【摘要】低空經(jīng)濟(jì)作為新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表，是航空業(yè)技術(shù)與市場深刻變革的重要內(nèi)容，也是我國發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，構(gòu)建航空業(yè)又一個(gè)百年全新格局的重要機(jī)遇。全球航空業(yè)陷入寡頭壟斷、創(chuàng)新減緩、應(yīng)用受限、規(guī)模萎縮的被動(dòng)局面多年，數(shù)字經(jīng)濟(jì)、人工智能、新能源新材料等的大幅進(jìn)步與深刻影響，創(chuàng)造了航空業(yè)百年一遇的低空經(jīng)濟(jì)新賽道。低空經(jīng)濟(jì)通過顛覆性創(chuàng)新孕育了新一代航空技術(shù)體系，展現(xiàn)了全新航空性能與應(yīng)用場景，帶動(dòng)航空業(yè)深度轉(zhuǎn)型，從而可實(shí)現(xiàn)航空業(yè)生產(chǎn)力躍升，構(gòu)建立體交通新模式、新優(yōu)勢。當(dāng)前國際低空經(jīng)濟(jì)在制度體系、產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)、創(chuàng)新戰(zhàn)略等領(lǐng)域呈現(xiàn)不同格局，就我國而言，迫切需要建立有關(guān)低空經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略共識(shí)、技術(shù)共識(shí)與市場路徑共識(shí)，為我國在全球航空業(yè)發(fā)展中貢獻(xiàn)變革性推動(dòng)力量創(chuàng)造條件。
【關(guān)鍵詞】低空經(jīng)濟(jì) 通用航空 無人機(jī) 新質(zhì)生產(chǎn)力 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè) 航空數(shù)字化轉(zhuǎn)型
【中圖分類號(hào)】F562 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2024.15.004
【作者簡介】呂人力，中國民航管理干部學(xué)院通用航空系主任、研究員，民航通用航空運(yùn)行重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任。研究方向?yàn)橥ㄓ煤娇?、無人駕駛航空、空中交通管理。主要著作有《中國通用航空產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書》（主編）、《中國民用無人機(jī)藍(lán)皮書———中國民用無人機(jī)年度發(fā)展研究報(bào)告2021》等。
低空經(jīng)濟(jì)是以支持各類航空器利用低空空域飛行與運(yùn)營而建立的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，低空研發(fā)制造、消費(fèi)運(yùn)營、基礎(chǔ)設(shè)施、綜合保障構(gòu)成低空產(chǎn)業(yè)鏈，目前低空產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨傳統(tǒng)通用航空綠色化、智能化改造升級與新興無人駕駛航空培育壯大兩項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)。[1]黨中央、國務(wù)院高度重視低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在宏觀層面和頂層設(shè)計(jì)上不斷作出戰(zhàn)略部署，相關(guān)部委、地方政府也將低空經(jīng)濟(jì)作為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要抓手，各類飛行驗(yàn)證、基礎(chǔ)建設(shè)、鼓勵(lì)政策陸續(xù)推出。低空經(jīng)濟(jì)引起各界極大關(guān)注的同時(shí)，也引發(fā)了有關(guān)方面對其可能“一哄而上、一哄而散”的顧慮。作為一種新的經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)，低空經(jīng)濟(jì)新在哪里？低空經(jīng)濟(jì)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，公眾對其通常“高估技術(shù)短期影響，而低估技術(shù)長期潛力”。人類航空航天夢想是從低空起步發(fā)展到高空與外太空的，但重新開發(fā)低空并非是高空和宇航技術(shù)的降維應(yīng)用。航空業(yè)發(fā)展歷史說明，從遠(yuǎn)郊進(jìn)入城市、從高空飛近人群、提供“門到門”服務(wù)是航空業(yè)應(yīng)用深度的體現(xiàn)，這需要技術(shù)與市場的雙重革命性突破。如果不能深刻認(rèn)識(shí)低空經(jīng)濟(jì)顛覆性創(chuàng)新特征，就容易走到粗放投資和招商引資競賽的老路子上去。把握低空經(jīng)濟(jì)的技術(shù)實(shí)質(zhì)與內(nèi)涵，有利于構(gòu)建低空經(jīng)濟(jì)目標(biāo)路徑，避免過度追求短期成效導(dǎo)致的產(chǎn)業(yè)震蕩。全面評估低空經(jīng)濟(jì)全球產(chǎn)業(yè)競爭格局，有利于增強(qiáng)走自己的路的信心，防止在新一代航空技術(shù)領(lǐng)跑并跑創(chuàng)新格局中落入120年航空史固化的傳統(tǒng)規(guī)則與技術(shù)路線巢窠。
背景：技術(shù)、應(yīng)用場景與產(chǎn)業(yè)規(guī)模
全球航空業(yè)多年困局。一是變革性技術(shù)缺失。1903年，第一架能操縱有動(dòng)力的雙翼飛機(jī)飛行成功，20世紀(jì)70年代，全球航空運(yùn)輸體系基本建立，包括渦輪噴氣機(jī)隊(duì)與航空公司全球運(yùn)營體系、地基星基通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)與基于儀表飛行規(guī)則的空中交通管理體系、機(jī)場與訂票系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)以及面向人的資質(zhì)能力的航空安全監(jiān)管。20世紀(jì)80年代尤其是21世紀(jì)以來，航空器技術(shù)創(chuàng)新主要是增量型技術(shù)，例如提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率與生物燃油部分替代、航電系統(tǒng)改進(jìn)、客艙娛樂系統(tǒng)提升，等等。但航空業(yè)整體創(chuàng)新速率有所放緩，在性能、智能、環(huán)保領(lǐng)域沒有出現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新。此外，航空器技術(shù)發(fā)展受制于航空業(yè)整體技術(shù)體系，基于無線電語音通信與雷達(dá)系統(tǒng)的儀表飛行空中交通管制技術(shù)體系在20世紀(jì)中葉建立后，空中交通管理相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在利用低成本的自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）技術(shù)補(bǔ)充或者替代高成本雷達(dá)系統(tǒng)，利用衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星通信替代地基通信導(dǎo)航監(jiān)視（CNS）設(shè)施。至今，空中交通管理技術(shù)系統(tǒng)仍主要基于封閉的客戶端／服務(wù)器（C／S）架構(gòu)，而非開放的瀏覽器／服務(wù)器（B／S）架構(gòu)，航空器（航空公司）、機(jī)場、空中交通服務(wù)機(jī)構(gòu)、旅客、服務(wù)商諸多主體之間的信息共享與互操作，已經(jīng)顯著滯后于全球互聯(lián)網(wǎng)與算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平，制約了航空整體效能的提升。21世紀(jì)初，美國和歐洲分別提出了下一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)（NexGen）和單一歐洲天空空中交通管理研究（SESAR）兩項(xiàng)研發(fā)規(guī)模達(dá)數(shù)百億美元的航空創(chuàng)新戰(zhàn)略，以應(yīng)對預(yù)期的2030年運(yùn)輸航空需求與飛行量的數(shù)倍增長。但市場增長卻未達(dá)預(yù)期，從2000年到2017年，美國儀表飛行架次甚至減少了14.7%，歐洲也僅增長23.1%。[2]因此，歐美這兩大創(chuàng)新計(jì)劃都不得不削減預(yù)算、弱化研發(fā)目標(biāo)。市場增長乏力與技術(shù)創(chuàng)新緩慢的負(fù)強(qiáng)化循環(huán)削弱了全球航空發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的創(chuàng)新引領(lǐng)能力。
二是市場創(chuàng)新遇阻。航空器作為一種交通載運(yùn)工具，具備高速、不受地形水面限制直達(dá)目的地等性能優(yōu)勢，有利于在長途交通特別是跨國跨洋交通中發(fā)揮優(yōu)勢，但也存在極高風(fēng)險(xiǎn)控制要求所帶來的高成本以及易受氣象、空中交通環(huán)境影響所帶來的運(yùn)行低可靠性。經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保要求成為制約航空業(yè)發(fā)展的瓶頸。高速運(yùn)行附帶的噪音振動(dòng)以及基礎(chǔ)設(shè)施占地需求，導(dǎo)致機(jī)場要遠(yuǎn)離城市，但基礎(chǔ)設(shè)施遠(yuǎn)離用戶不利于開發(fā)日常短途交通需求，而航空器局限于長途旅行又導(dǎo)致用戶消費(fèi)頻率低，高安全要求帶來的高成本進(jìn)一步限制了用戶規(guī)模。低頻、小眾消費(fèi)特征制約航空業(yè)規(guī)模化發(fā)展。2019年中國民航運(yùn)送航空旅客6.6億人次，但仍有10億國人沒有乘坐過民航航班。民航業(yè)旅客周轉(zhuǎn)量在綜合交通中的占比雖逐年提升，但總體規(guī)模仍較小。2023年公路固定資產(chǎn)投資28240億元，鐵路7645億元，水路2016億元，而民航基本建設(shè)和技術(shù)改造投資僅1241億元，[3]在國家綜合交通運(yùn)輸投資中體量較小。隨著高鐵提速與新一代高速軌道交通的研制，民航業(yè)在中短途交通運(yùn)輸市場面臨的競爭加劇。城市人口密集，居民日常通勤與短距離交通是規(guī)模最大的交通需求，但城市對航空外溢風(fēng)險(xiǎn)、噪音振動(dòng)與污染物排放的接受度較低，航空器難以進(jìn)入城市，這是限制航空器應(yīng)用場景擴(kuò)展的重要因素。
三是規(guī)模增長顯露頹勢。在航空器發(fā)明100年之際，2003年美國頒布航空新世紀(jì)法案，預(yù)測美國航空業(yè)在國民生產(chǎn)總值中的比重將從21世紀(jì)初的6%提高到2025年9%，然而實(shí)際情況是該比重逐年下降，到2018年和2019年僅為4.9%，2020年受疫情影響，更是僅有2.3%。20世紀(jì)運(yùn)輸航空器制造商通過收購、合并與競爭破產(chǎn)等形式最終形成了波音、空客雙寡頭模式。壟斷寡頭通過成熟適航能力建立高門檻，阻擋新航空制造企業(yè)的進(jìn)入，因此競爭減弱并抑制了創(chuàng)新動(dòng)力；同時(shí)，通過金融化、開發(fā)外包等手段實(shí)現(xiàn)利潤最大化。近年來多起基于設(shè)計(jì)制造原因的航空運(yùn)輸事故，說明寡頭壟斷格局已經(jīng)影響了航空器設(shè)計(jì)與制造品質(zhì)控制。在運(yùn)營市場，運(yùn)輸航空受到空中交通管理容量限制，大城市樞紐機(jī)場增加飛行量存在瓶頸，航班時(shí)刻制約航空運(yùn)輸主流市場規(guī)模，部分國家出于對污染物與噪音排放等環(huán)保因素的考慮限制航空市場增長。通用航空在航空發(fā)達(dá)國家增長緩慢，“二戰(zhàn)”后制造商提出“讓每個(gè)家庭車庫停一架飛機(jī)”的宏偉目標(biāo)遭遇重大挫折。1978年美國制造商交付1.7萬架通用航空器，進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，交付量大幅滑坡，2023年全球主要制造商通用航空器交付量僅為4070架，且交付金額的80%集中在噴氣公務(wù)機(jī)，通用航空領(lǐng)域出現(xiàn)的這種高端化和精英化趨勢不利于通用航空規(guī)模化發(fā)展。美國聯(lián)邦航空管理局發(fā)布的《2023-2043航空航天預(yù)測》展望未來20年通用航空發(fā)展情況，預(yù)測其增速既慢于運(yùn)輸航空增速，也慢于GDP增速。[4]
我國民用航空發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。一是制造業(yè)支撐不足。產(chǎn)業(yè)上游研發(fā)制造能力是航空技術(shù)體系的基座，是運(yùn)營端創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育的“源頭活水”。我國民航業(yè)機(jī)隊(duì)主要由引進(jìn)航空器組成，民航整體安全性與效率提升存在底層短板。例如，基于航跡運(yùn)行（TBO）的驗(yàn)證飛行，需要打通航空器飛控計(jì)算機(jī)與地面空管自動(dòng)化系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)互操作，如果缺少自主航空器的技術(shù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)與算法的支撐，則后續(xù)技術(shù)開發(fā)將難以完成。當(dāng)前，通用航空制造業(yè)格局基本是美歐瓜分全球市場，尤其是高端噴氣公務(wù)機(jī)與中重型直升機(jī)市場。二是通用航空發(fā)展滯后。航空發(fā)達(dá)國家的通用航空機(jī)隊(duì)規(guī)模、飛行員規(guī)模、通用機(jī)場數(shù)量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過運(yùn)輸航空。通用航空廣泛應(yīng)用于短途運(yùn)輸、行業(yè)應(yīng)用與消費(fèi)自用領(lǐng)域，可極大擴(kuò)展航空業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用場景，擴(kuò)大使用群體，提高使用頻率。通用航空市場的廣度、深度是一個(gè)國家航空事業(yè)發(fā)展完整性、豐富性的典型標(biāo)志。按飛行量與國土面積（空域面積）之比計(jì)算通用航空飛行密度，我國不到美國的5%、歐洲的10%，也僅為全球陸地平均值的1／3。相比而言，我國同期運(yùn)輸航空的飛行密度約為美國的2／3，與歐洲基本相當(dāng)。此外，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，我國公路、鐵路和水運(yùn)的運(yùn)營制造規(guī)模、裝備技術(shù)水平均居全球前列，航空運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量已經(jīng)連續(xù)19年居全球第二，C919、ARJ21等運(yùn)輸機(jī)整機(jī)制造實(shí)現(xiàn)重要突破。但我國通用航空機(jī)隊(duì)規(guī)模的全球排名未進(jìn)入前10名，運(yùn)營規(guī)模與產(chǎn)業(yè)鏈支持能力相對滯后。從通用航空GDP占比、航空運(yùn)輸／通用航空內(nèi)在結(jié)構(gòu)以及交通運(yùn)輸各分支的全球比重來看，我國通用航空都存在數(shù)倍于現(xiàn)有規(guī)模的增長空間。
內(nèi)涵：技術(shù)突破、要素配置與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型
新質(zhì)生產(chǎn)力“由技術(shù)革命性突破、生產(chǎn)要素創(chuàng)新性配置、產(chǎn)業(yè)深度轉(zhuǎn)型升級而催生”。萊特兄弟“飛行者1號(hào)”的第一次起飛僅滯空12秒、飛行36米，但從低空建立的飛行性能支撐了全球航空業(yè)此后120年的發(fā)展。當(dāng)前，全球低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展浪潮實(shí)質(zhì)是人類重新回到低空應(yīng)用領(lǐng)域，借助數(shù)字化、綠色化、智能化基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)步，構(gòu)建航空史上又一個(gè)百年的全新技術(shù)體系與生產(chǎn)經(jīng)營體系，由此推動(dòng)整個(gè)航空業(yè)的深度轉(zhuǎn)型升級。
展現(xiàn)全新航空性能。無人機(jī)雖然在機(jī)械性能方面與傳統(tǒng)航空器相距甚遠(yuǎn)，但具備一些獨(dú)特性能。[5]一是，混合翼、傾轉(zhuǎn)旋翼等新航空器構(gòu)型同時(shí)具備旋翼機(jī)低速垂直起降以及固定翼高速低能耗平飛性能，可降低基礎(chǔ)設(shè)施要求并提升能源效率。二是，清潔能源驅(qū)動(dòng)可大幅減少污染物排放和噪音振動(dòng)，有利于拓展城市航空服務(wù)。三是，人工智能應(yīng)用帶來的簡易可靠操控，可本質(zhì)性地消減機(jī)載人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)，使一些長航時(shí)、高風(fēng)險(xiǎn)、單調(diào)或危險(xiǎn)環(huán)境的航空應(yīng)用成為可能。四是，特有性能可大幅降低運(yùn)營成本，例如，機(jī)械復(fù)雜性降低帶來低維護(hù)成本尤其是低發(fā)動(dòng)機(jī)維修更換成本，大幅降低機(jī)載駕駛員、專業(yè)技術(shù)人員成本。五是，通信感知一體技術(shù)、視覺導(dǎo)航等全新通信導(dǎo)航監(jiān)視（CNS）組合支持在城市高層建筑“峽谷”中的高精度高密度運(yùn)行，從而從底層技術(shù)上化解直升機(jī)撞電線、起降場識(shí)別錯(cuò)誤、迷航等傳統(tǒng)航空風(fēng)險(xiǎn)。六是，一些在輕小型消費(fèi)無人機(jī)上具備的性能，例如“一鍵返航”功能已經(jīng)應(yīng)用到有人駕駛航空領(lǐng)域，此類低成本技術(shù)解決方案反哺有人駕駛航空將越來越普遍。歐盟委員會(huì)認(rèn)為，無人機(jī)的出現(xiàn)將航空業(yè)創(chuàng)新周期由平均30年提速到5年～10年。[6]
具備顛覆性創(chuàng)新（disruptive innovation）特征。無人機(jī)與有人機(jī)的差異表面上看在于有無機(jī)載駕駛員，但背后實(shí)質(zhì)是技術(shù)路線的突變。高速高空高效率運(yùn)行以及長航時(shí)長航程、低壓低溫低氧等單調(diào)危險(xiǎn)環(huán)境日益超出人類計(jì)算與操作能力。無人機(jī)改變了傳統(tǒng)航空技術(shù)中人類算力與機(jī)械動(dòng)力的組合。雖然傳統(tǒng)航空器的算力與自動(dòng)化性能大幅提升，但基于數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化與云端控制的無人機(jī)是數(shù)字技術(shù)原住民，具有更為徹底、全面智能化的潛力。無人機(jī)從性能較弱、價(jià)格低廉但便于使用的航拍、競速、表演、即時(shí)配送、植保等領(lǐng)域起步，具備獨(dú)特新穎性能，服務(wù)邊緣用戶或全新客戶群體，這是顛覆性創(chuàng)新的基本特征。[7]
全球無人機(jī)技術(shù)發(fā)展有兩條道路，一條是基于傳統(tǒng)動(dòng)力與構(gòu)型設(shè)計(jì)的遙控駕駛航空器（RPAS），典型機(jī)型包括翼龍、彩虹、捕食者等軍民兩用機(jī)型，也包括對傳統(tǒng)有人駕駛機(jī)型的無人化改造，使用傳統(tǒng)燃油動(dòng)力，不建立駕駛艙，具備大載重、長航時(shí)、長航程性能，使用中高空空域；另一條則是從輕小型無人機(jī)使用超低空空域開始，逐步提升飛行性能后融入傳統(tǒng)空域，這一分支以2012年我國大疆公司發(fā)布“精靈1”航拍無人機(jī)為標(biāo)志性起點(diǎn)。航拍無人機(jī)較于航模的性能突變體現(xiàn)在無人機(jī)的穩(wěn)定懸停與簡易操控功能上，背后技術(shù)是無人機(jī)算力、算法與通信能力支持的飛行控制系統(tǒng)自動(dòng)懸停。“技術(shù)是對物理現(xiàn)象的捕捉和編程，技術(shù)通過組合現(xiàn)存技術(shù)來產(chǎn)生新技術(shù)”。[8]小型航拍無人機(jī)的技術(shù)組合可控地實(shí)現(xiàn)了多旋翼航空器自穩(wěn)，這一功能實(shí)現(xiàn)是由于無人機(jī)利用和組合了移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵零部件的輕量化與微型化技術(shù)。例如，傳統(tǒng)航空業(yè)陀螺儀重達(dá)數(shù)十公斤，而手機(jī)陀螺儀重量以克計(jì)量。此類微型化技術(shù)組合支撐了無人機(jī)飛行控制功能，從而使微型、輕型和小型無人機(jī)具備復(fù)雜直升機(jī)的基本飛行性能。從技術(shù)類型來看，前一條道路具備延續(xù)性創(chuàng)新（sustaining innovation）特征，在傳統(tǒng)構(gòu)型與動(dòng)力模式航空器上實(shí)現(xiàn)減人與無人化，直接與有人駕駛航空器競爭應(yīng)用市場。后一條道路更具備顛覆性創(chuàng)新特征，從邊緣市場和新穎構(gòu)型／性能起步。目前看顛覆性創(chuàng)新道路起步晚，但技術(shù)演化更為迅速，更加具備重構(gòu)航空產(chǎn)業(yè)的技術(shù)動(dòng)能。
孕育新一代航空技術(shù)體系。與傳統(tǒng)航空業(yè)建立專用獨(dú)立運(yùn)行支持系統(tǒng)完全不同，從輕小型無人機(jī)開始，其運(yùn)行就是基于數(shù)字遠(yuǎn)程操控、移動(dòng)寬帶通信、算力／云平臺(tái)控制、多模通信導(dǎo)航監(jiān)視（CNS）等新一代運(yùn)行環(huán)境。無人機(jī)飛行過程是基于全功能傳感器與分布式算力載體，感知并共享實(shí)時(shí)氣象、電磁、地理與交通信息，充分借力通用技術(shù)與城市設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，大幅提升運(yùn)行安全與效率。
新一代航空技術(shù)包括五大技術(shù)領(lǐng)域，以無人機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，覆蓋物理基礎(chǔ)設(shè)施（起降場）與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施（CNS與信息化平臺(tái)）技術(shù)、機(jī)隊(duì)運(yùn)行控制（運(yùn)營人業(yè)務(wù)運(yùn)營）技術(shù)、空域空管運(yùn)行技術(shù)與安全監(jiān)管技術(shù)，將實(shí)現(xiàn)從航空器智能、設(shè)施智能到機(jī)隊(duì)智能、空域智能與監(jiān)管智能相結(jié)合的體系化智能。航空業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)短板在空中交通管理。當(dāng)前，全球約4萬架運(yùn)輸機(jī)與40萬架通用航空器在役，通過主要服務(wù)運(yùn)輸機(jī)及中高空空域控制任務(wù)負(fù)荷，空中交通服務(wù)仍然主要依靠人腦算力與無線電語音為航空器配置飛行間隔，缺少數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型動(dòng)力。同時(shí)，航空器技術(shù)創(chuàng)新快于空管技術(shù)創(chuàng)新，航空器自動(dòng)化與空管自動(dòng)化難以打通，存在數(shù)字化與智能化障礙。
無人機(jī)以百萬／千萬數(shù)量級的規(guī)模進(jìn)入空域，且完全基于地面確認(rèn)的數(shù)字指令運(yùn)行，這為重構(gòu)航空器與地面自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)與責(zé)任分工帶來全新的必要性與可行性。目前，通過限制服務(wù)范圍以及依靠飛行員目視避讓交通沖突的空域與空管模式已經(jīng)難以為繼。同時(shí)，我國低空空域管理還存在特殊挑戰(zhàn)，即低空空域運(yùn)行量存在制度性硬約束，低空空域只能采取粗放的容量限制措施來控制工作負(fù)荷。
新一代航空技術(shù)體系可能優(yōu)先從空域空管體系產(chǎn)生裂變效應(yīng)。美歐對無人機(jī)空管領(lǐng)域投資巨大，希望無人機(jī)交通管理技術(shù)能夠拓展到整個(gè)空域系統(tǒng)。例如，美國航空航天局（NASA）長期研發(fā)航空器自主飛行技術(shù)，2022年提出數(shù)字飛行規(guī)則（DFR）概念，[9]建立兼容飛行員目視避撞和管制員指揮儀表飛行避撞的全新飛行規(guī)則；2020年歐洲SESAR聯(lián)合體發(fā)布《數(shù)字化歐洲天空藍(lán)圖》、2022年美國聯(lián)邦航空局提出《信息為中心的國家空域系統(tǒng)初始運(yùn)行概念》《可擴(kuò)展交通管理xTM運(yùn)行概念》等新技術(shù)概念，其實(shí)質(zhì)都是通過航空器運(yùn)行意圖數(shù)字化共享實(shí)現(xiàn)合作式運(yùn)行（Cooperative Operating Practices, COPs）。若實(shí)現(xiàn)了這些技術(shù)概念與技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)，則意味著具備脫離第三方支持（地面空管系統(tǒng)和管制員智能）完成安全高效自主運(yùn)行的基礎(chǔ)條件。波音和空客公司在《數(shù)字航空時(shí)代的空域與交通管理》中提出，無人機(jī)交通管理開發(fā)并得到充分驗(yàn)證的功能與性能，將推動(dòng)現(xiàn)有的空中交通管理系統(tǒng)技術(shù)變革，空域智能化是航空智能化的更高階段。
具備生產(chǎn)力要素躍升的條件。從勞動(dòng)者來看，無人機(jī)產(chǎn)業(yè)具備邊緣創(chuàng)新與融合創(chuàng)新特征，低空經(jīng)濟(jì)廣泛吸納電子、互聯(lián)網(wǎng)、新能源、新材料、人工智能等領(lǐng)域?qū)I(yè)人才，從業(yè)者普遍具備較高知識(shí)水平、掌握前沿技術(shù)能力、具有較強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。總體上看，教育、科技與人才的良性循環(huán)將為低空經(jīng)濟(jì)注入更多動(dòng)力，應(yīng)積極投資低空經(jīng)濟(jì)共性技術(shù)、公共管理平臺(tái)，通過立法、出臺(tái)鼓勵(lì)政策引進(jìn)低空產(chǎn)業(yè)的人才、航空大學(xué)與低空研發(fā)機(jī)構(gòu)合理推動(dòng)低空產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。
從勞動(dòng)資料來看，低空經(jīng)濟(jì)使用新型交通運(yùn)載工具，無人機(jī)基于數(shù)據(jù)鏈數(shù)字化運(yùn)行，自動(dòng)化、智能化程度高。我國部分無人機(jī)物流企業(yè)已經(jīng)基于云技術(shù)建立云端機(jī)隊(duì)運(yùn)行控制系統(tǒng)。企業(yè)接到網(wǎng)絡(luò)訂單后，系統(tǒng)將自動(dòng)規(guī)劃無人機(jī)運(yùn)行軌跡，通過航跡檢索，識(shí)別并自動(dòng)化解機(jī)隊(duì)的飛行沖突，數(shù)十架無人機(jī)可以在3公里范圍建立復(fù)雜航線并實(shí)現(xiàn)高密度精準(zhǔn)起降?？梢灶A(yù)見，未來自動(dòng)化起降設(shè)施和無人機(jī)航行服務(wù)都將基于云技術(shù)建立，由此也可窺見21世紀(jì)航空技術(shù)與運(yùn)行管理的未來框架。此外，數(shù)據(jù)成為低空經(jīng)濟(jì)重要的要素資源，航空器在飛行計(jì)劃、業(yè)務(wù)流程與飛行過程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，無人機(jī)是多功能、全方位感應(yīng)器，運(yùn)營人、航行服務(wù)機(jī)構(gòu)、監(jiān)管部門通過數(shù)據(jù)實(shí)施運(yùn)行與監(jiān)管，空域通過柵格化以及各種感應(yīng)器賦值，航空運(yùn)行的數(shù)字化程度將上升到全新高度。目前，深圳、南京等地開始逐步將無人駕駛航空的數(shù)據(jù)平臺(tái)融入城市數(shù)字底座（CIM），空中交通與地基交通、城市基礎(chǔ)設(shè)施融合程度進(jìn)一步提升。
從勞動(dòng)對象來看，隨著運(yùn)載工具持續(xù)創(chuàng)新，其在航空業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)大、運(yùn)用成本大幅降低，比較優(yōu)勢將推動(dòng)航空邊界的擴(kuò)展。從低空經(jīng)濟(jì)利用的空域資源來看，城市低空、超低空空域是人類一直希望開拓但限于技術(shù)能力難以開發(fā)的資源，而無人機(jī)因自身獨(dú)特性能有望開發(fā)陸地與水面之外的城市三維空間資源。在金融支持以及市場激勵(lì)方面，無人機(jī)創(chuàng)業(yè)企業(yè)通常由風(fēng)險(xiǎn)投資完成初期融資，創(chuàng)業(yè)者、投資者可從中得到充分激勵(lì)。
拓展全新航空市場。無人機(jī)新興應(yīng)用場景包括：一是消費(fèi)類應(yīng)用，使用輕小型無人機(jī)開展航拍、飛行表演、無人機(jī)競速等活動(dòng)，總體來看，消費(fèi)類無人機(jī)市場已經(jīng)從爆發(fā)式增長階段進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展階段，我國在此類應(yīng)用場景中處于全球領(lǐng)跑地位。二是作業(yè)類應(yīng)用，使用中型無人機(jī)面向不同行業(yè)開展農(nóng)業(yè)植保、電力巡線等專業(yè)服務(wù)，我國無人機(jī)農(nóng)業(yè)植保每年作業(yè)面積超過23億畝次。作業(yè)類應(yīng)用是我國繼消費(fèi)類無人機(jī)之后完全實(shí)現(xiàn)市場化、規(guī)模化應(yīng)用的領(lǐng)域，相關(guān)制造與運(yùn)營業(yè)具有技術(shù)與規(guī)模優(yōu)勢。三是運(yùn)輸類應(yīng)用，是無人機(jī)未來主流規(guī)?；袌觯ㄖ行⌒蜔o人機(jī)物流配送與電動(dòng)垂直起降航空器（eVTOL）載人載貨兩個(gè)分支。中小型無人機(jī)物流的當(dāng)前任務(wù)是擴(kuò)大產(chǎn)能與打造商業(yè)模式，而當(dāng)前eVTOL處于全球研制競爭階段，載客應(yīng)用的成熟與規(guī)?；A(yù)期將在2030年之后。四是長航程長航時(shí)應(yīng)用，主要使用遙控駕駛航空器（RPAS）開展應(yīng)急救援、森林消防、通信中繼與勘察監(jiān)測等，以政府和大企業(yè)采購服務(wù)為主。無人機(jī)不僅擴(kuò)大了航空應(yīng)用場景與覆蓋范圍，同時(shí)也拓展了航空應(yīng)用深度，將年度性質(zhì)的長途交通需求向日常短途交通運(yùn)輸需求延伸。隨著飛行性能逐級提升，新一代低空技術(shù)最終將取代多數(shù)有人駕駛通用航空、支線航空以及干線、國際客運(yùn)，這是一條貫穿整個(gè)21世紀(jì)的技術(shù)爬升坡道。
推動(dòng)產(chǎn)業(yè)深度轉(zhuǎn)型升級。民航業(yè)是“我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重要的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)”，[10]通用航空業(yè)是“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體系”[11]。一方面，低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利于傳統(tǒng)通用航空業(yè)鞏固存量、拓展增量、延伸產(chǎn)業(yè)鏈。我國通用航空業(yè)受制于制造業(yè)短板，航空器全壽命周期運(yùn)營成本高、技術(shù)陳舊阻礙大眾化。21世紀(jì)以來，通過自主培育與國際收購，我國已經(jīng)建立起通用航空制造業(yè)基礎(chǔ)產(chǎn)能，但全球競爭力仍較弱。新一輪低空技術(shù)革命性發(fā)展為我國通用航空制造業(yè)打開一扇機(jī)遇之窗。eVTOL和RPAS量產(chǎn)，將是傳統(tǒng)通用航空制造企業(yè)與創(chuàng)業(yè)企業(yè)合作實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級的重大機(jī)遇，有利于我國整合傳統(tǒng)通用航空制造與無人機(jī)研制資源。另一方面，低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利于新一代航空技術(shù)對傳統(tǒng)運(yùn)營企業(yè)的正向技術(shù)輸入，同時(shí)發(fā)揮傳統(tǒng)運(yùn)營企業(yè)對eVTOL／RPAS運(yùn)行安全、運(yùn)營能力的反向管理輸出，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)運(yùn)營產(chǎn)能與新興技術(shù)的融合發(fā)展。一些地方利用自身優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了差異化發(fā)展，例如，蕪湖引進(jìn)奧地利鉆石飛機(jī)技術(shù)并實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主可控。當(dāng)前，我國通用航空整機(jī)制造全球競爭力仍有待提高，而轉(zhuǎn)型中大型無人機(jī)制造后可迅速打開市場、釋放產(chǎn)能。全國首例有人機(jī)、無人機(jī)融合運(yùn)行程序?qū)嵤┓桨?，已在四川自貢航空產(chǎn)業(yè)園正式上線，該產(chǎn)業(yè)園有目標(biāo)地引進(jìn)56戶通用航空與無人機(jī)研制企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)，積極探索有人機(jī)、無人機(jī)融合運(yùn)行方案，建立全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展格局。2023年我國民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1200億元，居全球首位?？梢灶A(yù)見，通用航空與無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的融合替代將進(jìn)一步加速。
格局：主要國家和地區(qū)的理念、法規(guī)與技術(shù)創(chuàng)新
理念與共識(shí)。面對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，主要國家和地區(qū)紛紛提出各自低空領(lǐng)域航空創(chuàng)新發(fā)展理念。美國率先提出“城市空中交通（Urban Air Mobility, UAM）”，其后演化為更大范疇的“先進(jìn)空中交通（Advanced Air Mobility, AAM）”，而歐洲提出“創(chuàng)新空中交通（IAM）”概念，兩者與我國“低空經(jīng)濟(jì)”和“智慧空中交通”（Smart Air Mobility, SAM）概念盡管存在名稱上的差異，但實(shí)質(zhì)涵義都是利用綠色能源驅(qū)動(dòng)航空器，采用智能化運(yùn)行模式，拓展低空應(yīng)用場景，其內(nèi)核是一致的。美國在21世紀(jì)初立法確定21世紀(jì)航空業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)時(shí)明確提出，“美國不能承受在航空業(yè)第二個(gè)100年僅僅成為航空技術(shù)發(fā)展的追隨者”，美國具備較完整的航空工業(yè)體系，航空產(chǎn)品是其出口量最大的單一工業(yè)品。面對新一代航空技術(shù)開發(fā)，歐美不再追求全體系的競爭優(yōu)勢，轉(zhuǎn)而利用傳統(tǒng)通用航空制造／適航技術(shù)優(yōu)勢搶占難度最大、利潤最豐厚的中大型eVTOL市場。2022年10月，美國兩院通過《先進(jìn)空中交通（AAM）協(xié)調(diào)和領(lǐng)導(dǎo)法案》，[12]動(dòng)員國家與社會(huì)資源共同發(fā)展低空產(chǎn)業(yè)；2023年7月，美國聯(lián)邦航空局發(fā)布《AAM實(shí)施方案1.0》。歐洲鑒于自身無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈支持能力較弱，從2015年起每年舉辦歐洲內(nèi)無人機(jī)高峰論壇，為新一代航空技術(shù)發(fā)展尋求共識(shí)，直到2019年歐洲航空安全局（EASA）出臺(tái)無人機(jī)相關(guān)法規(guī)。2016年歐盟發(fā)布《歐洲無人機(jī)展望研究》報(bào)告，[13]確認(rèn)未來10年無人機(jī)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值與研發(fā)資金需求。2022年，歐盟委員會(huì)發(fā)布《歐洲無人機(jī)戰(zhàn)略2.0》，列出10個(gè)領(lǐng)域19項(xiàng)旗艦行動(dòng)，包括采用通用適航規(guī)則、無人機(jī)軍民融合發(fā)展、制定無人機(jī)技術(shù)路線圖以確定研究和創(chuàng)新的優(yōu)先領(lǐng)域等。
法規(guī)框架有差異。中美歐對低空經(jīng)濟(jì)技術(shù)與市場價(jià)值的戰(zhàn)略判斷相近，但由于各自航空資源稟賦和市場需求存在差異，三者的低空法規(guī)框架呈現(xiàn)三種不同模式。作為多國組成的區(qū)域聯(lián)盟，歐盟構(gòu)建共識(shí)的需求最為迫切，優(yōu)先建立了低空領(lǐng)域的整體法律框架與戰(zhàn)略，然后逐步補(bǔ)充細(xì)節(jié)。2019年～2021年歐盟陸續(xù)頒布了無人機(jī)適航、運(yùn)行與空管相關(guān)的三部法規(guī)，并通過開展聯(lián)合示范驗(yàn)證研究建立歐盟各國之間的技術(shù)共識(shí)與技術(shù)合作，然而由于部分法規(guī)框架實(shí)質(zhì)性內(nèi)容缺乏，生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)踐與技術(shù)發(fā)展尚不能支持宏大框架。
美國采取急用先行模式。由于美國航空法規(guī)龐雜，法規(guī)框架構(gòu)建的重點(diǎn)是補(bǔ)充超低空空域小型無人機(jī)運(yùn)行法律與技術(shù)方案，中大型無人機(jī)則納入傳統(tǒng)通用航空規(guī)章管理，不適用條款以豁免方式“打補(bǔ)丁”。但“打補(bǔ)丁”的做法導(dǎo)致法規(guī)過于臃腫，一些傳統(tǒng)通用航空法規(guī)條款不適用于無人機(jī)，需要大量補(bǔ)充性、豁免性條款來支持新興的運(yùn)行模式，長期來看不利于全新業(yè)態(tài)的發(fā)展。
我國采取立足實(shí)際、兼容并包的法規(guī)框架?！稛o人駕駛航空器飛行管理暫行條例》和《民用無人駕駛航空器運(yùn)行安全管理規(guī)則》均于2024年1月1日開始施行，頒布實(shí)施較晚。但通過一部全新行政法規(guī)和一部行業(yè)規(guī)章覆蓋美歐法規(guī)的基本內(nèi)容，且框架完整性與內(nèi)容實(shí)用性兼顧，這便于根據(jù)需求持續(xù)充實(shí)完善法規(guī)。2016年以來，我國通過通用航空管理改革，為通用航空發(fā)展創(chuàng)造了良好制度環(huán)境。2020年以來，中國民用航空局與地方政府合作，分兩批建立20個(gè)無人機(jī)試驗(yàn)區(qū)（試驗(yàn)基地），調(diào)動(dòng)各地社會(huì)資源投入低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展。全球低空經(jīng)濟(jì)制度體系建設(shè)均處于起步階段，我國航空業(yè)傳統(tǒng)的通過參考甚至復(fù)刻國際技術(shù)規(guī)范的做法不再可行，需要在起步階段就探索一套適合國情的制度范式與技術(shù)戰(zhàn)略。
此外，低空制度與技術(shù)體系的關(guān)系值得關(guān)注。2015年后，全球低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域出臺(tái)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)急劇增加并快速演化，過去10年間全球無人機(jī)領(lǐng)域建立的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可能比120年航空史積累的通用航空技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還多。技術(shù)規(guī)范通常隱含技術(shù)路線與技術(shù)能力，國際標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)路線的競爭將是未來全球低空經(jīng)濟(jì)競爭的焦點(diǎn)。例如，歐美要求eVTOL適航取證必須配備機(jī)載駕駛員，這一前置條件有利于傳統(tǒng)航空強(qiáng)國在eVTOL適航領(lǐng)域發(fā)揮有人駕駛技術(shù)優(yōu)勢，而作為技術(shù)門檻，這一條件卻制約了新興國家直接從無人駕駛技術(shù)研發(fā)eVTOL。再如，美國2015年開始投資無人機(jī)交通管理（UTM）技術(shù)，到2021年發(fā)布《UTM運(yùn)行概念2.0》，2023年底完成UTM大規(guī)模實(shí)地測試（UFT），美國聯(lián)邦航空管理局將按照國會(huì)授權(quán)推出UTM服務(wù)商（USS）的認(rèn)證程序?？梢灶A(yù)期，美國將利用先發(fā)優(yōu)勢在國際組織和各國推廣其UTM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而UTM作為一種空域技術(shù)，可以通過準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)限制不具備特定運(yùn)行能力的無人機(jī)進(jìn)入特定空域，這可能成為制約無人機(jī)進(jìn)入?yún)^(qū)域市場的技術(shù)門檻。歐洲無人機(jī)戰(zhàn)略提出建立“自愿的、歐洲信任的無人機(jī)”標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上也隱含著技術(shù)競爭保護(hù)措施。
我國率先頒發(fā)載人以及噸級載貨eVTOL適航證，為全球eVTOL市場準(zhǔn)入作準(zhǔn)備，以期在雙邊或多邊適航準(zhǔn)入談判時(shí)建立對等談判和互惠地位，避免類似我國大飛機(jī)進(jìn)入歐美市場談判籌碼不足的情況重演。低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要活躍的制度和規(guī)則創(chuàng)新。法規(guī)建設(shè)應(yīng)當(dāng)充分考慮產(chǎn)業(yè)合作與競爭的需要，在技術(shù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上儲(chǔ)備實(shí)力，盡最大可能爭取全球技術(shù)融合。
技術(shù)創(chuàng)新各有側(cè)重。從低空技術(shù)五大分支來看，航空器技術(shù)、機(jī)隊(duì)管理技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)通常由制造商和運(yùn)營企業(yè)負(fù)責(zé)開發(fā)，空域服務(wù)技術(shù)和安全監(jiān)管技術(shù)是公共技術(shù)，以國家為主推動(dòng)開發(fā)，整體技術(shù)測試驗(yàn)證通常由行業(yè)主管部門主導(dǎo)，通過政策支持或國家資助等方式建立產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)合作。
航空業(yè)發(fā)達(dá)國家通常建立了成熟的航空技術(shù)成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，政府資金資助的科技成果從大學(xué)／研究所原理研究成果，轉(zhuǎn)化到原型系統(tǒng)集成機(jī)構(gòu)，再轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品開發(fā)企業(yè)，通常以行政指令方式實(shí)現(xiàn)免費(fèi)轉(zhuǎn)讓，最后利用競標(biāo)采購，實(shí)現(xiàn)政府資助成果的快速與高質(zhì)量轉(zhuǎn)化，多階段轉(zhuǎn)化機(jī)制有利于發(fā)揮不同機(jī)構(gòu)在產(chǎn)品研制各階段的優(yōu)勢，技術(shù)成果經(jīng)過各方接續(xù)打磨與平行研發(fā)，保證了產(chǎn)品成熟度與可靠性。
無人機(jī)相關(guān)研發(fā)投資在美國國家航空研究計(jì)劃（NARP）中的比重逐年提高，從2011年的1%提高到2020年的15%。歐盟持續(xù)資助無人機(jī)研發(fā)，2003年以來，歐盟利用“地平線2020”等科技計(jì)劃投入9.8億歐元資助了320多個(gè)無人機(jī)相關(guān)項(xiàng)目。作為歐盟立法設(shè)立的聯(lián)盟機(jī)構(gòu)，SESAR聯(lián)合體負(fù)責(zé)歐洲無人機(jī)融入空域技術(shù)的研發(fā)與部署。SESAR聯(lián)合體測算，截至2035年，無人機(jī)融入歐洲空域需要投入45億歐元，以研發(fā)部署無人機(jī)空管系統(tǒng)U-space為主（占91%），可以實(shí)現(xiàn)1400億歐元收益；到2050年，研發(fā)投入預(yù)計(jì)達(dá)65億歐元，低空產(chǎn)業(yè)效益達(dá)到3500億～4000億歐元。同時(shí)，在認(rèn)識(shí)到自身中小型無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈劣勢后，美歐不再追求無人機(jī)全體系的競爭優(yōu)勢。2016年以來，美國將低空主要研發(fā)資源集中投入到AAM和UTM關(guān)鍵技術(shù)上，2019年以來，歐洲集中資助U-space和IAM研發(fā)。
我國基于無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，于2018年后建立了基于制造商數(shù)據(jù)平臺(tái)的行業(yè)安全監(jiān)管平臺(tái)（UOM），通過大疆、極飛等企業(yè)向民航局開放制造商數(shù)據(jù)平臺(tái)的無人機(jī)運(yùn)行軌跡，我國建立了覆蓋面最廣、數(shù)據(jù)最豐富的無人機(jī)交通信息數(shù)據(jù)源，而美歐市場無人機(jī)自主制造比例較低，難以建立全面運(yùn)行數(shù)據(jù)庫。我國UOM系統(tǒng)具有無人機(jī)國籍登記與適航注冊、操控員、運(yùn)營企業(yè)、制造商與空中航行服務(wù)等功能，具備全球無人機(jī)監(jiān)管優(yōu)勢。豐富、完整的運(yùn)行數(shù)據(jù)有利于我國開發(fā)空域服務(wù)與安全監(jiān)管技術(shù)。基于全球領(lǐng)先的5G網(wǎng)絡(luò)以及城市算力平臺(tái)，各地推進(jìn)低空智聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)航行服務(wù)技術(shù)開發(fā)，我國無人機(jī)智慧運(yùn)行逐步具備了創(chuàng)新與推廣優(yōu)勢。在低空經(jīng)濟(jì)五大技術(shù)領(lǐng)域中，我國依托消費(fèi)類和作業(yè)類無人機(jī)制造業(yè)優(yōu)勢，具備eVTOL／RPAS研制競爭力，在航空器技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)一定優(yōu)勢。受益于制造業(yè)優(yōu)勢與運(yùn)行量優(yōu)勢，我國企業(yè)在機(jī)隊(duì)管理技術(shù)上處于領(lǐng)先地位。
低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展將是貫穿整個(gè)21世紀(jì)的長期戰(zhàn)略，而人才培養(yǎng)是低空經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，直接關(guān)系技術(shù)創(chuàng)新。美國聯(lián)邦航空管理局建立的無人機(jī)卓越研究中心（ASSURE）是由29家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)盟，而SESAR聯(lián)合體成員來自超過50家的學(xué)術(shù)與運(yùn)行機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)成為美歐人才、教育與研發(fā)良性循環(huán)的重要基礎(chǔ)。我國在低空產(chǎn)業(yè)鏈聚集了一批成熟工程師，航空與數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域高等院校人才培養(yǎng)規(guī)模也快速增長。然而，我國研發(fā)需求驅(qū)動(dòng)的教育、人才與科技循環(huán)起步相對較晚，長期活躍于國際專業(yè)組織和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織的專家仍然缺乏。隨著我國低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)自主研發(fā)增長，新賽道需要也將培育更多航空科技人才。
展望：優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
從國家戰(zhàn)略制定、技術(shù)創(chuàng)新組織、社會(huì)廣泛動(dòng)員、制度規(guī)范體系、產(chǎn)業(yè)鏈支持能力等五個(gè)維度評估，美國在宏觀戰(zhàn)略與研發(fā)體系上處于領(lǐng)先地位；歐洲在戰(zhàn)略與法規(guī)體系上的優(yōu)勢一定程度上彌補(bǔ)了其產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)力的不足；我國在產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)力、政府動(dòng)員能力與行政效率方面具備一定優(yōu)勢，但宏觀戰(zhàn)略與法規(guī)體系推出較晚，研發(fā)生態(tài)與研發(fā)組織仍有較大完善空間。整體上，中美歐處于并跑競爭格局。在此基本格局上，我國在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域既具有獨(dú)特優(yōu)勢，也要迎接一系列挑戰(zhàn)。
產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與市場需求優(yōu)勢。在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)方面，我國具有先發(fā)優(yōu)勢。其一，消費(fèi)類無人機(jī)制造業(yè)主要依托移動(dòng)通信與消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)鏈。粵港澳大灣區(qū)是全球消費(fèi)類無人機(jī)主要生產(chǎn)基地，我國消費(fèi)類無人機(jī)全球市場占有率超過70%。其二，中大型作業(yè)類無人機(jī)主要依托新能源、新材料產(chǎn)業(yè)鏈。我國在此類具有較強(qiáng)競爭力，全球市場占有率超過50%。其三，eVTOL與RPAS主要依托新能源與通用航空融合產(chǎn)業(yè)鏈。我國彩虹、翼龍等軍用無人機(jī)轉(zhuǎn)向民用，加之引進(jìn)與培育自主通用航空產(chǎn)業(yè)鏈，具備全球并跑競爭實(shí)力?？傮w上看，無人機(jī)的發(fā)展基于電池、電機(jī)與電控技術(shù)開發(fā)，而我國是當(dāng)前全球工業(yè)生態(tài)最完整的國家，具備發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)鏈支持能力優(yōu)勢。全球活塞類通用飛機(jī)高價(jià)格、低銷量的市場格局停滯多年，已具備被顛覆的基礎(chǔ)條件。當(dāng)前，全球三大活塞類通用飛機(jī)制造商（西銳、鉆石與塞斯納）中的兩家（鉆石和西銳）已被我國企業(yè)收購，生產(chǎn)線和相關(guān)技術(shù)能力已經(jīng)引入國內(nèi)。從技術(shù)含量較低的活塞類航空器起步，我國有望重構(gòu)傳統(tǒng)通用航空產(chǎn)業(yè)全球格局，而這一進(jìn)程已經(jīng)開始。湖南山河星航實(shí)業(yè)有限公司的發(fā)展歷程是我國通用航空自主創(chuàng)新能力與航空消費(fèi)潛力的證明，阿若拉輕型運(yùn)動(dòng)型飛機(jī)第一個(gè)100架交付用了18年，而第2個(gè)100架交付用了1.9年（23個(gè)月），第3個(gè)100架交付僅用了1.2年（15個(gè)月），阿若拉飛機(jī)在160余家企業(yè)得到應(yīng)用。一批具有自主創(chuàng)新與市場開發(fā)能力的企業(yè)將推動(dòng)我國通用航空快速發(fā)展。
在市場需求方面，我國具有強(qiáng)大支撐。我國低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域蘊(yùn)含兩方面潛在機(jī)遇，一是有人駕駛航空與無人駕駛航空的矛盾少，有利于起步階段建立有人駕駛航空與無人駕駛航空融合運(yùn)行的技術(shù)架構(gòu)與運(yùn)行環(huán)境。相較而言，全球通用航空制造業(yè)集中在美歐，其存量通用航空機(jī)隊(duì)規(guī)模達(dá)到數(shù)十萬架，傳統(tǒng)通用航空產(chǎn)業(yè)沉沒成本與技術(shù)兼容問題，是美歐發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的重大障礙。歐美目前大量老舊航空器、私有航空器改造成本高昂，低空領(lǐng)域推廣ADS-B等新技術(shù)困難大，而我國推廣普及北斗導(dǎo)航等自主航空技術(shù)，具備后發(fā)優(yōu)勢。例如，空客公司是全球最大民用直升機(jī)制造商，因?yàn)轭檻]UAM侵蝕自身直升機(jī)市場，投入U(xiǎn)AM研發(fā)起步很早但推進(jìn)遲緩，難以充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢。二是我國超大規(guī)模國內(nèi)市場有利于應(yīng)用場景開發(fā)。2023年深圳市無人機(jī)物流配送總量達(dá)到60萬架次，而截至2022年12月，美國無人機(jī)包裹配送累計(jì)僅1萬單。[14]作為包裹運(yùn)輸規(guī)模領(lǐng)先的國家，我國具備開發(fā)全球領(lǐng)先無人機(jī)物流商業(yè)模式的條件。例如，南京無人駕駛航空試驗(yàn)區(qū)使用無人機(jī)向長江船舶不停航遞送生活醫(yī)療必需品等服務(wù)，減少了船舶靠岸次數(shù)，每月可以減少6000噸燃油消耗，減排效益顯著。
大眾化、關(guān)鍵技術(shù)、深化改革與新型監(jiān)管挑戰(zhàn)。一是大眾化挑戰(zhàn)。一方面是產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新：一旦航空技術(shù)創(chuàng)新放慢將降低行業(yè)擴(kuò)張能力，規(guī)模受限將推高航空價(jià)格，高價(jià)格導(dǎo)致僅精英階層能消費(fèi)航空產(chǎn)品，普通大眾將被排除在外，產(chǎn)品成為不平等的象征，由此導(dǎo)致的公眾反對將限制基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用，這將進(jìn)一步降低產(chǎn)品效用與銷量，銷售受阻將制約企業(yè)創(chuàng)新投入，形成惡性循環(huán)。[15]巴黎市反對UAM在2024年奧運(yùn)期間使用，就是一次關(guān)鍵提醒。若要讓更多國人享受航空便利，則無人機(jī)物流載客成本需要降低到大眾可接受水平。另一方面是安全性：美國通用航空的安全性與摩托車接近，摩托車是運(yùn)動(dòng)愛好與一般交通需求的邊界線，摩托車交通致命事故率是私家車的10倍以上，安全風(fēng)險(xiǎn)限制了私人飛行的大眾化。[16]20世紀(jì)50年代到70年代，美國曾廣泛使用直升機(jī)開展城市CBD高層建筑樓頂往返運(yùn)輸機(jī)場等地點(diǎn)的空中擺渡服務(wù)，高峰時(shí)期企業(yè)每年為50萬名旅客提供服務(wù)，但發(fā)生在20世紀(jì)70年代末的數(shù)起重大事故令城市空中擺渡業(yè)務(wù)退出歷史舞臺(tái)。這段歷史證明低空經(jīng)濟(jì)商業(yè)化需要具備堅(jiān)實(shí)的安全性基礎(chǔ)，當(dāng)前全球探索城市空中交通，必將全面檢驗(yàn)新一代eVTOL技術(shù)的先進(jìn)性、安全性與商業(yè)可行性。
二是關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。首先是航空器技術(shù)：2030年前要建立eVTOL自主研制與適航能力，并逐步開發(fā)適應(yīng)我國市場的典型應(yīng)用場景，產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新活躍度將決定我國在21世紀(jì)末的航空業(yè)規(guī)模與技術(shù)高度。其次是空域技術(shù)：在航空器技術(shù)有所突破后，空域技術(shù)是實(shí)現(xiàn)低空經(jīng)濟(jì)規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵，2035年前要解決各類無人機(jī)之間的安全高效運(yùn)行問題，2050年前要解決無人機(jī)與有人駕駛航空器融合運(yùn)行難題，這是低空經(jīng)濟(jì)必須破解的兩個(gè)技術(shù)瓶頸。再次是技術(shù)概念落地：21世紀(jì)初NASA曾提出小型飛機(jī)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)（SATS）概念，計(jì)劃利用數(shù)以萬計(jì)的通用飛機(jī)在美國3400座小型社區(qū)機(jī)場來提供點(diǎn)對點(diǎn)旅客運(yùn)輸服務(wù)，經(jīng)過5年的研究與驗(yàn)證，美國科學(xué)院對航空器安全性、基礎(chǔ)設(shè)施與保障、市場接受度、環(huán)境影響等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行評估后，對SATS得出否定性結(jié)論，這一新穎概念最終停留在研究報(bào)告中。這次失敗告訴我們，新穎的技術(shù)概念，如果缺乏全新性能、運(yùn)行程序以及完整航空體系支持，是立不住的。最后是研發(fā)組織模式：全球低空研發(fā)體系有兩個(gè)關(guān)鍵特征，一是建立清晰目標(biāo)并予以持續(xù)穩(wěn)定投入，另一個(gè)是由真正掌握產(chǎn)業(yè)需求的機(jī)構(gòu)主導(dǎo)研發(fā)。當(dāng)前我國低空領(lǐng)域國家研發(fā)戰(zhàn)略尚待建立，創(chuàng)新資助的體系性與持續(xù)性、產(chǎn)業(yè)鏈上下游研發(fā)的協(xié)同性有待加強(qiáng)，建立需求導(dǎo)向、以企業(yè)為主體的低空經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新聯(lián)合體存在挑戰(zhàn)。
三是深化改革挑戰(zhàn)。其一，空域管理：低空空域管理改革推行多年，改革紅利仍待釋放。推進(jìn)空域便利化使用的實(shí)質(zhì)性改革是關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)推行審批一次性通過率、平均申請時(shí)長等關(guān)鍵指標(biāo)的考核，充分利用新一代通信導(dǎo)航監(jiān)視技術(shù)提高空域數(shù)字化管理效能。其二，適航挑戰(zhàn)：作為全球最大的無人機(jī)研制國，我國登記注冊無人機(jī)型號(hào)多達(dá)2000余個(gè)，需要適航審定的eVTOL機(jī)型20多款、其他中大型無人機(jī)數(shù)百款。各類別無人機(jī)更新?lián)Q代比傳統(tǒng)航空器快得多，如果不能通過改革大幅提升適航審定能力，則適航審定將成為抑制我國低空經(jīng)濟(jì)活躍創(chuàng)新的因素。其三，基礎(chǔ)設(shè)施挑戰(zhàn)：當(dāng)?shù)涂战?jīng)濟(jì)從制造驅(qū)動(dòng)、出口驅(qū)動(dòng)向內(nèi)需驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用場景驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，完善的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)保障體系成為低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提條件。低空經(jīng)濟(jì)與城市綜合交通的互聯(lián)互通與高效接駁，以及城市智聯(lián)網(wǎng)和航行服務(wù)體系規(guī)劃建設(shè)是全新任務(wù)，因地制宜發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)，需要基于技術(shù)成熟度的基礎(chǔ)設(shè)施布局規(guī)劃與投資建設(shè)機(jī)制。在技術(shù)成熟度未達(dá)標(biāo)、市場需求未釋放階段，更應(yīng)當(dāng)抑制盲目投入資源、超前建設(shè)的沖動(dòng)。低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)政策應(yīng)當(dāng)從競爭后技術(shù)路線選擇向技術(shù)路線預(yù)判與“賽馬”機(jī)制相結(jié)合的競爭前政策轉(zhuǎn)變。[17]其四，產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展：黨的二十屆三中全會(huì)提出“發(fā)展通用航空和低空經(jīng)濟(jì)”的改革目標(biāo)。發(fā)展通用航空是我國航空技術(shù)由低端向高端爬坡必須補(bǔ)的短板，通用航空與無人機(jī)的融合發(fā)展既是現(xiàn)實(shí)需要，也是政策挑戰(zhàn)。應(yīng)當(dāng)避免無人機(jī)應(yīng)用能力尚待爬坡、通用航空快速退坡而形成低空經(jīng)濟(jì)“青黃不接”的被動(dòng)局面。
四是新型監(jiān)管挑戰(zhàn)。首先是人工智能監(jiān)管：人工智能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無人機(jī)飛控、機(jī)隊(duì)運(yùn)行、自動(dòng)化基礎(chǔ)設(shè)施與無人機(jī)空中交通管理等領(lǐng)域。當(dāng)飛行員、簽派員、管制員變成一套套算法組成的軟硬件系統(tǒng)后，基于人資質(zhì)能力的監(jiān)管轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛉斯ぶ悄埽詣?dòng)化的監(jiān)管是全新挑戰(zhàn)。對于極端強(qiáng)調(diào)安全性的運(yùn)輸航空來說，不可解釋的“黑盒”人工智能應(yīng)用很難被接受。因此，一些基于大數(shù)據(jù)、云端算力與人工智能算法的應(yīng)用只能優(yōu)先在低空無人機(jī)運(yùn)行中測試應(yīng)用，而航空全自動(dòng)駕駛、自動(dòng)化機(jī)隊(duì)運(yùn)行控制、自動(dòng)化起降設(shè)施以及智能化交通管理，也更有可能在低空應(yīng)用成熟后再向有人駕駛航空轉(zhuǎn)移技術(shù)。建立低空運(yùn)行大數(shù)據(jù)、算法、算力的安全監(jiān)管工具箱是長期任務(wù)。EASA《人工智能路線圖2.0》提出，監(jiān)管機(jī)構(gòu)／監(jiān)察員適應(yīng)不了AI監(jiān)管是人工智能在航空業(yè)推廣應(yīng)用的重大阻礙。[18]其次是融入城市環(huán)境：低空經(jīng)濟(jì)主要應(yīng)用場景在城市，城市對航空運(yùn)行有嚴(yán)苛的環(huán)境要求。當(dāng)前，低空經(jīng)濟(jì)運(yùn)行全流程安全可靠性、噪音振動(dòng)、隱私視覺干擾監(jiān)控機(jī)制有待建立，應(yīng)當(dāng)實(shí)施基礎(chǔ)設(shè)施全壽命周期環(huán)境影響評估。
結(jié)語
新興國家充分參與的數(shù)字技術(shù)、新能源新材料、人工智能等基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，與美歐航空技術(shù)壟斷阻礙創(chuàng)新所導(dǎo)致的技術(shù)停滯，形成了基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與航空產(chǎn)業(yè)的技術(shù)代差。以此為背景，航空產(chǎn)業(yè)與基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)邊緣誕生了以低空技術(shù)體系與城市應(yīng)用為特征的低空經(jīng)濟(jì)，而以我國為代表的航空新興國家引領(lǐng)了低空經(jīng)濟(jì)的顛覆性技術(shù)創(chuàng)新。低空技術(shù)具備融合替代傳統(tǒng)航空技術(shù)并在21世紀(jì)末改變整個(gè)航空產(chǎn)業(yè)技術(shù)底座的潛力。隨著低空技術(shù)從輕小型無人機(jī)向中大型傾轉(zhuǎn)旋翼eVTOL發(fā)展、從航空器智能向體系化智能發(fā)展，低空產(chǎn)業(yè)鏈與傳統(tǒng)航空產(chǎn)業(yè)鏈逐漸融合，低空經(jīng)濟(jì)從邊緣市場到主流載人載貨市場，全球新一代航空技術(shù)競爭格局日益步入均勢。為推動(dòng)全球航空技術(shù)與市場融合發(fā)展，我們需要實(shí)質(zhì)性地推進(jìn)空域空管與適航管理改革，培育活躍的技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)規(guī)范創(chuàng)新能力，構(gòu)建有活力的本土市場與豐富應(yīng)用場景。站在航空科技加速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)布局深刻變革的21世紀(jì)1／4節(jié)點(diǎn)上回顧與展望，21世紀(jì)末的“波音”“空客”很可能誕生在當(dāng)前尚不知名的企業(yè)中間。發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)是我國健全現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)體制機(jī)制的重要部署之一，在構(gòu)建新發(fā)展格局的大勢下，低空經(jīng)濟(jì)大有可為。
注釋
[1]呂人力：《打造低空經(jīng)濟(jì)新引擎：低空經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)新質(zhì)生產(chǎn)力特征》，《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》，2024年5月3日，第6版。
[2]呂人力：《全球民用無人機(jī)融入空域戰(zhàn)略與我國對策》，《中國民用航空》，2021年第6期。
[3]《交通運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)公報(bào)2023》，2024年6月18日，https://www.mot.gov.cn/jiaotonggaikuang/201804/t20180404_3006639.html。
[4]FAA, "FAA Aerospace Forecast Fiscal Years 2023-2043," https://www.faa.gov/sites/faa.gov/files/FY%202023-2043%20Full%20Forecast%20Document%20and%20Tables_0.pdf.
[5][14]呂人力等：《低空經(jīng)濟(jì)“新”在哪里？》，《民航管理》，2024年第5期。
[6]European Commission, "Drone Strategy 2.0 for a Smart and Sustainable Unmanned Aircraft Eco-System in Europe," 2022, https://webgate.ec.europa.eu/regdel/web/meetings/2571/documents/6883.
[7]C. M. Christensen, The Innovator's Dilemma: When New Technologies Cause Great Firms to Fail, Boston, MA: Harvard Business School Press, 1997.
[8]布萊恩·阿瑟：《技術(shù)的本質(zhì)：技術(shù)是什么，它是如何進(jìn)化的》，杭州：浙江人民出版社，2018年，第54、97頁。
[9]D. Wing; A. Lacher et al., "Digital Flight: A New Cooperative Operating Mode to Complement VFR and IFR," 2020, https://ntrs.nasa.gov/citations/20220013666.
[10]《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)民航業(yè)發(fā)展的若干意見》，2012年7月8日， https://www.gov.cn/zhengce/content/2012-07/12/content_3228.htm。
[11]《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)通用航空業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，2016年5月7日， https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2016-05/17/content_5074120.htm。
[12]U.S. Congress, "Advanced Air Mobility Coordination and Leadership Act," 2022, https://www.congress.gov/bill/117th-congress/senate-bill/516.
[13]SESAR Joint Undertaking, "European Drones Outlook Study: Unlocking the Value for Europe," https://www.sesarju.eu/sites/default/files/documents/reports/European_Drones_Outlook_Study_2016.pdf.
[15]National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, "Advancing Aerial Mobility: A National Blueprint," 2020, https://doi.org/10.17226/25646.
[16]呂人力：《美國通用航空為何衰落？》， 《南方周末》，2016年9月29日。
[17]李曉華：《構(gòu)建適應(yīng)新質(zhì)生產(chǎn)力的產(chǎn)業(yè)政策體系》，《人民論壇·學(xué)術(shù)前沿》，2024年第9期。
[18]EASA, "Artificial Intelligence Roadmap 2.0: Human-Centric Approach to AI in Aviation," 2023, https://www.easa.europa.eu/en/document-library/general-publications/easa-artificial-intelligence-roadmap-20.
The Background, Connotation and Global Pattern of Low-Altitude Economy
Lyu Renli
Abstract: As a typical representative of new quality productive forces, low-altitude economy is an important part of the profound transformation of technology and market dynamics in the aviation industry. It also presents a pivotal opportunity for China to take full advantage of it industrial chain and, as a latecomer, to establish a new pattern in the aviation industry for the forthcoming second century. The global aviation industry has been mired in a passive situation characterized by oligopoly, slowing innovation, limited application and shrinking scale for many years. However, the substantial progress and profound impact of digital economy, artificial intelligence, new energy and new materials have created a once-in-a-century new racetrack for the aviation industry-low-altitude economy. This sector is cultivating a new generation of aviation technology system through disruptive innovation. It has showcased new aviation performance and application scenarios, and will drive an in-depth transformation to achieve a leap in productivity of the aviation industry and build a new paradigm and new advantages of three-dimensional transportation. Today, the low-altitude economy development presents different patterns globally in terms of institutional systems, industrial foundations, and innovation strategies. As far as China is concerned, it is urgent to achieve consensus on strategy, technology and market paths for the low-altitude economy, to create conditions for China to contribute transformative momentum to the development of the global aviation industry.
Keywords: low-altitude economy, general aviation, unmanned aerial vehicles, new quality productive forces, strategic emerging industries, aviation digital transformation
責(zé) 編∕桂 琰 美 編∕梁麗琛
