2025年11.0D-数字低空网络架构白皮书.docx

摘要

本白皮书论述了数字低空网络发展趋势，阐述了数字低空网络特征、覆盖和基本架构，从结构层次、功能定位和安全规范等角度，分析了三种关键架构模型，包括数字低空网络基本架构、通感算融合架构、低空安全管控技术体系架构等，阐明了数字低空网络在覆盖能力方面与现有相关系统之间的关系；围绕数字低空网络的通信、感知、算力、管控等核心要素，系统论述了业务需求及面临的挑战、关键技术和应用案例。希望本白皮书能为产业在低空数字网络发展趋势、网络架构、覆盖及关键技术设计、研发、部署及应用等方面提供参考和指引。

目录

1数字低空网络发展趋势与标准进展 1

1.1数字低空网络范畴 1

1.2数字低空网络发展趋势与竞争格局 4

1.3典型场景分析 6

1.4数字低空网络业务需求分析 7

1.5数字低空网络架构覆盖相关标准进展 9

2数字低空网络特征、覆盖及基本架构 10

2.1数字低空网络特征与覆盖能力 10

2.2数字低空网络基本架构 13

2.3数字低空网络通感算融合架构 17

2.4低空安全管控技术体系架构 18

2.5数字低空网络覆盖与相关系统的关系 19

3通信关键技术及应用 20

3.1需求及挑战 20

3.2关键技术 22

3.2.1立体覆盖 22

3.2.2干扰控制 27

3.2.3可靠保障 29

3.2.4安全可控 30

3.3应用案例 34

4感知关键技术及应用 38

4.1需求及挑战 38

4.2关键技术 39

4.2.1空地协同频谱感知 39

4.2.2空地协同频谱态势构建 41

4.2.3空地协同无人机探测 45

4.3应用案例 49

5算力关键技术及应用 53

5.1需求及挑战 53

5.2关键技术 56

5.2.1协同计算技术 56

5.2.2自适应通算一体技术 59

5.3应用案例 63

6管控关键技术及应用 65

6.1需求及挑战 65

6.2关键技术 66

6.2.1可信身份鉴权授权 67

6.2.2认证与适航准入管控技术 69

6.3应用案例 76

参考文献 78

缩略语 79

致谢 81

1/81

1数字低空网络发展趋势与标准进展

1.1数字低空网络范畴

数字低空网络是以无人机及其他低空飞行器为载体，依托先进的通信技术与数据处理手段，在低空空域实现高效数据传输的网络系统，成为推动低空经济发展的关键力量。通过蜂窝网络与卫星通信融合的立体覆盖模式，数字低空网络构建0-300米空域的连续服务能力。伴随着无人机技术、人工智能以及通信技术的持续进步，数字低空网络正日益融入智能城市构建、物联网扩展以及应急管理等多个领域，成为这些领域的核心组成部分，有力促进了低空经济的蓬勃发展。

数字低空网络的应用范围广泛，涵盖了应急通信、灾害救援、农业与环境监测，以及无人驾驶和车联网的实时数据交互等多个方面。通过低空无人机、中继设备以及地面基站的高效协同作业，该网络能够提供稳定的广域覆盖，为低空经济中的各类应用提供强有力的支持。然而，在技术实现过程中，数字低空网络仍面临诸多挑战，如复杂环境下的通信可靠性问题、干扰管理难题、频谱资源的优化分配，以及能源与续航能力的平衡等。同时，安全性和隐私保护也是其设计中的关键环节，必须确保数据传输的机密性与抗干扰能力，以及用户位置信息的有效保护，从而为低空经济的健康发展提供坚实保障。

数字低空网络与国家当前规划的三大信息网络（卫星互联网、算力网和6G网络）在战略部署上高度契合。作为国家信息网络体系的重要组成部分，数字低空网络不仅能够通过与卫星互联网协同，填补高空与地面间的覆盖盲区，实现空天地一体化的信息传输；还可依托算力网的分布式计算资源与实时数据处理能力，大幅提升网络的智能化水平。此外，随着6G网络的逐步部署，其超高带宽与低延时特性将进一步优化数字低空网络的数据传输效率，推动其从通信功能向通感智算融合方向迈进，为国家数字化转型和科技强国战略提供坚实支撑。

数字低空网络作为新质生产力的重要支撑，与其核心特征高度契合。新质生产力以数据为生产要素、算法为生产工具、智能化为生产目标，而数字低空网络凭借低时延、高带宽和高可靠的通信能力，利用空基覆盖能力提供了坚实的基础设施。