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二、技術展望
1、人工智能的應用
人工智能在服務低空經濟無人機通信中的應用預計主要集中在數據處理和決策機制兩個方面。首先在數據處理方面，無人機的傳感器和攝像頭獲取到的數據包含豐富的環境信息，如低空經濟區域高精度三維地面地形數據、實時圖片、實時視頻等，而人工智能算法能夠從中提取有用的特征和模式。例如，通過圖像識別和目標檢測，無人機可以實現對地面目標的自動識別和跟蹤，從而提供更精確的信息。此外，人工智能還能夠對數據進行預處理和壓縮，減少數據傳輸的帶寬需求。其次，在決策機制方面，通過結合強化學習和規劃算法，無人機可以實現智能感知和自主決策能力，如控制飛行軌跡、避障和資源分配等。人工智能的決策機制使得無人機能夠在復雜的環境中做出準確、靈活的決策，提高通信系統的效率和魯棒性。通過人工智能的數據處理和決策機制，無人機能夠實現對環境的智能感知和自主決策，提高通信系統的性能和智能化水平。
2、多無人機協同通信
多無人機協同通信在低空經濟中將扮演關鍵角色。以快遞行業為例，快遞公司可以迅速釋放大量無人機并行遞送多個包裹。在這一過程中，控制中心根據配送信息規劃所需的無人機數量和運輸路線，對集群無人機進行控制和監控。無人機通過通信服務支持無人機群之間的消息傳輸，或者在短距離區域內廣播身份數據以避免碰撞和沖突。這種高效的通信機制使得無人機能夠智能地協同工作，為無人機團隊建立“互幫互助”的關系，提高運輸效率和安全性。多無人機機群通信不僅在快遞行業有應用，還可以擴展到其他低空經濟領域。在城市交通管理中，可以監測和管理交通流量，提供實時的交通信息和熱點、突發路況的詳細報告。農業領域也可以通過無人機的監測和通信能力，實現農田的精準澆灌、施肥等操作。這些場景都需要在空域形成機群，通過智能信道管理、路由規劃、網絡自組織等技術實現多無人機協同通信，交換任務規劃、控制指令、環境傳感等信息，以共同完成工作任務，如圖5所示。多無人機協同通信將進一步推動低空經濟的發展，為人們帶來更加智能和高效的服務體驗。
圖5 服務低空經濟的多無人機協同通信示意圖
3、空天地一體化通信
空天地一體化是未來通信網絡向6G演進發展的必然趨勢和重要方向，將由地面蜂窩網絡、高軌/低軌衛星網絡、高空平臺通信網絡等多種網絡異構融合組成，具有上述多種網絡各自的優勢，相互補充，極大地提高了網絡服務的覆蓋范圍和服務質量。如圖6所示，對低空經濟無人機而言，在未來空天地一體化通信網絡中，其通信能力將得到大幅拓展和增強：1)覆蓋增強，未來空天地一體化網絡中，在平流層(20～50km)以下，將都會被衛星網絡、高空平臺通信網絡覆蓋，低空無人機作為用戶終端，將實現真正的“永不失聯”；2)業務增強，低軌寬帶衛星網絡和高空平臺通信網絡將給飛行中的無人機提供寬帶無線傳輸，以滿足無人機在開展某些業務的大帶寬需求，例如超高清視頻監控等；3)服務質量增強，空天地一體化網絡實現三維立體空間內大帶寬、低時延、大連接的統一協調分配，可以根據不同應用場景中無人機對通信網絡的需求，將大帶寬需求、低時延需求分配接入到不同平臺的通信子網中，或者進行空天地協同傳輸，同類業務也可以通過QoS實現優先級排列，從而進行網絡資源的統一協調和靈活分配，提高無人機接入網絡的容量和網絡資源的分配效率，增強對大量分布在三維空間中無人機的服務質量。
圖6 服務低空經濟的空天地一體化網絡示意圖
4、通感算融合
通感算融合技術是一項未來移動通信關鍵使能技術，它實現了多維感知、協作通信和智能計算的深度融合。通過利用地面通信基站的無線信號，不僅可以提供通信功能，還可以類似雷達一樣感知無人機。地面基站具備強大的實時計算能力，能夠獲取無人機的位置、速度、姿態等信息，實現對其運動狀態的實時監測。這種通感算融合有助于完善低空空管體系的建設，確保授權無人機的正常活動，并及時發現、監視未獲授權的無人機活動，為低空經濟的發展提供保障。相較于可見光等感知手段，無線信號感知具有穿透障礙物、覆蓋范圍廣、適應惡劣天氣等優勢。通過無線信號感知，無人機能夠獲取實時、全面的環境信息，包括地形、建筑物、氣象等。這種優勢使得無人機能夠在多種復雜場景下實現更準確的感知，提高任務執行的效率和安全性。通感算融合技術還有望簡化無人機的硬件配置并延長工作時間，通過集成多種傳感器數據，并進行智能計算和決策，可以減少傳感器數量和負載，降低能耗，從而增加無人機的機動性和續航時間。這使得無人機能夠更長時間地執行任務，覆蓋更廣闊的區域。服務低空經濟的通感算融合示意圖如圖7所示。
圖7 服務低空經濟的通感算融合示意圖
結束語
當前，低空空域管理政策相繼出臺，無人機行業應用廣泛開展試點驗證，低空經濟已經由啟動狀態轉入加速發展狀態。與此同時，移動通信技術正朝著AI與通信融合、感知與通信融合、空天與地面融合的趨勢發展，可以預見，移動通信+無人機的結合將進一步推動無人機應用向數字化、智能化、服務化方向提升，助力低空經濟快速騰飛。
