直擊低空經(jīng)濟(jì)通信網(wǎng)絡(luò)痛點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈玩家“應(yīng)戰(zhàn)”千米高空、“三斷”場(chǎng)景

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要一個(gè)龐大的智聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈支撐起來(lái)，包括北斗衛(wèi)星、5G等在內(nèi)的通訊技術(shù)都是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涉及天線射頻廠商、通信模組廠商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維廠商、衛(wèi)星導(dǎo)航廠商、運(yùn)營(yíng)商等等。5G技術(shù)在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，特別是隨著技術(shù)的迭代，5G-A將在低空經(jīng)濟(jì)中釋放巨大的價(jià)值。


5G難以“觸及”千米高空，5G-A或是最終解決方案

低空飛行活動(dòng)包括警用航空活動(dòng)、海關(guān)航空活動(dòng)、通用航空、無(wú)人機(jī)飛行。從空域高度來(lái)看，低空飛行活動(dòng)主要是1000m以下的無(wú)人機(jī)、有人機(jī)市場(chǎng)。

在商業(yè)化應(yīng)用場(chǎng)景可以分為城市場(chǎng)景、非城市場(chǎng)景，城市場(chǎng)景可用于消防、巡檢、物流，非城市場(chǎng)景可以用于農(nóng)業(yè)，例如植保無(wú)人機(jī)等。新潛力市場(chǎng)方面，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為包括牧業(yè)飛行、漁業(yè)飛行、航空探測(cè)等生產(chǎn)作業(yè)領(lǐng)域，醫(yī)療救護(hù)、短途運(yùn)輸、航空物流等公共服務(wù)領(lǐng)域，飛行培訓(xùn)、空中游覽、私人飛行、航空運(yùn)動(dòng)等航空消費(fèi)都有巨大發(fā)展?jié)摿Α?br />
一般而言，eVTOL指的是電動(dòng)垂直起降飛行器，包括多旋翼、復(fù)合翼、傾轉(zhuǎn)翼構(gòu)型。其特征還包括行駛速度為200-350Km/h，航程為150-300Km，載重300—500Kg，可以坐4-5名乘客。

據(jù)保時(shí)捷管理咨詢預(yù)測(cè)，到2030年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)2000億元人民幣，中國(guó)eVTOL市場(chǎng) 規(guī)模占全球25%的份額，約為500億元人民幣。未來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈上下游都將受益于市場(chǎng)的發(fā)展。

eVTOL系統(tǒng)由電池、動(dòng)力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)以及機(jī)體子系統(tǒng)構(gòu)成，其中導(dǎo)航、通訊與飛控子系統(tǒng)被認(rèn)為是eVTOL的“大腦”和“眼睛”。

在通信網(wǎng)絡(luò)方面，當(dāng)前還是以無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)（4G/5G網(wǎng)絡(luò)）為主，但4G/5G的有效覆蓋高度約為150m。而低空一般指的是距離地面垂直高度1000米以內(nèi)，視地區(qū)特性和實(shí)際需求可擴(kuò)展至3000米以內(nèi)的空域。從國(guó)家空域基礎(chǔ)分類來(lái)看，非管制空域類型的高度也可達(dá)300m。因此低空經(jīng)濟(jì)的通信網(wǎng)絡(luò)體系還有很大的發(fā)展空間。

圖源：華安證券研究所

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，5G-A帶來(lái)的通感一體化、天地一體化，以及低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)會(huì)是最終解決方案。

從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來(lái)看，5G-A位于低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈中游。5G-A可用于遙控監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理、起降系統(tǒng)、輔助設(shè)備、指揮系統(tǒng)等在內(nèi)的地面系統(tǒng)。


通信網(wǎng)絡(luò)痛點(diǎn)如何解？產(chǎn)業(yè)鏈玩家共同發(fā)力

與5G技術(shù)相比，5G-A下行速度可達(dá)萬(wàn)兆，上行速度達(dá)千兆；可支持eRedCap及無(wú)源物聯(lián)；5G的低時(shí)延為20ms，5G-A可降低至4ms；5G位置精度為米級(jí)，5G-A達(dá)到厘米級(jí)；此外，通感方面加入感知能力，感知距離、速度等。

5G-A有著四大特征，分別是通感融合、天地一體化、網(wǎng)絡(luò)智能化、交互式通信，其中通感融合、天地一體化將在低空經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

通感一體整合了通信和感知的功能，即利用無(wú)線電波，在完成傳統(tǒng)的通信任務(wù)外，疊加“雷達(dá)”的感知能力，能夠探測(cè)到無(wú)人機(jī)的位置、速度、軌跡等信息，避免空中碰撞和違規(guī)飛行。

那么，如何實(shí)現(xiàn)通感一體呢？一是需要升級(jí)已有基站，民生通信資料顯示，升級(jí)后的基站在通信功能上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)回傳巡檢測(cè)繪的高清視頻以及飛控?cái)?shù)據(jù)，在雷達(dá)功能上實(shí)現(xiàn)探測(cè)“低慢小”飛行器反射的電磁波信號(hào)。

二是要將通信塔升級(jí)為通信雷達(dá)多功能塔，提升單AAU（有源天線）自發(fā)自收感知技術(shù)，用超大規(guī)模天線實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的感知。此外，還需要天線陣列的頻段更高、帶寬更寬。

在產(chǎn)業(yè)鏈里，已經(jīng)有多家企業(yè)在通感一體技術(shù)上迎來(lái)了新的進(jìn)展。

中興通訊官方顯示，公司于2022年就在推進(jìn)通感算一體化，并且在上海完成業(yè)界首個(gè)單AAU通感算控一體化在低空?qǐng)@區(qū)安防領(lǐng)域的技術(shù)驗(yàn)證。又于2023年在深圳完成了業(yè)界首條“5G通感算控一體化”低空無(wú)人機(jī)航線驗(yàn)證，能探測(cè)到面積小至0.01m2的無(wú)人機(jī)。隨著技術(shù)迭代，中興通訊在2024年底完成了全球首個(gè)5G-A 128TR 通感一體基站江域和湖域商用驗(yàn)證。

中興通訊通感一體設(shè)備感知距離的提高是通過(guò)提升發(fā)射功率和天線增益來(lái)實(shí)現(xiàn)，感知精度的提高是通過(guò)采用5G大帶寬和提升天線收發(fā)隔離度的方式，還結(jié)合了站點(diǎn)級(jí)算力引擎——NodeEngine算力基站。

華為在通感一體技術(shù)上也迎來(lái)了進(jìn)展，2023年12月與福建移動(dòng)完成了低空多站連續(xù)組網(wǎng)的通感能力驗(yàn)證，基于 4.9GHz 頻段，能夠?qū)沼蚋叨?20米下、多無(wú)人駕駛飛行器的探測(cè)與及時(shí)預(yù)警。

今年4月，中信科移動(dòng)表示，公司的通感一體新型樣機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)方案已經(jīng)完成了IMT-2020(5G)推進(jìn)組5G通感融合演示驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)開啟感知功能同時(shí)支持正常通信業(yè)務(wù)，下行通信速率保持在2Gbps以上。

除了通感一體化，天地一體化也是低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向。天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)包括衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、地面互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)互聯(lián)互通。中泰證券指出，天地一體化融合網(wǎng)絡(luò)支持地面基站、不同軌道高度的衛(wèi)星以及中高空飛行器等各類網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的融合，構(gòu)建包含統(tǒng)一空口協(xié)議和組網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

未來(lái)，天地一體化將成為eVTOL的應(yīng)急通信手段之一，會(huì)在無(wú)人機(jī)救災(zāi)過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，提供實(shí)時(shí)的通信支持。目前，空天地一體化應(yīng)急通信保障體系包括一體化天地空監(jiān)測(cè)方案、4G/5G+空天地一體化保障體系、無(wú)人機(jī)應(yīng)急通信系統(tǒng)等解決方案。

從各家廠商在通感一體技術(shù)的迭代和落地驗(yàn)證效果來(lái)看，實(shí)現(xiàn)通感一體化不僅對(duì)基站、天線有一定的要求，還需要5.5G、算力等的共同配合。特別是在“三斷”場(chǎng)景，更考驗(yàn)無(wú)人機(jī)在救援過(guò)程中的通訊保障。

“三斷”場(chǎng)景指的是高海拔地區(qū)斷路、斷網(wǎng)、斷電的場(chǎng)景。在極端條件下，除了要完成災(zāi)情偵察，將偵查到的信息傳回，需要保障實(shí)時(shí)的通信傳輸。于2023年11月，應(yīng)急管理部組織開展高原“三斷”場(chǎng)景無(wú)人機(jī)救援實(shí)戰(zhàn)化測(cè)試驗(yàn)證，驗(yàn)證地點(diǎn)于四川省，中興通訊和海能達(dá)等企業(yè)均展示了各自的解決方案。

中興通訊展示了大載荷長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人直升機(jī)載應(yīng)急通信系統(tǒng)，搭載了公網(wǎng)基站、PDT集群專網(wǎng)、Mesh自組網(wǎng)、衛(wèi)星中繼的體系化應(yīng)急救援系統(tǒng)，可以提供全流程通信保障、全要素應(yīng)急指揮支撐、全方位災(zāi)情態(tài)勢(shì)感知能力。

中興通訊應(yīng)急通信無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)（圖源：中興通訊）

海能達(dá)作為專用通信及解決方案提供商，在應(yīng)急通信上已推出了多種解決方案，包括370M DS-6280 E一體化便攜移動(dòng)站、寬帶自組網(wǎng) E-Mesh 580P。

在無(wú)人機(jī)救援實(shí)戰(zhàn)化測(cè)試驗(yàn)證中，370M DS-6280 E一體化便攜移動(dòng)站、寬帶自組網(wǎng) E-Mesh 580P驗(yàn)證了機(jī)載衛(wèi)星通信回傳和E-Mesh 580P寬帶自組網(wǎng)中繼與地面衛(wèi)星便攜站對(duì)接兩種方式，展示了在三斷場(chǎng)景的優(yōu)異超視距通信保障能力。