低空经济面临的频谱干扰挑战

国家无线电监测中心检测中心 杨华 黄宁

 摘要：当前低空经济快速发展，而低空经济的发展离不开低空网络的有力支撑。本文基于低空网络的现有特点，阐明只有通过整合地面网络、卫星网络实现空天地一体化的网络，才能突破其原有局限，以构建无缝覆盖、高度集成、功能丰富的网络系统。而低空网络与卫星网络、地面网络三网融合势必面临更为复杂的频谱干扰挑战，本文在分析诸多挑战的基础上提出了积极的应对措施。

 关键词：低空经济无人机非地面网络频谱干扰动中通

 0 引言

低空经济是指在低空空域内（通常为1000米以下，根据实际需要可延伸至不超过3000米），以民用有人驾驶和无人驾驶航空器为主体，以载人、载货及其他作业等多场景低空飞行活动为牵引，辐射带动商业活动或公共服务领域融合发展的一种综合性新经济形态。低空经济是新质生产力的典型代表，其核心是以科技创新推动产业创新，以导航、控制、感知和避障等前沿技术催生新产业新模式新动能。因此，发展低空经济在促进经济发展、加强社会保障、服务国防事业等方面的作用将日益凸显。未来，随着技术的成熟、政策的完善和市场的扩大，低空经济有望成为推动经济增长的重要引擎。

本文从国家出台的有关低空经济相关规划及文件出发，阐述了低空经济快速发展的前景，强调低空网络需要依托空天地一体化网络，才能构建无缝覆盖、高度集成、功能丰富的低空网络。同时，根据《民用无人驾驶航空器无线电管理暂行办法》（工信部无〔2023〕252号）文件规定的使用频段，重点分析了低空网络与卫星网络、地面网络三网融合所带来的频谱干扰挑战以及应对措施。

 1 低空经济发展概述

近年来，随着科技的不断进步和创新，全球低空经济发展进程加快，并成为主要经济体角逐的新领域新赛道。我国着眼于发展新质生产力，加快部署出台促进低空经济发展的相关政策，低空经济发展呈现方兴未艾之势。2021年，低空经济被写入《国家综合立体交通网规划纲要》。2023年12月，中央经济工作会议提出打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业，将低空经济列入了战略性新兴产业。2024年以来，国家加速对低空经济发展的布局。2024年1月1日，国务院、中央军委公布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》正式实施，我国无人机产业进入规范化发展新阶段；2月，中央财经委员会第四次会议强调鼓励发展与平台经济、低空经济、无人驾驶等结合的物流新模式，低空经济被列入了国家和地方重点支持的产业范围。

低空经济的典型应用场景包括无人机快递物流、地理测绘、城市巡检、安防监控、交通出行、应急救援等。未来，在5G/6G、人工智能等众多技术的发展下，低空经济将为各行业带来新的增长。从目前趋势来看，2030年全球无人机市场规模将达7000亿~10000亿元，其中中国市场预计占比50%。 

2 低空网络与卫星网络、地面网络的相互依托

低空经济的快速发展，必然需要低空网络的有力支撑。传统低空无人机通信主要是点对点通信，采用Wi-Fi等制式局域传输，无法连续组网，速率受限；部分企业新建私有广域通信网络成本高、速率低，且无法服务其他企业。所以，低空网络想要突破自身局限，必须依托空、天、地一体化的网络，通过整合地面蜂窝网、卫星系统等多种通信设施资源，确保低空网络全方位立体覆盖，进一步依托地面蜂窝网实现探测感知与通信的协同作业，构建无缝连接、高度集成、功能丰富的低空网络，为无人机网联化管理提供稳定可靠的网络环境。

随着低空经济的发展，低空飞行器对卫星导航和卫星通信的要求越来越高。比如，当众多无人机在执行物流运输任务时，需要精准的导航定位来确保飞行路线的准确性以及货物能准确送达目的地，卫星导航系统在其中发挥着关键作用，以保障飞行安全与飞行效率。并且，当低空飞行器应用于农林植保、应急救援等场景时，通过卫星通信可以实现实时的数据传输，让地面指挥中心及时掌握现场情况，以便作出合理决策。而低空运营服务的持续发展也在推动卫星网络和地面网络产业链的发展。随着低空旅游、低空交通等运营服务的兴起，需要覆盖范围更广、稳定性更强的通信网络来保障服务质量。卫星通信凭借其不受地域限制、可大面积覆盖的优势，成为低空运营服务重要的通信支撑手段。

低空经济发展也需要地面网络的支撑。如今，5G-A网络能够完美契合低空飞行对高速率、低时延等基本通信需求，还具有通感融合、高精定位等先进的技术能力。低空网络可以依托地面5G-A网络，利用智能感知技术精确识别并区分不同飞行物，有效避免潜在安全风险。同时，结合大数据分析和人工智能算法，可以实时分析和处理飞行数据，为用户规划并优化飞行路径，展现未来低空交通的智能化管理与服务能力。三网互相配合的场景示意图见图1。

图1 三网互相依托场景示意图

总之，低空经济与卫星网络、地面网络产业链相互促进、协同发展，为彼此带来了广阔的发展空间与机遇。

3 三网融合带来的频谱干扰挑战及应对措施

三网融合为低空经济的快速发展提供了强有力的保障。然而，三网融合所面临的诸多挑战也是不容忽视的，频谱干扰问题便是其中之一。低空区域电磁环境相对复杂，存在着各种无线电信号源，容易对卫星信号造成干扰，从而影响通信质量与导航精度。例如，在城市高楼林立的区域，建筑物对信号的反射、遮挡等情况时有发生，加之地面其他无线通信设备的信号，使得卫星信号在传输和接收过程中面临受干扰的风险。而且，随着低空飞行器数量的快速增长，众多飞行器自身发出的电磁信号也可能相互干扰，进一步影响卫星信号的稳定性。

根据工信部无〔2023〕252号《民用无人驾驶航空器无线电管理暂行办法》第二章第四条规定：通过直连通信方式实现遥控、遥测、信息传输功能的民用无人驾驶航空器通信系统无线电台，应当使用下列全部或部分频率：1430-1444MHz、2400-2476MHz、5725-5829MHz。其中，1430-1444MHz频段频率仅用于民用无人驾驶航空器遥测与信息传输下行链路；1430-1438MHz频段频率专用于警用无人驾驶航空器通信系统或警用直升机，1438-1444MHz频段频率用于其他单位和个人民用无人驾驶航空器通信系统。根据第五条规定：通过地面公众移动通信系统频率实现遥控、遥测、信息传输功能的民用无人驾驶航空器通信系统无线电台，应当依法使用允许在我国境内提供服务的地面公众移动通信系统及专用于民用无人驾驶航空器的用户识别卡（SIM卡），设备射频技术指标要求按照地面公众移动通信系统终端技术指标要求执行。通过卫星通信系统频率实现遥控、遥测、信息传输功能的民用无人驾驶航空器通信系统无线电台，应当依法使用允许在我国境内提供服务的相关卫星固定业务动中通系统、卫星移动业务通信系统。具体使用频率范围、设备射频技术指标要求按照《建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定》《对地静止轨道卫星动中通地球站管理办法》《卫星移动通信系统终端地球站管理办法》等相关无线电管理规定执行。

根据上述规定可知，无人机可使用的频段，除了通过直连通信方式的1430-1444MHz、2400-2476MHz、5725-5829MHz之外，还有通过地面公众移动通信系统频率和通过卫星通信系统频率，实现民用无人驾驶航空器的遥控、遥测、信息传输功能。也就是说，无人机既是集成地面公众移动通信系统的终端，也是集成卫星通信系统的终端。这就意味着无人机可以作为目前的智能手机移动终端和动中通等卫星终端来使用。但所面临的挑战是在低空区域增加了大量的移动通信终端和卫星通信终端，必将带来新的干扰和监管难题。

表1 低空网络与卫星网络、地面网络相关频率

表1总结和归纳了无人机直连通信频段和部分邻频与同频的IMT系统地面频段，以及3GPPNTN卫星频段和动中通地球站使用频段。根据上述分析，可知表1中所列频段均为无人机未来可能使用的频段，分析如下：

挑战一：假如目前无人机仍只是使用直连通信频率，而未使用地面IMT系统频率或卫星系统频率，则需考虑低空网络和IMT地面网络及卫星网络系统间的干扰。因此有：

如表1①所示，2400-2476MHz（无人机直连频段）和2515-2675MHz（IMT5G频段）以及NTN卫星频段2483.5-2500MHz之间的邻频干扰；

如表1②所示，5725-5829MHz（无人机直连频段）和5925-6425MHz频段（IMT频段和动中通地球站上行）之间的邻频干扰；

挑战二：若未来无人机可以使用表1中所有频段，则除挑战一系列干扰外，还需考虑更多的系统内和系统间干扰：

如表1③所示，C波段3400-3600MHz和3700-4200MHz的邻频泄漏干扰；

如表1④所示，Ka波段24.75-27.5GHz频段和27.5-30GHz的同频及邻频干扰；

如表1⑤所示，Ku波段17.7-20.2GHz频段的同频干扰。

面对以上挑战，除了要进行干扰兼容性分析外，还需要采取一系列有效的应对策略。首先，在技术研发合作方面，应鼓励卫星产业链相关企业与低空经济领域的企业、科研机构等加强合作，共同开展信号抗干扰技术的研发，通过采用先进的滤波技术、信号增强技术等手段，提升卫星信号在低空复杂环境下的传输质量。同时，可联合开展智能调配资源技术的开发，优化资源分配方案，提高资源利用效率。

制定统一标准也是关键所在。政府相关部门应发挥主导作用，组织行业专家、企业代表等共同商讨制定适用于低空经济与卫星产业链融合发展的统一标准体系，涵盖从卫星制造、发射到地面设备接入以及运营服务等各个环节，确保不同主体之间能够实现无缝对接和高效协同工作。此外，还需建立健全监管机制，加强对低空经济活动的监管力度，及时发现并解决标准执行过程中出现的问题，保障整个产业融合发展的规范性与有序性。

4 结束语

从现有政策导向以及技术进步趋势来看，低空网络与卫星网络、地面网络未来协同发展前景可期，但频谱干扰和电磁兼容等问题不容忽视。只有更好地解决频谱干扰和电磁兼容问题，未来低空网络才能进一步融合卫星网、地面网，构建起通感一体、空天地一体的网络体系，实现对低空飞行器更精准地测距、测角、测速、定位及追踪等任务；实现在偏远地区、海洋、沙漠等地面网络难以覆盖的区域提供通信和感知等相关服务，全方位推动低空经济朝着协同化、智能化、高效化的方向蓬勃发展。