我國高度重視低空經濟的發展，低空經濟領域的政策支持力度不斷加強。通過出臺一系列政策與法規，逐步釋放低空空域資源，為產業發展創造了良好環境。同時，如何構建高效、安全的低空交通管理體系成為當務之急。對此，中宏網邀請國家空管專家咨詢委員會委員、北京大學程承旗教授，為我們解讀如何利用先進的北斗衛星導航技術，構建低空立體交通紅綠燈系統，以推動低空經濟的規范化、智能化發展。
中宏網：如何利用空天信息技術建立低空立體交通紅綠燈系統？
程承旗：空天信息就是通過衛星遙感和衛星定位，即北斗的信息來獲取地球上的時空數據。每一塊土地的信息都可以通過衛星遙感和無人機航空遙感來獲得，每一塊位置也可以通過北斗和相應的一些技術體系來獲得導航和位置信息。但是要讓低空中的無人飛行器飛得好，飛得起來，又能實現安全管控，就要對每一個時空進行控制。所以說空天信息的這一套體系實際上是對時空進行控制的一個最好的基礎。
大家知道傳統的空間位置標識是通過經緯度的點來標識，但實際上空間是一個一個的空間域，要描述一個區域，現在還是挺有難度的，得用每一個點把它串起來，我們稱作字符串，才能描述一個空間。如果是平面空間還好一點，如果是立體空間，就得描述一個立體的三維空間。
因此，我們創建了一種新理論，叫地球剖分理論。就是把地球從地心到地球外圍的50萬公里劃分成各種尺度的立體網格，每個網格都有一個唯一的編碼，這樣就把整個空間的表達和計算問題變成了編碼的計算問題，讓今后低空中可能有幾千、幾萬架無人機一起飛行時可以進行計算，從而形成低空立體交通紅綠燈系統。
中宏網：如何利用地球剖分理論實現對低空立體交通的精細化管理？
程承旗：這套理論的核心就是把整個地球從地心到地球外圍50萬公里進行離散化、剖分化。理論上切成32級的塊，最小的是1.5立方厘米，每一級方塊都無縫無疊充滿整個地球，且每個方塊都有一個唯一的二進制編碼，利用這套編碼就可以告訴大家在每一個時刻無人機在哪個空間。如果有多個無人機需要互相防碰撞，就可以馬上通過這套編碼來進行計算。
在空中實際上和地面一樣，有的地方是能飛的，有的地方是不能飛的。不能飛的地方我們用網格來標識，紅網格就是紅燈，即禁飛區，從A點到B點飛行器就會自動繞過去。這樣的話空中導航、“空中高德”、空中紅綠燈就產生了。今后如果我們自己有一架無人機，需要乘坐或是將載物送給父母、朋友，在手機上點一下起始點，加上要送達的終點的編碼，無人機就會通過后臺提供的最佳路徑自動繞過禁飛區，同時將乘客或物品送達至目的地。
所以后臺會有一套低空智聯網作為技術支撐，每一架無人機今后在空間中相當于一個飛行的手機，如何飛行以及進行規避都可以通過后臺計算好。如果沒有這套系統，就要靠人操作來控制，但是只能在視距范圍以內，而如果離開了一定的視距范圍，要想進行控制是很困難的。地面上是平面的導航，今后無人機在空中是立體的導航，這是兩者的區別。這就不是飛手的能力范圍了，需要靠后臺的計算機和人工智能來指導。無人機在幾公里、幾十公里甚至幾百公里范圍內飛行，那就要靠計算和后面的算力來支撐，同時還需要對地面進行識別、降落等等，所以人工智能實際上是這一套體系中的核心。
所以說，低空經濟是一個特別典型的數字經濟，它又是一個能激活產業發展和技術原創發展的特別好的源頭。中國要在低空經濟領域好好把握機會，爭取在未來10-20年內走到世界的前列，我們現在有條件和機會。
中宏網：建立低空立體交通紅綠燈系統的重要意義？
程承旗：現在大家都是首先追求的是飛起來，我們已經看到，從珠海到深圳，原來在地面的汽車可能要跑1-1.5小時，現在通過低空載人飛行器只需20分鐘，大家都很高興、很激動。但是仔細分析一下，現在從技術上我們把它叫做隔離飛行。如果有一架載人無人機飛行，其他的飛行器就不能飛。因為現在數量還少，作為演示、示范沒有問題。但如果今后低空飛行成為日常運營，整個空中會很繁忙，如果不建立起空中的高效管控體系，即空中的紅綠燈系統，這個時代是很難到來的，這是低空經濟和低空飛行的核心基礎設施。
現在低空這個領域剛剛開始，把整個空域數字化、網格化是建立這套體系的基礎。同時這套體系如果要真正打造出來，需要通訊技術保障，現在中國移動、中國聯通、中國電信等運營商都已經在打造空中的通訊保障體系，包括5G-A等監控體系。
中宏網：我們如何構建一個安全的低空運行環境？
程承旗：安全問題是現在的一個關鍵，但我們要辯證地看安全。首先，安全不是絕對的，是相對的。在100多年前，汽車上路的時候，很多人都擔心汽車會撞死人。因此，英國發布了第一部關于汽車上路的法案，叫做《紅旗法案》，要求在汽車行駛過程中需有一個人在汽車前面舉著紅旗，否則汽車不能上路。現在每天依舊會發生汽車交通事故，但是也未影響汽車成為家家戶戶都使用的交通工具。當然，未來飛行汽車或無人機也會很多，也有可能出現交通事故，但是從宏觀的角度來講，我們要看它的事故率，我們的目標是要把其安全程度提高。
從政府端和企業端來說，我們要把低空中的安全作為首要任務來抓，這是政策上和技術上要發展的事情。所以說低空立體交通紅綠燈系統實際上是低空安全的一個要素，它可以告訴我們合作目標位置、飛行和禁飛區域等信息，同時避免無人機之間相互碰撞。
當然，低空還有個復雜問題，今后還有一批無人機屬于非合作目標。現在政府打造了低空基礎設施，今后每一架無人機在政府的基礎設施上飛行都要登記上牌照。但是不能否定還有一些人會不登記牌照就操控飛行器飛行，這時候低空經濟中還有另外一塊叫做反制系統，專門抓黑飛和無牌照飛行的。地面叫交警，未來在低空中將有空警來抓這些行為。所以說這樣的一種體系才是未來的安全體系。當然，今后可能還涉及到其他的安全。但我相信，只要黨中央、國務院有決心把這塊發展起來，安全問題會從技術上、管理上不斷地加強，現在的低空數字化體系這一套新的理論和方法都為低空安全打下基礎。
中宏網：未來5-10年，低空經濟將會是怎樣的發展場景？
程承旗：我認為中國有一個特點，就是我們可以集中力量辦大事。低空經濟已經作為國家戰略性發展方向，黨中央、國務院已有了大的布局，中國在這個領域會發展得非常快。5-10年以后，我們能迎接到人人能用無人飛行器，家家享受無人飛行器服務的時代。這個時代和我們每個人有關，現在我們先從自己做起，比如用無人機去訂貨，大家都發現它接駁的方便。現在從技術上已經初步具備無人機使用條件了，現在一架eVTOL的價格是200-300萬元左右，未來有可能是30萬元。我們都能看到未來的低空會逐漸繁忙起來，人們今后的出行手段和獲得快遞等物品的手段會用低空的技術支持來實現。我想這個時代還是很鼓舞人心、令人激動的。
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