让低空经济“飞”起来的技术,空间革命正在进行
eVTOL复杂的部件测试现场(图片由AI生成)图源:DigitalSpace
发布于2026-01-26
低空经济(Low-altitude economy)一词火于2024年,当年3月首次被写入中国的政府工作报告。一份中国信息协会年初的报告显示,截止2024年我国已有42家eVTOL整机制造企业,各地共出台低空经济直接相关政策文件共225部。
2025年,低空经济持续被关注。
政策的指引,技术的升级,场景的落地,让1000米以下的低空区域,被重新构建。这场革命的核心驱动力,源于动力系统、智能控制、通信导航、避障技术的研发猛进,再加之供应链的韧性重构,让低空经济不断发力。
本文,将会聊一聊哪些改变低空经济的技术,看看这一场空中革命背后的“强势”。
技术革命:低空经济的核心驱动力
首先,什么叫低空经济。一句话总结:1000米以下低空空域的飞行活动。主角就是这些有人或无人驾驶航空器,包括无人机、eVTOL、直升机等,还有延伸开的基建。
如何让这些飞行器飞的快准稳且耐久力长,是低空经济发展的底层逻辑。
第一个就是动力系统的革命。
你想象一下,钢铁侠拯救世界,刚上天五分钟就要到处找充电桩,多尴尬。所以说,动力系统是低空飞行器的 “心脏”,其安全性、续航能力与环保性直接决定了低空经济的应用边界。曾经燃油动力飞行器存在能耗高、污染大、安全隐患多等问题,更早期的液态电池则面临泄漏、燃爆风险。都是“迁就”的技术。
现在,固态电池与氢能源正在替代“油老虎”。
图1:固态电池组,图源:phonlamaiphoto
技术层面来讲,固态电池采用固态电解质,从根本上解决了液态电池的泄漏与燃爆风险,其耐热性更是提升至 300-400℃,即便在高空极端环境下也能保持稳定性能。而氢能源也有了
第二个值得关注的技术点则是大脑系统,这是从 “遥控玩具” 到 “智能大脑”转变的关键。
智能飞控的 “最强大脑”,赋予了飞行器自主决策的核心能力。智能飞控系统基于大数据与人工智能算法,能够实时处理感知数据、规划最优飞行路径、调整飞行姿态,实现全流程自主飞行。
当然,作为一个天上飞的物件,必须做到安全,否则一不留神就成为高空抛物。eVTOL必须使用具备功能安全认证的处理器来做主控的,“功能安全认证”至少需要达到ASIL-D级别。
MCU产品必须满足高算力、高实时、高安全、高冗余、高集成、高带宽通信和全温区 、长寿命。圈内知名的主流MCU企业有NXP、英飞凌、TI、瑞萨等。
如今,随着感知、飞控、群体智能技术的融合发展,低空飞行器的 “大脑” 越来越发达,实现了从 “遥控玩具” 到 “智能大脑” 的跨越,具备了自主感知、自主决策、协同作业的能力。
第三个值得一提的就是通信技术革命,这是让飞行器在空中避免成为无头苍蝇的关键。
最近有做光纤的朋友提起低空经济的机会,一个无人机后面挂着光纤和电缆,数十公里的耗材,解决了通信被干扰和续航的问题。
当然,这种“拖尾”的方式,总觉得哪里怪怪的。像一个吐丝飞跃的城市蜘蛛侠。如今,5G-A 与北斗融合网络、数字孪生空域等技术的发展,正在实现从“信号盲区”到“全域覆盖”的通信导航革命。
还有一个值得提议的技术就是数字孪生空域技术。这是一套组合拳,是低空经济的核心数字基础设施,通过对物理空域的全要素精准映射、实时虚实交互、智能模拟仿真。例如,在城市空中交通管理中,数字孪生空域能够实时计算不同飞行器的飞行轨迹,避免航线冲突;在恶劣天气预警中,通过虚拟空域与气象数据的融合,能够提前向飞行器发送预警信息,指导其规避危险区域。
避障技术新突破:低空飞行的安全基石
聊完低空经济的核心驱动技术,下面单独聊一聊“避障”。
空中看似没有马路,没有堵车,实则处处都是危险。低空飞行器避障技术围绕“感知-认知-决策-执行”的闭环展开,要硬件也要算法。先说一下传感,也就是物理世界的感知。
传感技术在避障中就是“眼睛”与“耳朵”,通过各类传感器获取环境信息,为后续的认知、决策提供数据支撑。目前,低空飞行器主流的硬件传感类避障技术包括激光雷达避障、毫米波雷达避障、视觉传感避障、超声波与红外避障等。
图2:低空飞行器主流的硬件传感类避障技术包括激光雷达避障、毫米波雷达避障、视觉传感避障、超声波与红外避障等。(图片由AI生成)图源:https://stock.adobe.com/
其中激光雷达靠着高精度、高分辨率,成为了中远距离避障的首选。毫米波雷达凭借其强抗干扰性、全天候工作能力脱颖而出。虽然都叫雷达,但工作原理一点不一样,前者是发射激光束扫描周围环境,能够精准测量障碍物的距离、形状、位置等信息;后者是发射接收毫米波,来判断位置和距离。
视觉传感器,顾名思义就是“看”。基于摄像头与图像识别算法,能够准确看到障碍物,甚至识别出来。在低空巡检、近距离作业等场景中,视觉传感避障技术能够精准识别细小障碍物,确保作业安全。但是,这类传感器最怕天气差。
未来几年,传感器将从“单一功能部件” 升级为 “多模态智能感知系统”。什么意思呢?就是将激光雷达+毫米波雷达+多光谱视觉+IMU组合,把大家的优点聚集,做到“全天候、全场景、全距离”,可谓是黄金搭档。
像意法半导体、英飞凌这类公司出的ToF传感器,也会被用到飞行器上,工作原理和声纳探测很像,通过红外光从物体上反射回传感器后,根据光的发射与反射的时间差,就可以计算出传感器与测量物体之间的距离。
还有一种避障叫算法避障。前面有了“感官”,算法就是“大脑”,两者结合,便可自主避障。
智能算法类避障技术主要分为传统路径规划算法与深度学习智能算法两大类,传统的玩法,大家可以闭着眼镜想一下,第一反应出来的就是传统的,看清环境,建立模型,寻找从起点到终点的最优无碰撞路径。
而深度学习智能算法,通过大量数据训练,深度学习算法能够自动学习环境特征,实现对障碍物的精准识别与分类,甚至能够预判动态障碍物的运动轨迹,提前规划避障路径。简称“长脑子了”。
还有一种避障叫“协同避障”。
也就是说,当天上飞行器多了,大家可以互相提醒障碍物。协同交互类避障技术的核心是信息共享与分布式决策。通过 5G-A 等高速通信网络,多架飞行器能够实时共享自身的位置、速度、飞行轨迹等信息,形成全局环境认知。
供应链革命:低空经济的产业重构力量
低空经济带来的不仅是技术层面的突破,更是供应链逻辑的根本重构。这里的重构有两种,一种是重塑物流、制造业等多个领域的供应链体系;一种是核心部件国产化的重构。
我们从终端应用来看。低空经济正在掀起一场“最后一公里”的效率革命。传统地面物流受交通拥堵、地形限制等因素影响,通过低空飞行,无人机能够避开地面交通拥堵,直接从仓储中心飞往目标地点。在制造业,是一种“链主引领+配套协同”的生态。主机厂就是“链主”,背后是上百家配套企业的协同合作。这种产业集群模式,缩短了供应链的响应时间,提高生产效率。
结语
我们看到低空经济很多机会,同时低空经济的发展仍面临诸多挑战,例如低空空域管理政策的完善、行业标准的统一、安全监管体系的构建等。但,这些技术的不断提升,我们开始做自己低成本飞行的梦。
参考资料
1.《低空经济发展报告(2024-2025)》https://mp.weixin.qq.com/s/z00YTcADTRNXxnvirUbwBA