低空经济之通信技术分析与发展趋势

低空经济之通信技术分析与发展趋势

原创

鹏兮越兮

意动

2025年07月02日 16:11

北京

4人

专注低空经济，公众号目标：①低空经济知识分享平台；②低空标准化助力行业高质量发展；③低空产业圈层搭建，提高行业沟通效率！不足之处请各位看官批评指正！一、低空通信技术概况低空通信技术是支撑无人机、eVTOL（电动垂直起降飞行器）、空中物流等低空经济业态的核心基础设施，需要满足高可靠性、低延迟、广覆盖、抗干扰等要求。根据《美军无人机通信数据链浅析》，无人机链路包括机载部分、地面部分和中继部分。

根据通信精度，低空通信技术可以分为近距离通信和远距离通信。

近距离通信（10-100米）：较为常见的近距离通信方式有Wifi通信（2.4G，4.8G等）以及蓝牙通信。传统无人机主要依赖公共WiFi频段，但市区建筑易阻挡信号，飞行距离受限。蓝牙适用于低功耗设备互联，用于工业控制及智能家居场景较多。但是，需要近距离操控，且飞行半径短，抗干扰能力较弱，在复杂城区场景可靠性不足。远距离通信（数公里至全球覆盖）：较为常见的远距离通信方式有无线电通信、卫星通信以及基站通信。地面基站通信（4G/5G/5G-A）：适用于大带宽传输图像/控制指令，支撑远程视频及机群协同；边缘计算降低时延，赋能无人机自动驾驶。其中，5G-A通过基站辐射空中信号，覆盖高度可达150米，能支持超视距飞行。主要挑战是：需优化同频干扰（如中国联通PCI动态调整专利）及跨小区切换。卫星通信：适用于1000米以上空域（4G/5G覆盖盲区），适合遥感、救援等长距离作业，未来，低轨卫星与地面网融合，能实现全域无缝覆盖。专用物联网技术：‌LoRa‌低功耗广域网，独立建网覆盖30公里，用于农业监测、城市管理等；‌NB-IoT‌运营商频段保障高安全性，适用公共事业及智慧医疗。

二、主流通信技术及其特点在低空经济的蓬勃发展过程中，传统的通信技术（如4G和5G）显露出诸多局限性。目前主要采用5G/5G-A、卫星通信、专用无线通信（如LoRa、NB-IoT）、雷达与ADS-B、Wifi、蓝牙等技术。1. 5G/5G-A（5G Advanced）特点超低延迟（1~10ms），适合实时控制高速率（1Gbps+），支持高清视频回传网络切片，可定制化QoS（服务质量）高密度连接，支持大规模无人机群通信优势✅ 适用于城市低空场景（如无人机配送、空中出租车）

✅ 运营商网络覆盖广，可复用现有基站

✅ 支持动态切换，减少通信中断风险劣势❌ 覆盖高度有限（传统5G基站主要覆盖地面，需优化天线方向）

❌ 信号易受建筑物遮挡，需部署更多小微基站

❌ 频谱资源紧张，可能与其他5G业务冲突

相关企业：华为（5G基站、低空通信解决方案）、中兴通讯（5G-A 网络优化）、中国移动/电信/联通（低空5G专网试验）、高通（5G芯片，支持无人机通信）

2. 卫星通信（低轨卫星，如Starlink、北斗）特点广域覆盖，适用于偏远地区、海洋、山区抗干扰性强，不受地面网络限制高可靠性，适合长距离无人机巡检、物流优势✅ 全球覆盖，不受地面基站限制

✅ 适合超视距（BVLOS）飞行，如跨区域物流

✅ 抗自然灾害能力强（如地震、洪水时仍可用）劣势❌ 延迟较高（20~100ms），不适合超低延迟应用

❌ 终端设备成本高、重量高（需卫星通信模块）

❌ 带宽受限，大规模应用可能面临容量问题

相关企业：SpaceX（Starlink）（低轨卫星互联网）、中国航天科技（北斗）（高精度导航+短报文通信）、铱星通信（Iridium）（全球卫星通信网络）、AST SpaceMobile（手机直连卫星方案）

3. 专用无线通信（LoRa、NB-IoT、Wi-Fi 6）特点低功耗，适合长时间飞行的无人机专网专用，避免公共网络拥塞灵活部署，可自建基站优势✅ 低成本，适合农业植保、园区巡检等场景

✅ 抗干扰（如LoRa在复杂环境仍能稳定通信）

✅ 长距离覆盖（LoRa可达10km+）劣势❌ 带宽较低，不适合高清视频传输

❌ 需自建基站，覆盖范围受限

❌ 标准不统一，不同厂商设备可能不兼容

相关企业：Semtech（LoRa芯片）、华为（NB-IoT方案）、中兴（自组网通信设备）、大疆（无人机专用通信方案）

4. 雷达与ADS-B（广播式自动相关监视）特点实时空情感知，避免碰撞与空管系统对接，符合民航法规辅助导航，提升飞行安全优势✅ 高精度定位，适合有人/无人混合空域

✅ 符合航空监管要求（如FAA、CAAC）

✅ 抗干扰能力强（不依赖蜂窝网络）劣势❌ 覆盖范围有限（依赖地面雷达站）

❌ 设备成本较高（需加装ADS-B终端）

❌ 数据更新频率较低（相比5G实时性稍弱）

相关企业：霍尼韦尔（Honeywell）（航空电子设备）、泰雷兹（Thales）（空中交通管理系统）、中国电科（CETC）（国产雷达与ADS-B方案）

4G或5G在多数低空商业场景中（物流配送、景区参观、载人接驳等），依旧存在着一些弊端。例如：在低空物流配送的场景下，4G链路质量不稳定的问题会直接影响到配送无人飞行器的信号从空中传输到地面，从而影响配送的时效性；5G技术虽然在链路质量上有显著提升，但高功耗依旧是困扰无人飞行器通航距离的最大难题。

三、低空通信技术标准化必要性随着无人机、eVTOL（电动垂直起降飞行器）、低空物流等产业的快速发展，低空通信技术作为支撑低空经济发展的核心基础设施，是低空运行的“生命线”、支撑突破传统空域管理瓶颈的重要力量，为低空飞行提供了安全保障。低空通信技术标准化是低空经济从“野蛮生长”走向“有序繁荣”的必由之路。当前低空通信领域存在频谱碎片化、协议不互通、安全体系缺失等问题，亟需通过标准化实现技术协同和产业规模化。与此同时，通感一体化（5G-A/6G核心路径）正推动通信-感知-算力三网融合，为城市空中交通（UAM）等场景提供底层支撑。低空通信网络的标准化（如重庆移动网联无人机防御平台）已成为规模化应用前提。低空通信技术标准化的意义：①建立安全保障机制，完善低空飞行“生命线”：  通过物理安全控制和网络安全防御，确保飞行器在复杂电磁环境下“不失控、不掉落”，尤其在人口密集区作业时风险可控。针对“黑飞”和劫持攻击，构建主动防御体系，完善全域监控能力。②提高运行效率，突破传统空域管理瓶颈：通过5G-A基站部署、边缘计算技术等，支持无人机超视距飞行，实现远成物流配送，广域巡检等场景落地。通过自组网技术在无地面设施场景实现机群动态组网，通过实时数据共享提升集群协同效率。③提升经济效能，激活万亿级新质生产力：通信技术赋能物流配送（如无人机快递）、空中交通（eVTOL载人）等新兴业态规模化落地，通过标准化规范，助力产业协同，达成降本增效。④响应国家政策号召，推进新型基础设施建设：党的二十届三中全会明确将低空经济列为战略性新兴产业，全国29个省份将其写入政府工作报告，通信网络被定性为“数字低空基础设施”。通过标准化赋能产业协同，实现技术自主可控，增强核心竞争力。四、低空通信技术发展趋势低空经济的通信技术仍在快速发展，未来可能形成“5G+卫星+专用网络”的混合通信体系，以满足不同场景需求低空经济的快速发展，推动了“空天地通信技术”的创新与进步。未来的空天地通信基础设施必将不仅仅依赖于现有的移动通信4G和5G技术，而是需要“以专用空地通信网络为主并结合卫星通信、边缘计算、智能管理等多种技术手段融合的综合通信”手段为依托，全面建设一个适应低空经济发展特定需求的综合空地通信网络。这种通信网络的建成，将确保低空飞行器的高效、安全、稳定运行，并为低空经济的全面发展奠定坚实的基础。也必将是低空飞行器运营企业迫切需要的“一张低空通信基础设施网络”。

延伸阅读：通信感知一体化技术通过传输信号一体化、硬件架构一体化等联合系统设计，可在同一套设备、同一段频谱上，同时实现通信与感知功能，带来设备成本降低和 频谱利用率提升等增益。一方面，通信感知一体化使基站具备通信、目标检测、高精度测距测速，以及目标成像和识别的能力，可以更好地满足众多全新应用场景的需求，包括无人机、工业互联网和车联网等环境下的交通状态监控、低空状态监控、汽车对自动驾驶环境的感知、机器人之间的交互等。另一方面，感知信息反过来也可以用于辅助低空通信网络的部署与波束自适应调优的设计与实施。

根据国家标准定位，未来标准融合创新场景越来越多，在前沿技术发展初期进行标准布局未来将成为趋势。标准将成为技术成果转化的有力推手，帮助行业快速高质量发展，加强行业粘性，以产业链形式融合创新发展，大幅提升各行各业可持续发展！目前，低空经济系列标准正在规划起草中，欢迎相关企业共同以标准助力行业发展，提升自身竞争力，促进企业可持续发展！以标准为抓手，实现行业圈层深度对话！