低空经济“蓄势腾飞”,数字样机保驾护航

2024-11-29 16:21:31 digiproto

11月23日—25日,首届中国(绍兴)低空经济展览会在绍兴越城区举行。“打空中的士”“乘飞行巴士”,这些电影里的科幻场景正渐成现实,一种新的经济形态——“低空经济”,正加快进入人们的视野。超过200家低空经济领域企业参展,500余架不同类型航空器亮相,三天时间内吸引了超过5万人次参观。

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▲部分展示机型


随着科技的不断迭代以及政策的利好支持,低空空域的商业价值与社会价值不断被挖掘释放,“低空经济圈”正孕育万亿级市场空间,成为推动经济高质量发展的又一重要引擎。


我国低空经济政策节点详细分为:

  • 2010年11月,国务院、中央军委印发《关于深化我国低空空域管理改革的意见》,进一步明确了我国低空空域逐步开放的发展道路;

  • 2010年12月,民航局发布《低空空域使用管理规定(试行)》,进一步推动我国低空空域管理改革,规范低空空域管理;

  • 2018年9月,民航局发布《低空飞行服务保障体系建设总体方案》,加快构建低空飞行服务保障体系,促进通用航空业发展;

  • 2019年5月,民航局发布《促进民用无人驾驶航空发展的指导意见(征求意见稿)》,促进无人驾驶航空健康发展,提升民用无人驾驶航空管理与服务质量;

  • 2021年2月,中共中央、国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》,“低空经济”概念首次被写入国家规划;

  • 2023年6月国务院、中央军委公布实施《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,规范无人驾驶器飞行以及有关活动,促进我国无人驾驶航空器产业健康有序发展;

  • 2024年,《国家空域基础分类方法》《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》等文件相继生效,宣告2024年低空经济元年的到来。


低空经济,是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关产业融合发展的综合性经济形态,具有产业链条长、辐射面广、成长性和带动性强等特点。具体地,其以低空飞行活动为核心,带动低空基础设施、低空飞行器制造、低空运营服务和低空飞行保障等领域发展的综合性经济形态,广泛应用于民用、警用和军用领域,主体为通用航空产业,并且横跨第一、第二、第三产业。


无人机产业是当前低空经济的关键支柱。2022年中国民用无人机市场规模达1196亿元,同比增长37.63%。其中,工业级无人机市场规模达727亿元,占比61%;消费级无人机市场规模469亿元,占比高达39%;2023年的低空经济规模已达到5059.5亿元,同比增长33.8%。在技术创新、应用拓展与规范化管理相互作用下,低空经济及无人机产业从早期的技术探索到逐步实现规范化运营,再到如今的广泛应用,展现出巨大的发展潜力和应用价值。然而在高速蓬勃发展的同时,也面临着安全角度多个方面的严峻挑战。

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一方面,无人机涉及众多不同的飞行器类型,有着飞行高度低、速度慢的特点,容易受到气象条件、地形地貌等因素的影响。复杂多变的气象环境,如强风、低云、雾霾等,都可能对无人机的飞行安全造成威胁。城市中的高楼大厦、电力设施等障碍物也会增加低空飞行的难度和风险。另一方面,无人机系统依赖于与地面控制站之间的通信链路进行操作,如果这条链路受到干扰或被黑客攻击,可能会导致无人机失控或执行错误指令,不仅对公共安全构成潜在威胁,还可能影响民航运输等安全。


在这一大背景下,无人机的核心组件——任务管理计算机(Mission Management Computer, MMC)的重要性日益显著。MMC扮演着无人机“中枢”的角色,负责飞行控制、传感器数据管理、任务规划与实施等关键功能,以及与地面控制站及其他系统之间的信息交换,用于确保无人机独立且高效地执行复杂多样的任务,并与地面控制站、其他无人机或体系实现紧密无间的协同作业。


由于MMC涉及多个复杂模块和通信接口,其开发和测试需要大量的硬件、时间以及人力。基于全数字仿真的数字样机是这些难题的有效解决方案,能够让无人机的开发和测试变得高效、便捷。


天目全数字实时仿真软件SkyEye是一款基于可视化建模的硬件行为级仿真平台,专为应对复杂嵌入式系统的挑战而设计,旨在提供全面且可靠的数字样机解决方案。


在MMC的研制进程中,SkyEye为MMC打造了一个高度精确且接近实际的虚拟化运行环境:该平台支持多种总线协议如1553B、RS422等的通信仿真,满足了无人机系统复杂的通信需求。


以某型号无人机为例,基于SkyEye的全数字任务管理计算机可以模拟不同场景下的通信测试,以验证任务管理计算机的协议栈和业务逻辑,进一步提高测试的准确性和可靠性。同时还支持多种通信协议的模拟和测试,这意味着,无论无人机使用的是哪种通信协议,都可以通过SkyEye进行全面的测试和优化,确保通信系统在各种场景下都能稳定、可靠地工作。

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标签: 低空经济
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