低空新赛道 | 特稿:低空经济发展的挑战与建议

文摘   科技   2024-08-13 16:58   北京  

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未来低空经济的主要应用场景在城市,与百姓交通出行、生活方式都紧密相关。低空经济发展既是传统产业改造升级,也是未来产业培育替代的产业融合过程,通用航空与无人机都将受益于这个融合替代过程。


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低空经济发展的挑战与建议

撰文 / 吕人力  于 一  许东松



 解决“四个融入”的问题

展望低空经济发展,最重要的是解决“四个融入”问题,如果不能解决这四方面融入问题,将难以发展成为一个规模产业。低空领域技术与市场的成长和水库蓄水过程类似,随着技术水平与成熟度提高,特定应用市场将被一一攻克。新型技术市场一个常见的偏见是,我们通常高估技术发展的短期变化,而往往低估技术发展的中长期影响。

1.融入大众生活

不进入居民日常应用需求的业务,都是小众产业。

美国科学院系统分析了通航产业规模化发展的制约因素。低空经济要实现规模化,需要突破技术、运行、公共关系以及安全的瓶颈,创新是其中最关键的驱动因素。一旦创新放慢,行业规模就将受限,而规模小将导致产品出现高价格,高价格将导致产品仅限于精英阶层使用,普通大众将被排除在外,产品成为不平等的象征,公众的反对将不断限制基础设施的建设与大规模使用,这将进一步降低产品的效用,销售不旺将制约企业的技术创新投入,形成恶性循环。

要充分借鉴私人飞行不能规模化的经验教训。美国通用航空器销量从 1980 年达到高峰后出现了大幅下滑,而价格却呈现显著提高的趋势,通用航空制造业收入集中在公务机领域,高端化趋势阻断了美国通用航空的大众化道路。

2.融入国家空域

我国A类管制区与国际民航组织(ICAO)标准相同,高空空域只有一类,就是仅允许仪表飞行的A类空域。

除了2万米以上的超高空 D 类空域,我国 B/C/D/E/G/W 类六类空域都是中低空空域。低空空域需要更为精细的分类管理以满足不同运行需求。

未来,一方面依靠非管制空域来激活通用航空需求,另一方面需要靠技术来补充算力,支持无人机密集飞行。要推动空域管理体制机制与技术系统的双重变革,打开低空经济的发展空间。从物流无人机和表演无人机的空域使用来看,未来精准运行控制能力,可以支持无人机集约使用空域,这是一种全新模式,不需要与传统航空类型相互挤占空域。

3. 融入综合交通

提供立体交通是低空经济的核心功能。

需要考虑智慧空中出行与综合交通的衔接,合理规划布局综合交通基础设施,通过建立与其他交通方式的互联互通与高效接驳,提供居民交通运输需求的最优解决方案。城市土地空间有限,高层建筑停机坪、机场陆侧停车场、高铁站、高速公路重要节点都可以考虑布局。根据日航和达美航空参与投资的智慧空中出行企业的市场测算,智慧空中出行最典型的市场是机场与市区的往返交通,智慧空中出行可以成为运输航空延伸服务的一种形式。

4.融入城市环境

未来低空经济的主要应用场景在城市,应当满足城市环境对运行的要求,现代化城市对新兴交通工具的安全性、环保性与社区融合度提出更高要求。

通过严格的安全评估、环保测试、服务监督与社区规范,低空运行被城市环境接纳,成为城市基础服务的组成部分。在此过程中,需要加强运行全流程的振动、噪音、隐私、视觉干扰控制,对低空基础设施实施全寿命周期的环境影响评估。还应当坚持极高安全标准,让老百姓看着放心,用得安心。

美国私人飞行发展受阻的主要原因是创新减缓,导致私人飞行的安全性提高与驾驶难度降低没有达到大众预期。根据20世纪90年代美国数据测算,美国通用航空的安全性与摩托车接近,摩托车是运动爱好与一般交通需求的边界线,摩托车交通致命事故率是私家车的 10 倍以上,安全风险限制了私人飞行的大众化。

私人飞行的再次起飞,需要人工智能技术实质性地提升安全性。例如,航拍无人机普遍具备的“一键返航”功能,现在开始成为西锐SF50单发喷气飞机等私人飞机销售的卖点。

飞行过程中挂线是我国直升机最主要的事故来源之一,无人机基于视觉识别避让电线等障碍物的技术,能否低成本地应用于通用航空器?


 低空经济带来的挑战

一个新的航空世纪已经拉开序幕,民航业今天的决策可能影响新的一百年航空史走向。应当在更高站位上,从民航业的新技术、新动能与新结构角度来认识低空经济,积极培育、主动融合、有所作为。从全球低空产业发展来看,民航当局都在发挥不可替代的或者说事实上的主导作用。

在浏览美国联邦航空管理局(FAA)和欧洲航空安全局(EASA)等网站时,一个鲜明的感受是,这些机构是下一代航空技术的支持者、资助者甚至主导者,有大量新技术运行概念、技术验证与规划展望。在我们网站上,技术创新的成色要浅一些。

中国民航做了不少卓有成效的工作,但从国家对战略新兴产业和新质生产力发展的要求来看,民航在新兴航空领域整体战略缺失,技术创新引领作用有待增强,各司局专业政策相互衔接不足,从业者学习与创新精神还有差距。在新赛道上,中国民航可以更加进取。

1. 任务挑战:监管任务将持续增加

低空经济的监管任务,从今天开始,只会增加不可能减少。低空经济由制造与出口驱动,逐渐转向运营驱动、应用场景驱动后,需要民航局发挥更大的作用。低空制造与出口领域,背后需要强健的国内市场作为全球竞争力的保证。

中国—东盟(10+1)民航合作会议上,东盟国家非常关注我们在城市空中交通 (UAM) 方面的进展,但我国低空技术走出去,同样需要国内完整技术规范体系的支持以及双边多边协议。

2. 规模挑战:庞大监管对象的挑战

随着低空经济发展,民航监管对象将出现数量级式增长。数以万计的企业、百万级数量的航空器以高密度方式运行,将对行业监管与服务提出艰巨的挑战。

3. 技术挑战:对运行大数据、算法与算力的监管

当飞行员、签派员、管制员变成一套套算法组成的软硬件系统后,对人工智能 / 自动化的监管将形成全新的监管挑战,迫切需要建立低空运行大数据、算法、算力的安全监管工具箱,这是构建低空运行监管体系的长期任务。EASA《人工智能路线图 2.0》认为,监察员适应不了 AI 监管是人工智能在航空业推广应用的重大阻碍。技术发展上,民航需要进一步打开视野。

4. 合作挑战:处理好主动作为与开放合作的关系

民航业通常是相对独立的技术与监管体系,但低空经济是一个全新开放、各行业广泛应用的经济体系,如何与诸多部委、地方政府形成合力,支持好地方发展低空经济是一项新挑战。发展低空经济也需要加强国际交流合作,比如我国目前无人机交通管理仍然满足于自己有全球最大的运行数据库,看不到国际上广泛开展的无人驾驶交通管理技术研发、大规模测试验证的进展。全球无人机交通管理已经进入双向数据服务与智能冲突化解阶段。


 低空经济发展的政策建议

1. 系统研究 构建低空经济发展的民航战略

培育壮大新质生产力是一项长期任务和系统工程。我国在“十五”期间就将新能源汽车研究项目列入国家高技术研究发展计划(863 计划)重大科技课题,2012年国务院印发《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》,这个成果到“十四五”才真正开始收获。深圳市从2009年开始扶持比亚迪电动车,10 多年后才真正收获了财税利益,所以深圳市提出的要长期培育低空产业应该是可信的。我们应当在充分调研国内外低空经济发展情况和分析比较优势基础上,立足内循环和中长期任务,及早搭建低空经济的民 航战略。

——开展低空经济民航战略研究,确认行业层面的目标、任务与路径。

——建立来源广泛的民航局低空经济专家组,充分论证战略目标与重点任务。

——加强低空经济的统计分析与政策研究。

2. 明确职责 理顺内部管理与外部协作

建议民航局内部设立低空领域的实体化机构,负责支持局领导低空领域决策,制定低空经济民航战略与行动方案,统筹各专业司局政策与技术规范口径,统一对上对外报告与协调。这也是各国民航当局的通常做法。

3. 强化支撑 建立低空经济创新发展的持续稳定动力

中国民航传统上依赖进口航空器,民航业技术创新缺乏底层航空器技术支撑。发展低空经济,我国有必要、有条件、有能力基于坚实的自主航空器技术建立完整的低空技术体系。

——提出民航业主导的国家低空经济领域研发专项。支持适航、运行与空管、垂直起降场、数字基础设施、安全监管、经济监管等领域的研发项目,联合业界与科技界推进核心关键技术的成熟与产业化。

——设立民航局层面的低空经济学院或者低空运行技术研究中心,力争创建低空技术领域的国家重点实验室。

——完善行业院校在低空领域的专业设置与养成教育。

4.先立后破 处理好通航与无人机的关系

与欧美通航已经见顶的局面不同,我国需要通航为无人机铺垫技术和运行基础。低空经济起步阶段,通航载人载客业务仍是低空运营业主体。

传统运营企业是大型无人机的运营主体来源。例如南航通航和东部通航与 eVTOL 企业建立战略联盟,他们将是 eVTOL 未来的运营商。而通用航空制造商可以与创新创业企业形成研发与生产综合体,提高 eVTOL 量产能力与全生命周期服务能力。

低空经济发展既是传统产业改造升级,也是未来产业培育替代的产业融合过程,通用航空与无人机都将受益于这个融合替代过程。


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