11.0D 数字低空网络架构、覆盖及关键技术白皮书

摘要 本白皮书论述了数字低空网络发展趋势，阐述了数字低空网络特征、覆盖和基本架构，从结构层次、功能定位和安全规范等角度，分析了三种关键架构模型，包括数字低空网络基本架构、通感算融合架构、低空安全管控技术体系架构等，阐明了数字低空网络在覆盖能力方面与现有相关系统之间的关系；围绕数字低空网络的通信、感知、算力、管控等核心要素，系统论述了业务需求及面临的挑战、关键技术和应用案例。希望本白皮书能为产业在低空数字网络发展趋势、网络架构、覆盖及关键技术设计、研发、部署及应用等方面提供参考和指引。 目录 1数字低空网络发展趋势与标准进展.......................................................................1 1.1数字低空网络范畴.........................................................................................11.2数字低空网络发展趋势与竞争格局.............................................................41.3典型场景分析.................................................................................................61.4数字低空网络业务需求分析.........................................................................71.5数字低空网络架构覆盖相关标准进展.........................................................9 2数字低空网络特征、覆盖及基本架构.................................................................10 2.1数字低空网络特征与覆盖能力...................................................................102.2数字低空网络基本架构...............................................................................132.3数字低空网络通感算融合架构...................................................................172.4低空安全管控技术体系架构.......................................................................182.5数字低空网络覆盖与相关系统的关系.......................................................19 3通信关键技术及应用.............................................................................................20 3.1需求及挑战...................................................................................................203.2关键技术.......................................................................................................223.2.1立体覆盖...........................................................................................223.2.2干扰控制...........................................................................................273.2.3可靠保障...........................................................................................293.2.4安全可控...........................................................................................303.3应用案例.......................................................................................................34 4感知关键技术及应用.............................................................................................38 4.1需求及挑战...................................................................................................384.2关键技术.......................................................................................................394.2.1空地协同频谱感知...........................................................................394.2.2空地协同频谱态势构建...................................................................414.2.3空地协同无人机探测.......................................................................45 4.3应用案例.......................................................................................................49 5算力关键技术及应用.............................................................................................53 5.1需求及挑战...................................................................................................535.2关键技术.......................................................................................................565.2.1协同计算技术...................................................................................565.2.2自适应通算一体技术.......................................................................595.3应用案例.......................................................................................................63 6管控关键技术及应用.............................................................................................65 6.2.1可信身份鉴权授权...........................................................................676.2.2认证与适航准入管控技术...............................................................69 6.3应用案例.......................................................................................................76 参考文献.....................................................................................................................78 缩略语.........................................................................................................................79 致谢...........................................................................................................................81 1数字低空网络发展趋势与标准进展 1.1数字低空网络范畴 数字低空网络是以无人机及其他低空飞行器为载体，依托先进的通信技术与数据处理手段，在低空空域实现高效数据传输的网络系统，成为推动低空经济发展的关键力量。通过蜂窝网络与卫星通信融合的立体覆盖模式，数字低空网络构建0-300米空域的连续服务能力。伴随着无人机技术、人工智能以及通信技术的持续进步，数字低空网络正日益融入智能城市构建、物联网扩展以及应急管理等多个领域，成为这些领域的核心组成部分，有力促进了低空经济的蓬勃发展。 数字低空网络的应用范围广泛，涵盖了应急通信、灾害救援、农业与环境监测，以及无人驾驶和车联网的实时数据交互等多个方面。通过低空无人机、中继设备以及地面基站的高效协同作业，该网络能够提供稳定的广域覆盖，为低空经济中的各类应用提供强有力的支持。然而，在技术实现过程中，数字低空网络仍面临诸多挑战，如复杂环境下的通信可靠性问题、干扰管理难题、频谱资源的优化分配，以及能源与续航能力的平衡等。同时，安全性和隐私保护也是其设计中的关键环节，必须确保数据传输的机密性与抗干扰能力，以及用户位置信息的有效保护，从而为低空经济的健康发展提供坚实保障。 数字低空网络与国家当前规划的三大信息网络（卫星互联网、算力网和6G网络）在战略部署上高度契合。作为国家信息网络体系的重要组成部分，数字低空网络不仅能够通过与卫星互联网协同，填补高空与地面间的覆盖盲区，实现空天地一体化的信息传输；还可依托算力网的分布式计算资源与实时数据处理能力，大幅提升网络的智能化水平。此外，随着6G网络的逐步部署，其超高带宽与低延时特性将进一步优化数字低空网络的数据传输效率，推动其从通信功能向通感智算融合方向迈进，为国家