Chenchen XU, Xiaohan LIAO & Fei YANG. IEEE standard pioneered an IT-led interdisciplinary approach to structure low-altitude airspace for UAV operations. Sci China Inf Sci, DOI: 10.1007/s11432-022-3516-2
研究意義
新一代信息和自動化技術(shù)帶來了民用無人機數(shù)量的快速增長和應(yīng)用場景的日益多樣化，從而支撐了低空無人機應(yīng)用的大發(fā)展，催生了低空經(jīng)濟的繁榮；然而在緊鄰地表的復(fù)雜低空飛行環(huán)境中，由于避障技術(shù)的局限性和監(jiān)管政策的滯后性，無人機發(fā)展也帶來了嚴重的航空和公共安全隱患。
針對上述限制無人機規(guī)模化應(yīng)用發(fā)展的瓶頸問題，本文研究團隊提出建設(shè)低空公共航路作為基礎(chǔ)解決方案，并主導(dǎo)以無人機低空公共航路（“天路”）為核心技術(shù)的無人機低空運行框架航路標準（IEEE Std 1939.1TM-2021）正式發(fā)布。
在此背景下，本文深化研究5G通信、高精度導(dǎo)航定位等新一代信息化技術(shù)發(fā)展下的低空航路運行框架建設(shè)。該技術(shù)框架能為無人機商業(yè)化運行的安全和高效保障提供系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與基礎(chǔ)性解決方案。
本文工作
本文深化提出了一種以無人機低空公共航路為核心技術(shù)的低空運行框架，以應(yīng)對低空運行的安全和效率等瓶頸問題。該框架具體包括以下5個方面內(nèi)容：
（1）利用多尺度地理網(wǎng)格系統(tǒng)高效組織和利用低空空域資源；
（2）基于遙感目標地物快速識別和精確提取智能算法突破無人機低空飛行環(huán)境快速動態(tài)更新瓶頸；
（3）提出復(fù)雜地理環(huán)境下多級無人機低空公共航路網(wǎng)快速規(guī)劃與構(gòu)建的創(chuàng)新性技術(shù)；
（4）形成低空公共航路運行增強現(xiàn)實（AR）演示系統(tǒng)，對無人機在低空公共航路網(wǎng)內(nèi)的運行進行高效三維可視化；
（5）基于地面移動通信網(wǎng)及其公共基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建基于低空公共航路的高速率、高帶寬、低時延的專用通信環(huán)境，提升低空通信能力。
應(yīng)用成果
本文研究工作得到國際標準（IEEE Std 1939.1TM-2021）支持（該標準已于2021年12月正式發(fā)布）；本文的“低空公共航路”概念與運行框架及其運行演示系統(tǒng)獲得CCTV財經(jīng)新聞報道。