数字低空测试与验证白皮书（第一阶段）

数字低空测试与验证白皮书（第一阶段）总结

一、背景

1.1 数字低空背景

低空经济以低空空域为依托，以低空飞行活动为牵引，涉及多个行业，是一种综合经济形态。数字技术是低空经济顺畅发展的核心因素，通过通信、感知、导航等技术融合，实现低空飞行的数字化、智能化、自动化。数字低空在物流、巡检、消防等领域具有广泛应用前景，但面临高密度、高频次、异构化等挑战。

1.2 数字低空测试与验证发展现状

国外发展现状

• 政策方面：美国、欧洲、日本、韩国等纷纷出台政策、战略规划及法律法规，推动数字低空产业发展。
• 技术创新方面：ASSURE联盟、美国东北大学、麻省理工学院等开展无人机系统、通信、感知等技术研究。
• 产业落地方面：美国FAA建立UAS测试场地，欧洲建立UAS测试中心网络，美欧多家公司进行低空测试。

国内发展现状

• 政策方面：我国将低空经济纳入国家规划，出台多项政策措施，并出台相关法律法规。
• 技术创新方面：中国移动提出“通感管导”低空智联网，粤港澳大湾区数字经济研究院提出“智能融合低空系统”。
• 产业落地方面：我国开展多个大型研讨交流会议，多个先行区开始“通感一体化网络”部署试验工作，建立多个低空经济测试试验基地。

1.3 数字低空测试与验证现存的问题

• 测试与验证架构缺失
• 测试与验证工具不足
• 标准化建设滞后
• 场景适应性不足

1.4 数字低空测试与验证标准研制现状

国外标准研制现状

• ISO发布无人机飞行性能试验方法和低气压环境下试验方法
• ETSI启动ISAC行业规范组，推动ISAC技术标准化
• 3GPP发布无人机系统支持技术规范和传感与通信一体化研究技术报告
• IEEE发布无人机低空空域结构框架标准和无人机蜂窝通信终端功能接口规范建议

国内标准研制现状

• 国家标准化管理委员会发布无人机系统环境试验方法和安全性通用要求
• 中国民用机场协会发布无人机系统监测系统和eVTOL起降场技术要求
• 中国民用航空局发布低空联网无人机安全飞行测试报告
• 中国通信标准化协会开展低空智联网、面向5G-A的通感一体网相关标准制订工作

二、数字低空测试与验证

2.1 数字低空测试与验证的范畴、对象及目标

数字低空系统由低空物理设施层、信息基础设施层、数字化空间层和低空应用层构成。测试与验证对象包括低空物理设施成熟程度、低空信息基础设施服务质量、低空数字化空间发展水平以及低空应用系统能力。

2.2 数字低空测试与验证体系架构

提出“四横三纵”架构，“四横”覆盖物理设施、信息基础设施、数字化空间和应用系统，“三纵”通过模拟仿真、封闭区域和开放区域测试，全面评估系统性能与可靠性。

2.3 数字低空测试方法与验证技术

测试验证方法

• 基于用例的测试方法
• 基于场景的测试方法
• 公共开放空域测试

测试验证技术

• 虚拟仿真测试
• 硬件在环测试
• 封闭空域测试

三、数字低空典型测试验证场景

3.1 低空物流

• 应用场景：快递配送、应急物资投放、医疗运输、生鲜冷链、跨海跨山等
• 测试验证内容：飞行性能、通信系统、安全性、导航与定位精度、货物装卸与运输、地面接驳、环境适应性、法规与标准符合性、应急响应

3.2 低空文旅

• 应用场景：空中观光游览、低空飞行表演、景区配送服务、景区管理升级
• 测试验证内容：通信与导航系统、安全性、旅游体验、基础设施联调

3.3 低空载人

• 应用场景：城市间短途运输、旅游观光、紧急医疗救援
• 测试验证内容：飞行动态监视、空域和航路能力、通信网络性能、低空协同运行管理、运营前适航符合性、电磁兼容性、高速信号、载人试验飞行

3.4 低空巡检

• 应用场景：电力线路、油气管道、桥梁、高速公路等基础设施检查和维护，自然资源、城市治理等测绘与巡查任务
• 测试验证内容：通信链路、成像与传感器、数据处理与分析、智能识别精度与效率、安全性能、环境适应性、续航与能量效率、系统集成

3.5 低空消防

• 应用场景：城市消防救援、森林防火灭火
• 测试验证内容：飞行性能、通信链路、成像与传感器、智能识别精度与效率、灭火弹吊舱设计、灭火弹类型与参数、实际场景灭火、安全性能、环境适应性、续航与能量效率、系统集成

四、数字低空测试与验证指标

4.1 低空物理设施测试与验证指标

• 无人飞行器：适航性、动力系统性能、飞行性能、环境适应性、电磁兼容性、安全性、可靠性
• 其他物理设备设施：起降平台、能源站、末端配送设施、备降点、维修站、机载通信设备、多源头导航设备、机载感知与识别设备、智能航行设备

4.2 低空信息设施测试与验证指标

• 通信性能指标：通信速率、时延、连接规模、信号覆盖范围、抗干扰能力、兼容性、通感效率、通感效用
• 感知性能指标：感知精度、感知范围、感知位置精度、感知分辨率、感知速度范围、刷新率、虚警率、检测率、RCS、置信度
• 计算与存储性能指标：计算能力、数据吞吐量、响应时间、带宽
• 安全与可靠性指标：可靠性、安全性、部署和维护成本、运行稳定性、故障率

4.3 低空数字空间测试与验证指标

• 数据接入网：传输性能、误码率、同步特性
• 数据交换网：吞吐量、背板带宽、包转发率

4.4 低空应用系统测试与验证指标

• 飞行计划管理：飞行计划审批效率、飞行计划准确性、飞行计划变更响应时间
• 飞行跟踪与监视：实时监控能力、数据同步性、异常检测与报警
• 运行控制与信息发布：运行控制效率、信息发布及时性、用户界面友好性
• 系统稳定性与可靠性：运行稳定性、设备兼容性、系统扩展性
• 用户体验：响应时间、可用性

五、总结

数字低空测试与验证体系的完善是推动低空经济高质量发展的重要推动力。白皮书提出了“四横三纵”体系架构，详细阐述了测试方法、验证技术以及典型应用场景的测试验证内容与关键指标。未来，仍需持续技术创新、完善标准体系、提升场景适应性，构建开放、共享、高效的测试与验证生态，为低空经济的规模化应用保驾护航。