面向低空空域管理与无人机运行的需求架构与使能技术

低空经济正在向智能化、连接化、协同化推进，随之而来的是动态空域管理、无人机运行与安全管理上的新问题。这份资料要回答的正是：面对这些需求，应该建立什么样的网络与空域管理架构，以及需要哪些使能技术把它撑起来。它的判断很直接——现有系统是碎片化的，缺乏有效协同，单点方案难以支撑大规模无人机运行。在低空经济从试点走向规模化运营的阶段，这个问题的答案会直接影响基础设施怎么建、跨系统怎么对接。

资料的覆盖面从需求一直铺到架构与落地验证。作者先梳理低空经济网络应具备的能力，再提出名为 UTICN（Ubiquitous and Trusted Intelligent Cellular-native Network）的统一蜂窝原生架构，把多域感知、高精度定位、智能机对万物通信、动态空域管理和无人机运营服务整合在同一框架内。方法上属于架构性工作：先归纳现有架构的不足，再给出统一设计与关键使能技术，最后用两个用例验证可行性——一个城市级低空经济管理平台，以及一个多频协同的 ISAC 系统。作者的机构背景集中在北邮的网络与交换技术国家重点实验室、通用无线通信教育部重点实验室，以及北京交通大学和西安电子科技大学，研究方向覆盖通信、网络与空天地系统。

第一个关键判断是关于现状的：现有努力各自为战，电信侧提出基于 5G-A 的 ISAC 架构，航空航天与地理空间领域专注用雷达融合做高精度定位，空管服务方推动预定义空域网格与结构化航路，但都只针对感知、通信或路由中的一项，缺少把感知、连接、定位、管理与服务统一起来的整体框架。作者指出由此带来的具体短板：密集城区难以探测小型无人机，跨飞行区或跨辖区的协同效率低，对异常与安全事件缺乏及时响应机制。资料把这些基础性挑战概括为“看不见、连不上”一类的困境——这是笔者对文中 invisible、disconnected 等表述的转述。

第二个关键判断是技术走向与架构选择。低空经济正沿三条线演进：智能，靠机载 AI 让无人机自主感知决策；连接，靠广域空天地一体与 5G-A、RedCap、A2X 等异构技术组合；协同，靠无人机集群、空域基础设施与政府主管部门、飞手、空管服务提供方之间的实时协作。UTICN 正是在这三条线的交汇处设计的，其关键使能技术包括通感一体化（ISAC）、被动与主动定位、空天地智能机器通信、集群协同，以及控制与数据解耦的管理框架。这意味着架构层面的重点不是再叠加一个独立系统，而是把感知、定位、通信、管理与服务收敛到一套蜂窝原生的底座上。

在验证部分，资料给出两个代表性部署：城市级低空经济管理平台和多频协同 ISAC 系统，用以说明 UTICN 的可行性。需要说明的是，材料只交代了这两个用例的存在与定位，没有给出平台覆盖范围、ISAC 频段组合或性能指标之类的量化结果，因此无法据此判断其实际效能。作者对这项工作整体定位是“为低空经济构建统一运行底座与空域管理架构提供基础性参考”，这是一个方向性贡献而非实测结论。

这些结论的实践含义在于：如果低空基础设施继续按感知、通信、空管各自建，跨辖区与跨系统的协同成本会长期存在，异常事件的响应链条也难以闭合。把管理面与数据面解耦、把定位与感知纳入同一通信底座，是一种可以降低集成复杂度的思路，对网络规划方和空域管理方都有参考价值。换个角度看，这也解释了为什么作者强调“蜂窝原生”而不是“蜂窝附加”——它要求能力在架构设计之初就内嵌，而非事后拼接。

这份资料适合关注低空经济基础设施、无人机通信与空域管理的通信与网络方向研究者、运营商与设备商的技术规划人员，以及空管与监管侧的技术人员阅读。读完可以拿走的是一套问题清单式的需求归纳、一个把五类能力统一起来的架构框架，以及一份使能技术的对照表。边界也要说清楚：这是架构与愿景层面的工作，验证停留在用例演示，材料未提供实测数据、部署规模或与既有方案的定量对比；安全性、可信性虽在架构命名与关键词中被强调，但材料给出的细节有限，读者不宜据此评估工程成熟度。

arXiv:2506.08579v2 [eess.SY] 11 Jun 2025 Toward Low-Altitude Airspace Management and UA V Operations: Requirements, Architecture and Enabling Technologies Guiyang Luo, Jinglin Li, Qixun Zhang, Zhiyong Feng, Quan Yuan, Yijing Lin, Hui Zhang, Nan Cheng, and Ping Zhang The low-altitude economy (LAE) is rapidly advancing toward intelligence, connectivity, and coordination, bringing new challenges in dynamic airspace management, unmanned aerial vehicle (UA V) operation, and security management. Existing systems remain fragmented and lack effective coor- dination. To bridge these gaps, we propose UTICN (Ubiq- uitous and Trusted Intelligent Cellular-native Network) for LAE, a unified cellular-native architecture that integrates multi-domain sensing, high-precision positioning, intelligent aircraft-to-everything communication, dynamic airspace man- agement, and UA V operational services.