近年來,隨著低空無人機的發(fā)展,墜落事故頻發(fā)導致低空安全形勢持續(xù)承壓,亟須構(gòu)建低空立體交通管理體系。當前管理機構(gòu)在監(jiān)管能力建設(shè)過程中面臨三大核心痛點:一是“看不見”,低空態(tài)勢感知能力不足,可感知目標占比不足50%,無法形成有效的低空交通組織;二是“看不全”,低空對于全空間、全時段、全天候感知要求高,但城市環(huán)境遮擋嚴重,存在感知盲區(qū);三是“看不準”,現(xiàn)有航空器自主上報信息受傳感器精度、網(wǎng)絡(luò)傳輸時延等因素影響,信息可信度低。
針對上述痛點,南京民用無人駕駛航空運行管理中心聯(lián)合江蘇聯(lián)通、南京國睿共建5G-A、光電等技術(shù)融合的低空立體感知體系,系統(tǒng)規(guī)劃了低空監(jiān)管、要地防護等八大類30余項低空保障類應(yīng)用場景,成功構(gòu)建了“看得準、看得全、用得起”的5G-A雷視一體低空廣域感知體系。
該體系部署了低空5G“一網(wǎng)一平臺”(如圖1所示)。在網(wǎng)絡(luò)方面,集成5G-A近程高精度感知、雷達廣域探測、組網(wǎng)密集、算法成熟等優(yōu)勢,通過二維相控陣雷達實現(xiàn)半徑10千米廣域覆蓋,5G-A對雷達近場遮蔽區(qū)域進行補盲探測,形成了遠近協(xié)同、高低互補、無縫覆蓋的低空感知“一張網(wǎng)”。在平臺方面,打造多源數(shù)據(jù)相融合的低空態(tài)勢感知“一平臺”,實現(xiàn)無人機從上電、放飛到作業(yè)、降落全過程的感知、跟蹤與識別。
圖1 5G-A雷視一體低空廣域感知體系部署模式
隨著低空飛行器高密度高頻次運行,低空安全防護問題日益突出。該案例基于5G-A雷視一體方案在長江大橋防護、長江通航安全、日常飛行保障等場景形成示范效應(yīng),已累計獲批飛行空域1600平方千米、航線120條,單日峰值飛行突破1萬架次。
在長江大橋防護場景,通過5G-A雷視系統(tǒng)實時監(jiān)測水面及空中目標,動態(tài)測量低空無人機、橋梁結(jié)構(gòu)、船舶的相對位置、高度與安全間距,通過5G網(wǎng)絡(luò)將實時態(tài)勢數(shù)據(jù)回傳至低空立體感知平臺,通過特征庫比對、AI模型分析和視覺驗證,實現(xiàn)航段立體態(tài)勢全景掌控。
在長江通航安全領(lǐng)域,利用5G-A雷視一體技術(shù),實現(xiàn)船舶航向智能感知、航道智能值守,守護長江通航安全。目前,已協(xié)助海事部門完成橋區(qū)船舶交通疏導1萬艘次,糾正船舶航向50艘次。
在低空飛行保障方面,構(gòu)建覆蓋物流全流程(下單、備貨、調(diào)度、配送、結(jié)算)的5G-A低空專網(wǎng),技術(shù)指標達到毫秒級時延、厘米級定位、千兆級傳輸,實現(xiàn)“人、船、機”全連接和全聯(lián)動,支撐長江水系低空物流規(guī)模化發(fā)展。
該案例的5G應(yīng)用取得三大成效:一是由5G-A、雷達等技術(shù)構(gòu)建遠近協(xié)同、高低互補、無縫覆蓋的低空感知網(wǎng)絡(luò),為行業(yè)貢獻低空廣域感知新方案;二是建成多源數(shù)據(jù)融合處理平臺,對雷達反射截面積為0.01平方米的目標實施精準感知、跟蹤與識別;三是研發(fā)了智能處理引擎,基于“特征庫+AI模型”雙重驅(qū)動,結(jié)合光電和電子偵察數(shù)據(jù)融合,實現(xiàn)目標識別率97%、虛警率低至1‰。
目前,南京已部署5G-A通感基站32套、二維相控陣雷達3套,初步建成長江南京段低空立體感知能力體系。該案例帶動形成裝備研發(fā)、生產(chǎn)制造、運營維保、人才培養(yǎng)等低空產(chǎn)業(yè)生態(tài)集群,構(gòu)建政府與運營商合作共建、行業(yè)共用、社會共營的商業(yè)模式,助力南京低空經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。
*本篇刊載于《通信世界》2025年3月25日*
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