这些情况都会导致飞行动态数据无法被监管系统实时获取。综上所述，除以上由飞行器或操作人员自行提交的位置数据外，仍然需要一些主动的手段来对当前空域中的飞行器进行感知，这些手段一般可以分为有源和无源两大类。

无源检测

无线电频谱探测

无人飞行器的飞行控制和数据回传都需要和控制者进行通信，这个过程所产生的无线信号在频谱和功率谱上都有较为显著的特征可以被识别。无线电频谱探测便是通过监测无人飞行器与控制者之间的相互传输的无线电信号，来获取飞行器和控制者的方位信息，进而对其进行定位和实时监控。常用的定位算法有到达时间法（TOA)、到达时间差法(TDOA)、到达角度法（AOA)、接收信号强度法(RSSI）等。无线电频谱探测具有受自然环境限制小、实施程度高、电磁污染小、使用成本低等优点[6]。但当低空无人机处在复杂电磁环境下时，无线电频谱探测的稳定性将大大降低，因此需要尽可能多地布置无线电探测设备，保证其覆盖范围。

光电监测

光电监测是低空飞行器感知中非常重要的一环，可以发现无人机、确认无人机性质、进行跟踪取证，可单独使用也可与其他监测系统联动，并且可以结合激光测距来提供目标的高精度坐标。光电监测技术主要分为可见光识别和红外识别，通常结合使用，来适应不同的时间和环境。光电监测的关键是图像处理算法，目前已有的尝试包括传统的邻域特征、连续帧间特征、红外辐射建模以及深度学习算法等。光电监测手段能够获得最精确的飞行器位置及型号信息，可以被用于识别、取证等各类用途，但是受自然环境影响较大，在天气状况较差的情况下可能难以获取有用的信息。

有源检测

雷达是一种典型的有源检测方式，其原理是雷达发射机向外发射电磁波，接收机接收从目标反射回来的电磁波，并通过处理该回波来获得相应信息。理论上获取的目标信息包括：距离、径向速度、角方向、尺寸、形状、微多普勒特征等[7]。然而针对超低空环境，地面杂波会严重干扰其工作。考虑大气衰减和地杂波的影响，采用地杂波MTI抑制技术，针对无人飞行器的雷达最佳频率为16GHz（Ku波段）。因此Ku波段是目前无人飞行器探测雷达的主流工作波段[8]。由于5G通信基站采用相控阵天线，可以实现天线主瓣波束的快速调度，可以基于5G通信的帧结构实现雷达通信一体化，通过5G通信基站实现低空目标探测[9]。能够利用现有基站资源，在城市环境下保证感知覆盖范围。雷达监测的优势便是可以同时追踪多个目标，可以有效跟踪同一空域中出现的多个飞行器，同时其受天气干扰小，可以做到24小时不间断工作。

但是这一方法受环境影响较大，在楼宇等遮挡环境下探测距离有限，因此在城市环境内的部署点位选择需要慎重考虑。

城市低空空域管理系统

现有的空域规划是针对少量的载人飞行器进行设计的，空域被提前静态划分，并预先分配给数量有限的飞行器。此类方法对于低空同时出现大量无人飞行器的情况缺乏充分考虑。同时当前的空域管理主要依靠人工，管制人员可以通过各种途径与飞行器驾驶员进行直接沟通，而无人机操作人员与航空管制单位通常难以建立及时有效的通信联系[10]。然而随着低空经济的发展，无人机会大量普及，未来一公里航道可能会同时出现上百架无人机，一个城市的低空无人机就有可能上万架，依靠人工管理难以及时协调，且管理成本太高，这在传统的空中交通管理体系下很难得到妥善解决。面对如此高密度的无人机运行，需要引入动态规划和资源优化的方法，实现空域资源的最优分配，避免拥堵和冲突，借助现代科技实现空域资源的最优分配。

通过引入人工智能算法和大数据分析，可以实现低空空域的动态规划和资源优化，避免拥堵和冲突。同时，采用区域划分和三维空域管理的方法，可以更好地利用空中资源，提高空域利用效率。但是仅针对飞行器航路的有效性进行空域管理以及路径分配是不够的，城市低空环境十分复杂，飞行器飞过不同位置的风险程度也是不同的。无人飞行器的体积、功率以及成本限制了安全冗余设计，其冗余相较于载人飞行器较少，因而故障造成的坠机等事故概率相较于传统载人飞行器更大。虽然无人飞行器事故造成的影响相对较小，但是在特定环境下的事故依然需要提防。例如人流量较大的步行街上空，可能就不适合分配高密度的无人机航路。因此针对无人飞行器的空域管理和路径规划，需要将风险纳入规划范围，可以划定高低风险区。综上，城市低空空域管理需要统筹飞行风险、天气、噪声、效率、经济性等多方面因素，充分利用三维空间。

结语

城市环境下的低空经济发展，需要通信、感知、管理这三个方向的技术作为基础支撑。通信系统可以充分利用现有5G网络，并在部分高密度区域部署专用基站。感知系统需要融合多传感器系统，以无线电监测为主导，光电监测辅助判别，雷达通信一体化5G基站作为补充手段，全面覆盖城市低空环境。管理系统通过感知系统获取飞行器数据，结合飞行风险以及天气、噪声、经济性等元素，基于人工智能等手段规划管理城市低空空域，并通过通信系统发布管理信息。随着技术的不断发展，未来在通信、感知、管理三个方向还会有更多新技术涌现。

城市低空经济的发展，需要将三个系统充分结合，以技术做支撑，用技术促发展。