低空经济发展及关键技术概况

汇报人：余亮、刘启虞、黄小洲西北工业大学 01低空经济政策、发展现状02低空经济主要飞行器概述03低空装备关键核心技术04低空经济产业发展模式05研究基础 01低空经济政策、发展现状 01低空经济政策、发展现状 (1）政策密集发布到低空经济元年 2025年政府工作报告：推动商业航天、1低空经济安全健康发展 01低空经济政策、发展现状 急国所急、应国所需！西工大战路布局低空技术与工程本科专业! 西北工业大学2024年12月29日18:53陕西64人合星标 西北工业大学：围绕“低空经济”领域，超常布局国家急需紧缺专业增设“低空技术与工程”本科专业。 党的二十届三中全会通过的《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"，近日，央视新闽、新华社分别报道了国家发展改革要新设立了低空经济发展司（简称“低空司"），负责拟订并组织实施低空经济发展战略、中长期发累规划，提出有关政策建议，协调有关重大问题， 西工大研制的“鸿鸽”eVTOL 学校第十四次党代会报告指出，要“建立科技发展、国家战略需求牵引的学科设置调整机 天下工大世界三航 01低空经济政策、发展现状 (2）从传统通航到低空经济 01低空经济政策、发展现状 (3）低空经济发展态势 ：市场规模：全球低空经济规模：2020年全球低空经济的市场规模为约20亿美元。其中以空中出行和无人机物流市场是主要领域 ：无人机市场：全球无人机市场（包括消费无人机、工业无人机、军事无人机）在2023年达到236亿美元。 ：空中出行：2023年的全球市场规模约为1.4亿美元 2023年，全球低空经济领域的投资总额超过了30亿美元 ：增长预测：全球低空经济规模：根据RolandBerger的报告在2030年预计将达到1万亿美元。 ：无人机市场：根据MarketsandMarkets的研究在2028年的477亿美元 ·空中出行（UrbanAirMobility，UAM）：根据McKinsey&Company的分析到2035年，全球城市空中出行市场预计将达到500亿美元 ：低空经济在未来10年内将成为全球最具潜力的经济增长点之一。根据McKinsey的预测，到2030年，全球低空经济的市场规模将突破1万亿美元。 （4）低空经济飞行器应用场景（无人机） Skydio2（商用无人机） 大疆MavicAir2（消费级无人机） ·飞行性能 ·飞行性能： ：最大飞行时间：约23分钟（配合不同的负载）?最大飞行速度：56km/h·最大飞行高度：5000米：最大控制距离：3.5公里（取决于飞行环境） ：最大飞行时间：约40分钟：最大飞行速度：72km/h·最大飞行高度：7000米·最大控制距离：9公里 适用场景： 适用场景： ·专业航拍和摄影：适合需要高画质和高精度图像的创作者，如电影制作、视频博主、广告拍摄等。?农业、建筑和勘测：高精度传感器和热成像设备能帮助农业监测、建筑检查和环境监测等行业应用 基础设施检查：高危和复杂环境中的结构检查建筑和工程监测：可用于工地的进度监控和安全检查搜索与救援：在灾后搜救中，Skydio2的智能避障能力帮助其穿越障碍重重的区域，进行有效的搜索， 01低空经济政策、发展现状 (5）低空经济飞行器应用场景（eVTOL） 亿航EH216 无人驾驶电动垂直起降飞行器（eVTOL），具有自动飞行能力，能够自主执行飞行任务。 飞行员与乘客： 载客数量：最多2名乘客 座舱：双座舱设计，适用于乘客或小型货物运输 动力系统： 电动推进系统：采用16个电动旋翼（每个旋翼提供垂直升力和稳定性）。 电池：锂电池组，支持快速充电和高能效。 飞行性能： 最大飞行速度：约130km/h（约80mph）最大飞行高度：约3.000米（9,843英尺）最大飞行时间：约25分钟最大航程：约35公里（约22英里）应用场景：空中出租车、旅游观光、物流和紧急救援等 01低空经济政策、发展现状 01低空经济政策、发展现状 （7）电动飞机应用场景 么受限于自前的电力存储技术，自前阶段优先考虑低空经济 航空培训和体验：锐翔RX1E-A电动固定翼飞机，用于初级飞行员培训，也能开展飞行体验、低空观光等活动，让普通人感受飞行乐趣。城市交通与通勤：电动垂直起降（eVTOL）飞机可在城市低空实现点对点运输、缓解地面拥堵，衔接民航航班与城市交通、承担按需出行及短途通勤等任务。物流配送：适合短距离货物运输，如电动货运飞机能进行城市“最后一公里”配送，电动无人直升机可承担山地、高原、海岛等场景的物流运输，像运输渔获、邮政物资等。应用场景公共服务与应急：可用于紧急医疗、消防救援、应急管理（如转运病人、投送救灾物资）及城市管理、警务安防等政府服务场景。旅游观光：轻型运动电动飞机可开展旅游观光、竞技比赛，让游客从空中俯瞰风景：eVTOL飞行器也能用于空中游览，为游客提供独特视角。支线与长途运输（未来方向）：随着技术发展，干支线运输电动飞机有望执飞支线及长途航线运输任务，不过自前受电力存储技术限制，该场景普及尚需时日。 01低空经济政策、发展现状02低空经济主要飞行器概述03低空装备关键核心技术04低空经济产业发展模式05研究基础 02低空经济主要飞行器概述 (1）无人驾驶航空器 （2）传统通用航空器 02低空经济主要飞行器概述 eVTOL技术发展概况 当前，世界主要航空国家都在积极迈进eVTOL新赛道，以抢占未来城市低空智能交通的制高点。 而在我国，亿航、峰飞等企业研发eVTOL飞行器达到世界先进水平。 2024年业内人士在国际电动航空论坛上表示，中央空管委即将在一些城市开展eVTOL试点。 其中最具发展潜力的六大城市6个试点城市分别为： 合肥、杭州、深圳、苏州、成都、重庆6个试点城市，600米以下空域地方管理 02低空经济主要飞行器概述 (1)eVTOL总体设计概要 eVTOL研发及产业化涵盖的主要技术领域如下，其独特需求将成为技术攻关核心 02低空经济主要飞行器概述 02低空经济主要飞行器概述 (3)eVTOL噪声控制 噪声大小直接影响到eVTOL的环境适应性与公众接受度 电动重直起降飞行器旋翼几乎都有变转速能力，且转速较高、桨尖速度更低、不同旋冀功能相对独立，因此其时频域噪声特性与传统燃油直升机具有很大不同。 电动垂直起降飞行器多旋翼、推进-气动一体化设计的特点使得其存在更严重的桨-涡干扰、叶-机身干扰、机身-尾迹于扰等多种干扰噪声。 --本节内容将在下文核心内容篇详细展开 02低空经济主要飞行器概述 (3)eVTOL噪声控制：市场降噪实例 EHang（亿航） LiliumJet JobyAviation Volocopter 特点：采用分布式多旋翼设计，18个小型旋翼，大幅降低单一旋翼气动噪声。 特点：采用六个倾转旋翼设计，优化垂直起降与巡航模式，旋翼转速可调低速模式降尖端噪声 特点：36个电动喷气推进风扇嵌入机翼，借封闭式设计规避传统翼高噪、降噪声传播。降噪成果：起降阶段维持低噪，优化机体减瑞流噪声。 特点：主打无人驾驶的eVTOL设计，采用8-16个分布式电动旋翼，同时优化旋翼布局和气动设计，减少流干扰。降噪成果：通过实时调控旋翼速度和相对位置减少噪声叠加效应 降噪成果：飞行噪声控在65分贝以下，近似城市道路汽车噪声，地面几乎听不到。 降噪成果：优化旋翼位置、间距及飞行轨迹减少流、叶片互扰与地面噪声 不需要航空器获得设计和生产批准。能由持有航空器驾驶执照的个人进行申请。！方便企业生产，个体爱好者购买。 01低空经济政策、发展现状02低空经济主要飞行器概述03低空装备关键核心技术04低空经济产业发展模式05研究基础 03低空装备关键核心技术 (1)安全性 工作指导精神 2025年5月20日国家发展改革委召开新闻发布会提出： 低空飞行的风险隐患不容忽视，安全是低空经济发展的首要前提 按照工作部署，国家发展改革委将会同有关部门 么按照先载货后载人，先隔离后触合，先远郊后城区的原则：在严控风险，确保安全的前提下，分类有序拓展低空经济的应用场景： 么稳妥推进低空旅游、航空运动、消费级无人机等低空消费的发展 △工作中遵循异地制宜，循序渐进的原则，加强安全治理压实属地政府和行业管理部门的监管责任和企业的主体责任，规范有效组织开展试点，严厉打击驾驶员无证、低空航空器没有取得适航证、飞行活动未报批等黑飞行动。引导推动产业的合理布局、场景的有序拓展。 03低空装备关键核心技术 (1)安全性 无人机飞行安全： ：飞行控制系统故障：GPS干扰、传感器故障或系统软件问题：避障技术不足：提升复杂环境（特大城市等）中避障灵敏性和稳定性：电池失效与续航问题：电池故障、电池续航可靠性 适航安全保障： ：适航标准：适航标准是保障航空器安全的最低强制法规，我国将其纳入！CCAR体系。针对无人机特点，民航局创新提出基于运行风险的适航审定模式，通过分类管理、场景化标准实现安全管控。近年已发布多项专项审定文件，正完善管理程序与培训体系，构建中国特色无人机适航路径。 ：低空气象保障：低空航路规划需开展气象风险区划，重点评估雷暴、风切变（特别是城市建筑群导致的风场剧变）、龙卷等高风险区域井分类。！飞行安全保障要求提供分钟级、百米级精度的灾害性关气（含突发风切变、低能见度等）实时预报预警，并为城市空中交通、应急救援等多元场景提供定制化气象服务， Sc.2024.S2.046 03低空装备关键核心技术 (2）低空产业新基建 当前我国低空经济发展受基础设施建设进展缓慢等制约，硬件供给不足、软件整合滞后。唯有突破基建瓶颈，完 善低空飞行管控等技术支撑，才能激活低空经济发展动能，推动产业规模进阶， 目前不足： 硬件基础设施供给不足：通用机场数量少（2023年底在册449个，仅为美国公共通航机场11%）、地区分布不均，低空空域使用不足30%未成网连片，重点区域覆盖率低，难满足多元需求。 ，软件基础设施建设驱待加强：城市空管、空域管理等系统分散于多领域整合难度大：缺乏有效网络信息基建支撑低空感知探测与通信，现有设施1基于5G-A的无人机通信感知技术存在效果差、速度慢、规模小、管理低效问题，影响高质量发展。 先进技术： ：基站通感一体化技术：可实现关键区域低空无缝感知覆盖，满足无人机监管需求，还能在提供业务数据通信时，为无人机提供飞行指挥与控制 ，5G演进网络（5G-A）：借助同步边缘计算和人工智能技术，提升低空无人感知机多基站协同感知与业务管理能力，支撑低空经济规模发展， 03低空装备关键核心技术 (3）飞行控制系统 飞行控制系统（FlightControlSystem.FCS）是低空经济中非常核心的技术之一，尤其在低空飞行器（如无人机、电动垂直起降飞行器eVTOL、空中出租车等）中扮演着至关重要的角色。其主要作用是确保飞行器能够稳定、安全，高效地在低空环境中飞行，包括无人驾驶技术、自主飞行路径规划和动态飞行控制等。飞行数据监控与实时处理以高效的数据采集与处理系统，实时监控飞行器的各项状态，以便进行快速调整和应急处理 03低空装备关键核心技术 （4）轻量化材料技术 航空航关领域对重量及材料特性要求严奇，碳纤维需求规模与市场占比高 低空经济常用复合材料成型方式： 热压罐成型： ：优点：工艺稳定，可制大尺寸、复杂形状零件，模具相对简单能满足无人机复合材料构件、主承重件等对强度与精度的高要求。：缺点：设备投资大、能耗高，成本高昂；需严格控温、压等参数操作要求高，生产效率低。 模压成型： ：优点：生产效率高、成本可控，模具通用性强、材料利用率高适合批量制造中小型构件：满足无人机外壳、电池舱等非承重/次承重部件需求。 ，缺点：力学性能低于热压罐成型，难满足核心承重件要求：受模具与设备尺寸限制，不适合超大型构件