为低空经济筑牢高可信时空底座——专访中国工程院院士邓中亮

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“发展低空经济，需要推进一场涉及通信、导航、感知、算力等多维能力的新型基础设施建设；不能‘先跑车后修路’，必须坚持基础设施先行，构建全空域、全时段的服务能力。”

我们提出“5G+北斗”融合定位技术，将高精度测距的定位信号“隐嵌”无线信号中，共享频率资源，在不影响原有通信业务、不改变现有基站分布的前提下，赋予地面通信网络高精度定位能力

需加快构建全空域、全时段的空天地一体化通信基础设施服务体系，包括加速低轨卫星互联网部署、推进地面5G/6G网络升级、实现通信与感知计算的深度融合等

文 |《瞭望》新闻周刊记者 李文哲

低空经济是培育新质生产力的重要引擎。近日中共中央、国务院印发《关于发展新质生产力的意见》，提出在确保安全前提下，推动低空经济、商业航天健康有序发展。

在开阔空域，北斗等全球卫星导航系统给低空飞行器提供位置、速度、高度和时间基准，是目前最通用、最经济的定位手段。低空飞行器穿行于云层、建筑、山体之间，会面临卫星信号遮挡，以及飞鸟等动态障碍，所处地理空间环境极为复杂，卫星定位必须与地面通信网络深度融合，才能满足“飞得起来、飞得安全、飞出效益”三大核心需求。

中国工程院院士、郑州航空工业管理学院校长邓中亮带领团队深耕空天地一体无线定位理论、技术研究与工程实践，形成误差互观测、无线差分增强等核心技术体系，实现北斗卫星与通信网络的深度融合定位，定位精度可达厘米级，为低空经济构建高可信时空底座、释放万亿级市场潜力提供技术支撑。

“发展低空经济，需要推进一场涉及通信、导航、感知、算力等多维能力的新型基础设施建设；不能‘先跑车后修路’，必须坚持基础设施先行，构建全空域、全时段的服务能力。”邓中亮表示。

低空经济呼唤高可信时空底座

《瞭望》：当前，低空经济进一步发展对时空信息服务体系提出了哪些新需求？

邓中亮：从看不见、管不住，到具备全空域、全时段服务能力，低空经济对相关基础设施建设的需求，从可用向高可信跃迁。

低空开放加速推进，安全问题始终是首要关切。无论是城市运行还是低空飞行，均需以透明感知为前提，实现智慧管理与安全服务的闭环。

对精度要求量级跃升。在空间维度，自动驾驶规模化商用需要亚米级乃至优于0.3米的定位精度，无人机协同作业、机间避障需要亚米级甚至厘米级的定位精度。在时间维度，未来低空互联网的安全运行需达到纳秒级（10-9秒）同步精度，对现有通信授时体系提出全新挑战。

迫切要求全域覆盖。当前，无人机已在农业植保、电力巡检、应急救援、物流配送等领域应用。随着无人机作业场景从开阔地带延伸至城市峡谷、室内空间、隧道矿井等复杂环境，定位导航与通信服务必须实现从室外到室内、从空中到地面再到地下的无缝衔接。

《瞭望》：面对这些新情况，传统技术体系存在哪些短板与挑战？

邓中亮：核心短板在于“天网”与“地网”各自存在难以克服的局限性，且面临多维度的深层制约。

传统卫星导航依赖高中轨卫星，信号传输距离远、功率衰减显著，一旦遭遇城市建筑、山体等遮挡即会被阻断。定位导航需同时接收4颗卫星信号才可以解算目标所处位置，大部分城市区域无法满足这一条件，普通移动终端在室内等场景更是难以接收卫星信号。地面通信网络覆盖较好，但其设计初衷是服务语音与数据传输而非定位，仅能判定目标“位于某栋建筑内”，无法确定具体楼层与房间。

聚焦到低空经济这一新场景，其定位导航网络建设还面临一些深层次挑战：

通信与定位的信号设计存在频率资源共享的挑战。通信传输追求高速率，要求信息传输高效；而定位信号设计追求高精度相位跟踪测量，需要复杂的测距信号设计，两者对频率资源都有需求，频率资源紧张，共享难度大。

频率资源极度稀缺，网络改造成本高昂。截至目前，我国运营商对5G累计投入已超万亿元，若为实现定位功能而增加基站密度或额外占用频段，投入将大幅攀升，运营商难以承受。

通信网络覆盖尚存盲区。低空300米以下区域因建筑遮挡导致卫星信号接收受阻，而现有地面通信基站的建设思路是面向地面用户优化，信号主要向下辐射，向上辐射强度随高度增加而衰减，且建设维护成本显著增加，大量低空空域尚缺乏有效的信号覆盖。

安全风险日益凸显。国际上已出现重量在数十克级别的微型无人机，体形小巧、隐蔽性极强，给现有的安全管控体系带来新的挑战。

在 2025 国际低空经济博览会期间，亿航智能的无人驾驶载人eVTOL（电动垂直起降飞行器）在上海飞行（2025 年 7 月 23 日摄） 新华社发　搭建天地一体化无缝定位系统

《瞭望》：如何将“天网”与“地网”连接到一起，搭建起天地一体化无缝定位系统？

邓中亮：通信追求高数据率，导航需要高精度的相位测量与测距，二者原理不同，要将它们融合在一起，难度很高。国际上普遍认为，若不增加基站密度、不额外占用频率资源，地面通信网很难具备高精度定位能力。

我们提出的解决方案是“5G+北斗”融合定位技术，将高精度测距的定位信号“隐嵌”无线信号中，共享频率资源，在不影响原有通信业务、不改变现有基站分布的前提下，赋予地面通信网络高精度定位能力。

我们在北京邮电大学的团队历时多年，在多个城市导航盲区采集信号数据，反复设计信号、建立模型、优化算法，攻克多项核心技术：发明导通互嵌信号设计技术，实现定位与通信信号同频共传；创立异构多元协同定位理论，解决单基站定位难题；构建广域无缝融合定位技术体系，实现从室外到室内的连续定位。

最终，我们实现通道深度融合与米级至亚米级定位，最优条件下定位精度可达厘米级，与卫星定位能力相当，解决了地面与室内的无缝衔接问题；在商场、地下车库、隧道等卫星信号容易被遮挡的环境，实现从室外到室内的连续高精度定位。

天地一体化无缝定位系统的成功搭建，相当于为无人机、电动垂直起降飞行器等低空装备植入“空间坐标感知神经”。更为关键的是，这一突破无需大幅提高现有通信网络的建设投资规模，为大规模工程化应用奠定商业可行性基础。

目前，这一“5G+北斗”融合定位技术已渗透到民生服务、工业生产、重大赛事保障等多个领域，从日常出行到国家安全，都能看到它的身影。2025年哈尔滨第九届亚洲冬季运动会期间，我们的室内外无缝导航技术亮相哈尔滨国际会展中心，为观众提供精准座位导航。

完善基础设施支撑低空经济发展

《瞭望》：低空经济进一步发展对基础设施建设提出哪些具体要求？

邓中亮：低空经济是一个涵盖有人驾驶航空器、无人驾驶航空器、基础设施网络、运营服务体系、应急救援系统、智慧交通管理和物流配送网络等多个维度的完整产业体系。从经济价值看，若未来每日产生数千亿次的时空服务请求，带动的应用服务产业将达到数万亿元。这一经济价值的释放，必须以完善的基础设施为基石，推动时空信息服务从示范应用走向规模化商业运营，与实体经济深度融合，为农业、文旅、物流、能源等传统产业赋能增效。

实现这一愿景，需加快构建全空域、全时段的空天地一体化通信基础设施服务体系，包括加速低轨卫星互联网部署、推进地面5G/6G网络升级、实现通信与感知计算的深度融合等。

目前我国空天地一体化通信技术已进入全球第一梯队，正处于技术积累向规模应用转变的关键阶段，已从跟跑向并跑跨越，在手机直连卫星、天地协同等领域走在国际前列。在这一领域，我们依旧面临诸多挑战，例如星间高速传输与通感算一体化仍是关键难题，卫星的星上处理能力有限，大部分数据需传回地面处理，导致延迟增加、带宽占用率高；卫星制造、火箭发射、终端设备的高成本制约了产业普及等。

太空轨道资源先占先得。当前，300多公里高度的近地轨道已部署大量国外卫星，我国全域均在其观测覆盖范围之内，构建自主可控的低轨星座体系，既是维护国家安全的战略必需，也是开辟经济新增长点的现实选择。我国已规划了多个低轨卫星星座计划，包括1.3万颗卫星组成的卫星互联网低轨卫星星座计划以及远景规划1.5万颗卫星组成的千帆星座。大量空间基础设施唯有深度融入经济建设主战场，通过通信、导航、遥感等多种功能有机融合，与地面网络高效对接，催生多元业务形态，构建可持续的商业模式，方能实现长期健康发展。

在网络升级标准支撑方面，5G技术的标准化工作主要通过国际标准组织“第三代合作伙伴计划”（下称“3GPP”）推进，标准版本已从R15版迭代至R18版，推动5G从“能用”向“好用”持续演进。2023年，我们团队的研究成果形成14项R16版、R17版国际标准提案，经3GPP立项审议后纳入相关技术方案，例如5G高精度定位参考信号（PRS）技术已成功进入3GPPR16版标准，并在R17、R18版本中持续提升精度能力。鉴于我国现有通信基站高精度定位能力尚未全面释放，随着5G-A乃至6G技术推进，R16、R17等版本中的高精度能力将加快落地商用，为深度融合夯实技术底座。

传统的通信基站只负责传数据，雷达只负责探测。通信与感知计算深度融合后的基础设施（如5G-A通感一体基站），不仅能提供可靠的通信链路，还能主动发射信号并接收反射信号，实现对低空目标的探测、识别和轨迹跟踪。在此基础上，应进一步推动多种感知网络向低空空域延伸，以通感一体网络为底座，融合传统雷达感知等技术手段，实现空域的自动化设计与精细化服务。

此外，建议建设智能化空域管控基础设施。这并非一般意义上的软件平台，而是嵌入城市数字底座的硬件与系统体系，确保对飞行器的实时定位追踪、可靠通信链路与有效管控干预。

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