比翱科技集团有限公司，科技创新与工业研发领域的行业领先平台与现代工程技术服务商，致力于基础科学和前沿科技的工业转化、创新研制、标准化与产业推进。比翱提倡和引领多孔介质基多物理场设计革新与数智赋能，以工业软件、科学仪器和功能材料为内核驱动，成就材料物理全球工程生态和智能制造时代新质生产力。比翱研究院丨噪音突破：克服航线运营障碍，推动城市空中共享
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2024年被称为我国的低空经济元年。低空经济主要使能技术是无人机、电动垂直起降飞行器（eVTOL）和通用航空飞行器。科学家需要前瞻思考大规模机群如何安全融入现有智慧城市系统，研究和解决其中关键科学和工程技术问题。
北京大学工学院航空航天工程系、湍流与复杂系统国家重点实验室黄迅教授研究团队在气动噪声、空气动力学和飞行智能控制相关研究基础上，分析无人机赋能低空经济所面临四个重要问题，研究成果作为Comment论文于2024年12月19日在线发表于《自然》（Nature）期刊（“The small-drone revolution is coming”, Vol.
637, 2025），这也是低空经济领域在《自然》发表的首篇论文。
小型无人机革命即将到来：科学家需要确保其安全性
如果能够克服安全和安保挑战，中国的低空航空经济有望在2025年成为一个万亿元级的产业。![]()
无人机可以帮助城市实现净零排放计划。但是，需要有效的法规来减轻任何潜在的危害。图片来源：VCG via Getty明年，小型无人机的送货使用将大幅增加。值得注意的是，我国计划到2025年底将低空经济规模（包括无人机、垂直起降飞机和其他通用航空零部件）扩大到1.5万亿元人民币，以保持在此类技术方面的全球领先地位。公众已经习惯了新技术进入日常生活，如人工智能（AI）已经司空见惯、自动驾驶出租车在一些城市的街道上开始运营等。然而，目前尚不清楚公众是否准备好每天在天空中遇到成千上万甚至数百万架无人机，它们的噪音、潜在的坠毁以及侵入私家花园和窗台的视野。很少有研究来找出答案，现有的法规也达不到要求。作为一名航空航天工程师，我担心由于潜在的意外后果而立即释放这么多无人机。学术界、工业界和政府之间的合作对于确保这项技术安全有效且不危险至关重要。无人机（也称为无人驾驶飞行器或飞行机器人）已在许多领域证明了其价值，包括消防、地震研究、病毒监测空气采样、野生动物保护等。随着实现零排放运输、按需交付和智慧城市的政策和措施出台，大中型无人机（重达25公斤）机队将沿着离地面高达1000米的空中走廊运送货物。![]()
无人机配送飞越长城。图片来源：美团公司快速增长的市场
物流业是投资这一市场的主要部门。在中国，正在探索两个关键用途。通过无人机将外卖食品和药品直接运送给客户，这比在拥挤的城市通过公路运送要快。在区域物流中心之间飞行更大的货运无人机，这可以增强快递服务并支持近乎即时的零售。此外，通过减少道路上的运送车数量，无人机送货可以将每公里的碳排放量减少多达90%。在全球范围内，无人机飞行在过去几年中迅速增加。2021年至2022年期间，全球无人机辅助包裹递送量增长了80%，达到875000 件。2021年，《经济学人》预测，到2025年，将商用无人机用于工业和娱乐（不包括军事）目的的全球经济效益将超过3045亿元人民币（420亿美元）。![]()
图片来源：X. Huang仅中国就已经接近这一预测，到2023年底，中国的商用无人机市场超过1170亿元人民币，其低空经济（包括硬件、软件、服务、基础设施、枢纽和机场）超过5000亿元人民币。在此基础上，我们预测，到2025年，商用无人机市场将超过4000亿元。目前，商用无人机行业70%以上的供应链来自中国。在中国领先的创新城市深圳，2024年上半年完成了225,000架商用无人机的交付，预计到2025年将达到150万次低空货运飞行。全球最大的无人机送货公司Zipline在过去十年中在四大洲完成了超过130万次送货。公众关注
随着数百条新的商业无人机航线计划今年在中国开通，将无人机安全集成到现有智慧城市系统的有效法规不容忽视。科学家必须关注四个关键问题。安全。避免伤害是每个航空航天工程师最关心的问题，一次致命事故可能导致整个飞机系列退役。然而，对于无人机相互碰撞或与建筑物相撞所带来的潜在危险，以及对城市地区行人可能构成的威胁，人们的现实评估太少。与汽车碰撞测试类似，科学家应该开发无人机碰撞测试来模拟一系列事故场景，使用地面上的虚拟模型来评估无人机从天而降事故的潜在严重性。无人机充电中心通常位于摩天大楼顶部，其消防安全需要评估以及建立相关标准和法规。还需要评估飞机发动机吞噬小型无人机的风险，鸟击测试和法规应包括这一点。安全。必须保护民用机场和其他敏感场所（例如国家设施）免受恶意无人机入侵。例如，去年9月，在中国天津滨海国际机场上空目击到无人机，迫使该机场连续两个晚上关闭。数十个航班延误或取消，3,000名乘客受到影响。上个月，在美国军事基地上空目击无人机的事件也引起了人们的担忧。非法无人机构成的威胁，无论是由恶作剧者、敌对行为者还是恐怖分子驾驶，都需要采取强有力的对策。其中包括地理围栏，制造商对无人机进行预先编程以避免侵占指定区域，以及地理围栏，将商用无人机限制在预定义的路线上飞行。然而，将这些技术有效地整合到飞行操作和管理系统中需要进一步研究。![]()
一盒盒脆皮李子由无人机运送到中国重庆吴山机场。图片来源：Zhang Xu/中新社/VCG via Getty其他更具未来感的选择包括使用从无人机反射的5G电话信号来检测低空域中的小型移动目标。使用类似声纳的技术，在敏感区域附近的5G基站上实施这项技术可以识别未经授权的无人机。技术挑战包括采购大量计算能力和信号处理能力。隐私。无人机配备了超声波、激光雷达、麦克风和摄像头等各种传感器，这些传感器都可以侵犯人们的隐私。想象一下，如果无人机经常从他们的窗户飞过，住在高楼大厦的人们会感到多么不安。通过阅读原文了解此篇评论文章。![]()
比翱科技集团有限公司（ProBiot Group），是科技创新与工业研发领域的行业领先平台与现代工程技术服务商，致力于基础科学与科研成果的前沿技术研究、知识体系构建、工业转化、创新研制、标准化与产业推进，赋能国家智能制造与民生工程，构建高科技工程与产业生态平台。
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