一、研究背景
低空经济是指在低空空域内，以民用有人驾驶和无人驾驶航空 器为主体，以载人、载货、传感、通信等多类载荷赋能城市治理、 农林植保、灾害监测、应急救援等多场景低空飞行活动，辐射带动 公共服务领域及商业经营活动融合发展的一种综合性新兴经济形 态，具备应用场景多、辐射范围广、产业链条长、带动能力强等特 点。
1.1 低空经济加速发展
我国高度重视低空经济发展，从空域管理、要素保障、产业培 育、应用拓展等多个维度，通过发布政策文件，强化项目资金支持 等多措并举，加快推动低空经济发展。在国家层面，2010 年 11 月， 国务院、中央军委颁发了《关于深化我国低空空域管理改革的意见》， 是我国低空空域管理改革的纲领性文件；2021 年 2 月，《国家综合 立体交通网规划纲要》中首次提及低空经济；2022 年，《“十四五” 现代综合交通运输体系发展规划》明确提出建设多元化、智能化末 端服务网络，推广无人机运输投递，发展无接触递送服务。
2023 年 12 月，中央经济工作会议将“低空经济”列入国家战略性新兴产业， 强调加强低空空域资源的开发利用，加快低空基础设施建设；2024 年，低空经济首次写入国家政府工作报告；党的二十届三中全会审 议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的发展通用航空和低空经济”；2024 年 12 月，国 家发展改革委增设低空经济发展司，负责拟订并组织实施低空经济 发展战略、中长期发展规划，提出有关政策建议，协调有关重大问 题。
2025 年 10 月，党的二十届四中全会审议通过《中共中央关于制 定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》，明确提出打造 新兴支柱产业，加快新能源、新材料、航空航天、低空经济等战略 性新兴产业集群发展。
2026 年 2 月，工业和信息化部、中央网信办、 中央空管办、国家发展改革委、中国民航局等五部门近日联合印发 《关于加强信息通信业能力建设 支撑低空基础设施发展的实施意 见》，按照“需求牵引，重点突出；集约复用，多元协同；试验先 行，稳步推进；安全可控，筑牢屏障”的原则，持续提升信息通信 业技术、产业、网络和安全等供给能力，为低空经济发展提供坚实 基础。
提出到 2027 年，全国低空公共航路地面移动通信网络覆盖率 不低于 90%，多元融合感知方案进一步完善成熟，低空导航服务水 平持续提升，研制不少于 10 项信息类基础设施标准，面向城市治理、 物流运输、文旅等领域形成一批典型低空应用场景。
在地方政府层面，各级地方政府积极落实，结合地方经济社会 发展特点推动低空经济发展，截至 2025 年 3 月，已有 30 个省、市、 自治区将发展低空经济列入政府工作报告，26 个省、市、自治区和 82 个城市出台低空经济发展规划或相关政策文件，成立了 45 家低空业务范围覆盖机场运营、通用航空服务等方面。
20 余个省市设立了低空经济产业专项基金，总规模超千亿元。 目前，伴随着应用场景的持续深入和发展环境的持续优化，我 国低空经济已经进入快速发展阶段，中国民航局数据显示，2023 年 全国低空经济规模超 5000 亿元，2030 年有望达到 2 万亿元，低空经 济发展逐步向规模化应用演进。
1.2 低空通信有力支撑低空经济高质量发展
低空经济基础设施位于低空经济产业链的上游，是支撑低空经 济应用生态蓬勃发展的关键基础环节，主要包括物理基础设施和信 息基础设施两大类。低空物理基础设施，也被称为“硬基建”，主 要包括起降平台、机场、通航设施、能源站、维修站、货物装卸点、 乘客候乘区等，为低空飞行器提供必要的物理支撑和运营保障。以 低空通信网络为代表的低空信息基础设施，也被称为“软基建”， 主要涵盖通信、导航、监视、数据传输、运营管理平台等，是低空 经济实现数字化、网络化、智能化的核心支撑。以当前备受行业关 注的无人机系统为例，无线通信技术是赋能无人机融合应用的关键 技术。
一方面，无人机需要与飞行员、附近的飞行器、空中交通管 制员等交换飞行控制信息，以确保飞行运行安全、可靠、高效。这 类通信需求通常称为控制或非有效载荷通信。
另一方面，根据应用 场景，无人机还需要及时与无人机运营企业、无人机用户或地面网空图像、高清视频、传感器数据等类型的通信 数据，这类数据也被称为有效载荷通信。聚焦重点行业和领域高质 量发展，还需进一步夯实低空信息基础设施支撑，强化低空通信等 低空经济核心技术攻关，带动技术突破和应用迭代发展，培育发展 新产品新模式新业态，进一步探索多样化、可持续的低空经济价值 释放路径。
为加快培育低空经济产业发展优势，以低空基础设施建设引领 低空经济产业高质量发展，各地加快推进低空信息基础设施建设， 例如，深圳市在 2025 年 7 月发布《深圳市低空基础设施高质量建设 方案（2024—2026 年）》，提出“到 2026 年底，建成全球首个低空 智能融合系统（SILAS），低空通信、导航、监视、气象监测等服 务保障体系实现全覆盖”“构建低空通信网络。依托 5G、5G-A 通 感一体、1.4GHz 专网、卫星通信等技术，复用与新建相结合，构建 高安全性、高可靠性、低时延的空—天—地—海融合通信网络，实 现起降点和运营航路全覆盖。推动通信、低空飞行服务运营商协同 开展复杂场景下的实地低空通信技术测试，迭代升级低空通信技术。 结合海域运输安全监管、海上应急救援、海域边防安全管控等需求， 推动海上低空通信关键技术研发，建立健全海上低空通信网络，实 现海域航线连续覆盖”。
1.3 支持无人机通信的无线通信技术简介
1.3.1 地面控制器与无人机直接连接通信
地面控制器与无人机直接连接通信（直连通信）是指无需中间 节点中继或转发，地面控制器（如遥控器或地面站）与无人机通过 无线链路建立点对点通信，实现上下行数据的传输。直连通信通常 基于 2.4GHz 和 5GHz 频段的非授权（ISM）频段，基于设备厂商的 私有协议实现。
与其他实现方式相比，直连通信具有以下优点：一是低成本和 快速部署，直连通信无需部署基站或卫星等基础设施，设备研发基 于未授权频段，具备较为成熟的产业生态，大大降低了设备成本和 部署周期。二是低延迟，直连通信无需节点中继和转发，减少了数 据中转环节引入的额外时延，具有较低的指令传输延迟（毫秒级）， 可支撑需要快速响应的场景（如紧急避障、精准操控等）。三是轻 量化和低功耗，直连通信底层通信协议通常基于 WiFi 和蓝牙技术， 继承了此类技术的低功耗特性，无人机终端受限于体积和重量，通 常能耗较为敏感。
基于直连通信的无人机通信技术目前可适应多数民用无人机应 用场景。但同时，直连通信技术也存在以下不足：一是通信距离有 限，直连通信依赖视距传输（Line-of-Sight,LoS），障碍物或曲率地 面会阻断信号。典型通信距离仅数公里，无法满足远程超视距任务跨区域物流）。二是通信性能受限，由于工作 在非授权频段，需要克服频率资源有限以及严重的干扰问题，有限 频谱和干扰导致通信性能上限受限。三是规模扩展和无人机间协作 困难，点对点架构带来了单机操作的高效率和灵活性，但通常缺乏 统一的网络管理机制，难以支持大规模无人机集群通信。四是网络 暴露风险，无线电信号易被截获和干扰，依赖加密算法和动态密钥 保障通信安全。五是在监管层面，难以做到有效的监控和管理，无 人机飞行安全难以保障。
1.3.2 基于卫星的无人机通信技术
基于卫星的无人机通信技术是指无人机通过卫星建立通信链 路，实现控制链路和通信数据的传输。由于卫星部署不受地形影响， 且一般具有相当高的轨道高度，适合大范围、广覆盖的通信需求以 及偏远地区，且常规通信方式部署难度大、成本高时的通信需求。 由于卫星作为中间通信节点的加入，涉及的通信节点包括无人机通 信终端、地面信关站和卫星。
基于卫星的无人机通信具有以下优点：一是覆盖范围广，卫星 相当于部署在几十至上百千米高的空中基站，信号覆盖半径通常达 几十到数百公里，易于实现全球覆盖。二是易于实现偏远地区覆盖， 即使在沙漠、海洋、边疆等区域，也无须布设专门的光纤等有线通 信线路即可实现网络覆盖。三是高可靠性，相比与其他通信方式，风、洪水等极端天气情况影响有限，可在应急 场景下提供稳定的数据传输。
同时，基于卫星的无人机通信也存在以下不足：一是高延迟， 卫星通信较大的信号传输距离导致空口时延较高，且卫星与地面站 之间的网络拓扑也会引入额外的网络时延，这些因素导致基于卫星 的通信方式难以支撑时延敏感型无人机通信业务。二是成本高，卫 星网络产业链条长，星上器件要求高，发射流程繁琐复杂，后期维 护需要专门技术团队进行遥感遥测，产业生态较为封闭，终端芯片 成本、模组成本高，具有较高的网络建设成本和终端成本。三是通 信性能受限，信号受传输距离和大气空间电磁环境影响，支持的通 信速率较低，难以满足对速率要求较高的上下行业务。
1.3.3 基于蜂窝移动通信网的无人机通信技术
基于蜂窝移动通信网的无人机通信是指无人机通过机载蜂窝通 信模块接入地面已经部署的 4G/5G 基站，实现飞行控制信息和业务 数据的上下行传输。具备以下优点：一是网络部署简单，覆盖范围 广，可高效复用已经在全球普遍建设的现有基站，网络建设和改造 成本低，可实现低成本覆盖多数人口经济生产活动所在的区域。二 是高性能，蜂窝网络基于授权频段且具有成熟的干扰管理和组网管 理方案，网络容量和用户速率高。三是可扩展性强，蜂窝通信具备 大容量通信能力，可支持大规模无人机群体通信，高效动态管理无性与安全性，一方面，基站、核心网等基础设 施通常基于较高的建设和抗灾备标准，具备较高可靠性；另一方面， 蜂窝网络支持多种端到端加密技术和完整的鉴权认证机制，可有效 保障通信安全。
同时也要看到，基于蜂窝的无人机通信也存在以下不足：一是 在覆盖方面，全球仍有大片无基站信号覆盖的区域，这些区域虽然 人烟稀少，无常态化网络覆盖需求，但也存在边境巡检、农林植保、 文化旅游等无人机应用的典型场景。二是在网络技术优化方面，绝 大部分现网部署的 4G/5G 网络是针对地面使用场景进行的针对性优 化，直接部署应用于无人机通信还面临着低空覆盖优化、干扰协调 与管理、移动性管理增强等方面的挑战，将在下节中展开讨论。
1.4 基于现有蜂窝网络实现低空覆盖面临的挑战
由于未针对低空通信场景进行针对性的优化，基于已有 4G/5G 蜂窝网络实现低空通信的解决方案往往存在覆盖不全、干扰严重、 移动性待优化等问题，难以支撑低空经济高质量发展。
在网络覆盖方面，由于现有蜂窝网络通信系统在设计之初主要 为满足地面用户通信需求，天线面板被设置为朝地面倾斜。尽管可 以利用波束旁瓣实现对部分低空区域的覆盖，但由于旁瓣覆盖角度 有限、旁瓣间存在零陷等原因，且与地面覆盖不同，低空覆盖通常 以视距（line of sight,LoS）场景为主，低空区域网络覆盖呈现“碎片化”特征，如图 1 所示。
