二、技术展望
1、人工智能的应用
人工智能在服务低空经济无人机通信中的应用预计主要集中在数据处理和决策机制两个方面。首先在数据处理方面，无人机的传感器和摄像头获取到的数据包含丰富的环境信息，如低空经济区域高精度三维地面地形数据、实时图片、实时视频等，而人工智能算法能够从中提取有用的特征和模式。例如，通过图像识别和目标检测，无人机可以实现对地面目标的自动识别和跟踪，从而提供更精确的信息。此外，人工智能还能够对数据进行预处理和压缩，减少数据传输的带宽需求。其次，在决策机制方面，通过结合强化学习和规划算法，无人机可以实现智能感知和自主决策能力，如控制飞行轨迹、避障和资源分配等。人工智能的决策机制使得无人机能够在复杂的环境中做出准确、灵活的决策，提高通信系统的效率和鲁棒性。通过人工智能的数据处理和决策机制，无人机能够实现对环境的智能感知和自主决策，提高通信系统的性能和智能化水平。
2、多无人机协同通信
多无人机协同通信在低空经济中将扮演关键角色。以快递行业为例，快递公司可以迅速释放大量无人机并行递送多个包裹。在这一过程中，控制中心根据配送信息规划所需的无人机数量和运输路线，对集群无人机进行控制和监控。无人机通过通信服务支持无人机群之间的消息传输，或者在短距离区域内广播身份数据以避免碰撞和冲突。这种高效的通信机制使得无人机能够智能地协同工作，为无人机团队建立“互帮互助”的关系，提高运输效率和安全性。多无人机机群通信不仅在快递行业有应用，还可以扩展到其他低空经济领域。在城市交通管理中，可以监测和管理交通流量，提供实时的交通信息和热点、突发路况的详细报告。农业领域也可以通过无人机的监测和通信能力，实现农田的精准浇灌、施肥等操作。这些场景都需要在空域形成机群，通过智能信道管理、路由规划、网络自组织等技术实现多无人机协同通信，交换任务规划、控制指令、环境传感等信息，以共同完成工作任务，如图5所示。多无人机协同通信将进一步推动低空经济的发展，为人们带来更加智能和高效的服务体验。
图5 服务低空经济的多无人机协同通信示意图
3、空天地一体化通信
空天地一体化是未来通信网络向6G演进发展的必然趋势和重要方向，将由地面蜂窝网络、高轨/低轨卫星网络、高空平台通信网络等多种网络异构融合组成，具有上述多种网络各自的优势，相互补充，极大地提高了网络服务的覆盖范围和服务质量。如图6所示，对低空经济无人机而言，在未来空天地一体化通信网络中，其通信能力将得到大幅拓展和增强：1)覆盖增强，未来空天地一体化网络中，在平流层(20～50km)以下，将都会被卫星网络、高空平台通信网络覆盖，低空无人机作为用户终端，将实现真正的“永不失联”；2)业务增强，低轨宽带卫星网络和高空平台通信网络将给飞行中的无人机提供宽带无线传输，以满足无人机在开展某些业务的大带宽需求，例如超高清视频监控等；3)服务质量增强，空天地一体化网络实现三维立体空间内大带宽、低时延、大连接的统一协调分配，可以根据不同应用场景中无人机对通信网络的需求，将大带宽需求、低时延需求分配接入到不同平台的通信子网中，或者进行空天地协同传输，同类业务也可以通过QoS实现优先级排列，从而进行网络资源的统一协调和灵活分配，提高无人机接入网络的容量和网络资源的分配效率，增强对大量分布在三维空间中无人机的服务质量。
图6 服务低空经济的空天地一体化网络示意图
4、通感算融合
通感算融合技术是一项未来移动通信关键使能技术，它实现了多维感知、协作通信和智能计算的深度融合。通过利用地面通信基站的无线信号，不仅可以提供通信功能，还可以类似雷达一样感知无人机。地面基站具备强大的实时计算能力，能够获取无人机的位置、速度、姿态等信息，实现对其运动状态的实时监测。这种通感算融合有助于完善低空空管体系的建设，确保授权无人机的正常活动，并及时发现、监视未获授权的无人机活动，为低空经济的发展提供保障。相较于可见光等感知手段，无线信号感知具有穿透障碍物、覆盖范围广、适应恶劣天气等优势。通过无线信号感知，无人机能够获取实时、全面的环境信息，包括地形、建筑物、气象等。这种优势使得无人机能够在多种复杂场景下实现更准确的感知，提高任务执行的效率和安全性。通感算融合技术还有望简化无人机的硬件配置并延长工作时间，通过集成多种传感器数据，并进行智能计算和决策，可以减少传感器数量和负载，降低能耗，从而增加无人机的机动性和续航时间。这使得无人机能够更长时间地执行任务，覆盖更广阔的区域。服务低空经济的通感算融合示意图如图7所示。
图7 服务低空经济的通感算融合示意图
结束语
当前，低空空域管理政策相继出台，无人机行业应用广泛开展试点验证，低空经济已经由启动状态转入加速发展状态。与此同时，移动通信技术正朝着AI与通信融合、感知与通信融合、空天与地面融合的趋势发展，可以预见，移动通信+无人机的结合将进一步推动无人机应用向数字化、智能化、服务化方向提升，助力低空经济快速腾飞。
