查看全部 产业链中游说明 全国多地开启低空经济基建,行业竞争加剧。 南京市:民用无人驾驶航空试验