目錄
第1章 低空經(jīng)濟(jì)的時空信息技術(shù)概述 1
1.1 低空經(jīng)濟(jì)高度依賴新一代信息技術(shù) 1
1.2 時空信息技術(shù)的基本定義及技術(shù)體系 3
1.2.1 時空信息技術(shù)的概念界定 3
1.2.2 時空信息技術(shù)的演進(jìn)路徑 3
1.2.3 低空經(jīng)濟(jì)對時空信息技術(shù)的關(guān)鍵需求 4
1.2.4 時空信息技術(shù)的體系架構(gòu) 6
1.2.5 時空信息技術(shù)的模塊體系 7
1.3 時空信息技術(shù)：數(shù)字低空底座的核心支撐 9
1.3.1 數(shù)字低空底座的定義與架構(gòu) 10
1.3.2 時空信息技術(shù)對數(shù)字低空底座的支撐邏輯 10
1.4 時空信息技術(shù)：低空智能網(wǎng)聯(lián)體系的關(guān)鍵引擎 11
1.4.1 低空智能網(wǎng)聯(lián)體系的定義及核心特征 11
1.4.2 時空信息技術(shù)是低空智能網(wǎng)聯(lián)體系的關(guān)鍵引擎 11
1.5 時空信息技術(shù)賦能的典型應(yīng)用 12
1.5.1 智能低空交通管理 13
1.5.2 低空物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 13
1.5.3 全域低空監(jiān)測作業(yè) 13
1.6 本書的基本架構(gòu)與章節(jié)安排 14
1.6.1 全書總體架構(gòu) 14
1.6.2 全書特色與創(chuàng)新 15
1.7 本章小結(jié) 15
第一部分 低空經(jīng)濟(jì)時空信息一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則
第2章 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則1：空域與時空基礎(chǔ)規(guī)則體系 19
2.1 低空空域分類與運行規(guī)則 19
2.1.1 低空空域定義與分類原則 20
2.1.2 國際民航組織空域分類規(guī)則 21
2.1.3 國際各國空域分類規(guī)則及特點 25
2.1.4 中國空域基礎(chǔ)分類方法及規(guī)則 28
2.1.5 中國低空空域類別與運行規(guī)則 31
2.2 低空空域管理與使用規(guī)則 35
2.2.1 空域權(quán)屬與管理原則 35
2.2.2 低空空域劃設(shè)與動態(tài)調(diào)整機(jī)制 38
2.2.3 低空空域使用規(guī)則 38
2.2.4 低空接入準(zhǔn)入規(guī)則 39
2.3 可信高精度時空基準(zhǔn)體系規(guī)則 40
2.3.1 北斗/GNSS時空基準(zhǔn)定義 41
2.3.2 可信高精度導(dǎo)航服務(wù)性能要求 44
2.3.3 可信高精度授時性能要求 46
2.3.4 導(dǎo)航定位技術(shù)與數(shù)據(jù)規(guī)范 47
2.4 飛行信息保障規(guī)則 49
2.4.1 航空器運行識別規(guī)則 50
2.4.2 航空器環(huán)境服務(wù)規(guī)則 52
2.4.3 安全運行規(guī)則 54
2.4.4 通導(dǎo)監(jiān)服務(wù)性能規(guī)則 54
2.5 本章小結(jié) 57
第3章 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則2：標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)與國際化 59
3.1 構(gòu)建低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系的戰(zhàn)略意義 59
3.1.1 低空經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)需求背景 60
3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)體系的制度地位 61
3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)與業(yè)務(wù)的協(xié)同關(guān)系 62
3.2 中國低空標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)：從多點探索到系統(tǒng)集成 63
3.2.1 國家標(biāo)準(zhǔn)體系：頂層規(guī)范 64
3.2.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)拓展 65
3.2.3 地方標(biāo)準(zhǔn)的場景實現(xiàn) 66
3.2.4 民航領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)實踐 68
3.3 國際標(biāo)準(zhǔn)組織概覽：體系構(gòu)建的多元支撐力量 69
3.3.1 ISO：國家博弈下的頂層規(guī)則制定者 69
3.3.2 IEEE：全球工程技術(shù)社群的標(biāo)準(zhǔn)引擎 70
3.3.3 其他標(biāo)準(zhǔn)組織簡析：多元補(bǔ)充與領(lǐng)域適配 72
3.3.4 國際標(biāo)準(zhǔn)申報機(jī)制與參與路徑 73
3.4 與低空經(jīng)濟(jì)直接相關(guān)的三大標(biāo)準(zhǔn)系列 74
3.4.1 低空應(yīng)用導(dǎo)向的無人機(jī)通用框架：IEEE 1936 標(biāo)準(zhǔn)系列 74
3.4.2 高精度遙感與實時建模技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系：IEEE 1937 標(biāo)準(zhǔn)系列 76
3.4.3 通信與應(yīng)用管控協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)體系：IEEE 1939 標(biāo)準(zhǔn)系列 77
3.5 中國在國際低空經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系中的躍遷：從參與到引領(lǐng) 78
3.5.1 低空感知標(biāo)準(zhǔn)分委員會：低空經(jīng)濟(jì)是全球標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)籌機(jī)制的中國樣本 79
3.5.2 面向新氫能源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 1958 系列 79
3.5.3 從深度主導(dǎo)邁向結(jié)構(gòu)治理：低空遙感標(biāo)準(zhǔn)的全球引領(lǐng)路徑 81
3.6 中國低空經(jīng)濟(jì)治理體系穩(wěn)步前進(jìn) 82
3.6.1 三層標(biāo)準(zhǔn)體系的定位與互補(bǔ) 82
3.6.2 構(gòu)建動態(tài)可演化的標(biāo)準(zhǔn)運行機(jī)制 83
3.6.3 中國標(biāo)準(zhǔn)走出去：打造低空經(jīng)濟(jì)全球話語權(quán) 84
3.7 本章小結(jié) 85
第二部分 低空經(jīng)濟(jì)高精度分辨與高機(jī)動實時兩項基礎(chǔ)技術(shù)
第4章 高精度分辨1：低空多維數(shù)據(jù)獲取融合技術(shù) 89
4.1 低空多維數(shù)據(jù)的種類 90
4.2 空天地一體化數(shù)據(jù)采集體系 91
4.2.1 天基感知層 91
4.2.2 空基感知層 92
4.2.3 地基感知層 93
4.3 多源數(shù)據(jù)治理與融合技術(shù) 94
4.3.1 分類數(shù)據(jù)治理 94
4.3.2 多源數(shù)據(jù)融合 98
4.4 高精度時空建模技術(shù) 99
4.4.1 GeoSOT網(wǎng)格動態(tài)編碼 99
4.4.2 基于Voxel Grid的體元柵格氣象建模 100
4.4.3 數(shù)字孿生引擎構(gòu)建 101
4.4.4 智能化快速三維建模 103
4.4.5 三維模型動態(tài)更新與維護(hù) 104
4.5 多維數(shù)據(jù)獲取融合技術(shù)在低空數(shù)字底座中的應(yīng)用 106
4.5.1 低空數(shù)字底座建設(shè) 106
4.5.2 支撐低空數(shù)字孿生場景構(gòu)建 107
4.5.3 助力低空物流配送優(yōu)化 108
4.5.4 服務(wù)低空應(yīng)急救援與公共安全保障 109
4.5.5 推動低空文旅與教育培訓(xùn)創(chuàng)新 109
4.6 本章小結(jié) 110
第5章 高精度分辨2：智能時空計算技術(shù) 113
5.1 智能時空計算技術(shù)的剛性需求及核心技術(shù)體系 113
5.1.1 低空經(jīng)濟(jì)對智能時空計算的三大剛性需求 113
5.1.2 智能時空計算的核心技術(shù)體系 114
5.2 智能時空分析技術(shù) 116
5.2.1 低空政務(wù)巡檢AI 智能監(jiān)測技術(shù) 116
5.2.2 視頻GIS 技術(shù) 118
5.2.3 智能時空分析技術(shù)的融合應(yīng)用 122
5.3 智能決策優(yōu)化技術(shù) 126
5.3.1 智能航線規(guī)劃技術(shù) 126
5.3.2 動態(tài)路徑優(yōu)化技術(shù) 128
5.4 低空沖突檢測與消解技術(shù) 130
5.4.1 計劃與危險區(qū)沖突探測與消解技術(shù) 130
5.4.2 計劃與禁區(qū)沖突探測 131
5.4.3 計劃與安全高度沖突探測 131
5.4.4 計劃與敏感地區(qū)沖突探測 131
5.4.5 計劃沖突探測 132
5.4.6 電子圍欄侵入/飛出檢測 132
5.5 本章小結(jié) 132
第6章 高機(jī)動實時1：空天地通導(dǎo)感一體技術(shù) 135
6.1 空天地通信技術(shù) 135
6.1.1 地基移動通信系統(tǒng)（5G） 136
6.1.2 地空專用通信鏈系統(tǒng) 136
6.1.3 天基衛(wèi)星通信系統(tǒng) 138
6.2 空天地導(dǎo)航技術(shù) 141
6.2.1 地基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng) 142
6.2.2 星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng) 147
6.2.3 低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng) 150
6.2.4 5G-A低空輔助導(dǎo)航系統(tǒng) 151
6.2.5 組合導(dǎo)航：微器件慣導(dǎo)與5G/6G 通感融合 153
6.3 空天地監(jiān)測感知技術(shù) 154
6.3.1 ADS-B系統(tǒng) 154
6.3.2 雷達(dá)/光電探測系統(tǒng) 155
6.3.3 5G-A通感一體系統(tǒng) 156
6.3.4 頻譜感知系統(tǒng) 156
6.4 通導(dǎo)感一體化技術(shù) 156
6.4.1 總體架構(gòu)設(shè)計 157
6.4.2 系統(tǒng)組成與工作原理 158
6.4.3 典型應(yīng)用場景 162
6.5 空天地通導(dǎo)感技術(shù)和時空信息技術(shù)的關(guān)系 166
6.5.1 通導(dǎo)感系統(tǒng)對低空數(shù)據(jù)底座的支撐機(jī)制 166
6.5.2 通導(dǎo)感系統(tǒng)與時空信息平臺的智能系統(tǒng)聯(lián)動機(jī)制 167
6.6 本章小結(jié) 168
第7章 高機(jī)動實時2：實時化處理體系下的軟件硬件化技術(shù) 170
7.1 軟件硬件化技術(shù)的背景與需求 171
7.2 軟件硬件化系統(tǒng)架構(gòu)總體設(shè)計 172
7.2.1 工程需求分析 172
7.2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 173
7.2.3 SIFT特征提取算法簡介 174
7.2.4 多核DSP芯片簡介 175
7.3 面向軟件硬件化的影像處理軟件算法設(shè)計 177
7.3.1 CCS軟件開發(fā)環(huán)境介紹 177
7.3.2 基于DSP平臺的SIFT算法設(shè)計 178
7.3.3 DSP 平臺SIFT算法編程實現(xiàn) 182
7.4 軟件算法在DSP硬件模塊上的固化技術(shù). 184
7.4.1 DSP嵌入式系統(tǒng)硬件平臺搭建 184
7.4.2 SIFT算法并行任務(wù)分配模型設(shè)計 186
7.4.3 多核DSP核間通信設(shè)計 187
7.4.4 基于多核DSP的SIFT算法并行設(shè)計與實現(xiàn) 190
7.5 軟件硬件化系統(tǒng)的效能分析與中國計量科學(xué)研究院測試 195
7.5.1 軟件硬件化平臺測試與分析 195
7.5.2 基于DSP的SIFT算法精度測試與分析 196
7.5.3 基于多核DSP 的SIFT算法并行處理測試與分析 199
7.5.4 中國計量科學(xué)研究院測試報告 201
7.6 本章小結(jié) 202
第8章 高機(jī)動實時3：時空安全可信保障技術(shù) 204
8.1 可信身份認(rèn)證體系 204
8.1.1 多模態(tài)身份標(biāo)識技術(shù) 205
8.1.2 動態(tài)授權(quán)與訪問控制 207
8.2 動態(tài)風(fēng)險評估與預(yù)警 210
8.2.1 時空風(fēng)險建模技術(shù) 210
8.2.2 分級預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng) 213
8.3 低空數(shù)字底座安全架構(gòu) 215
8.3.1 信創(chuàng)環(huán)境適配 215
8.3.2 時空數(shù)據(jù)安全防護(hù) 217
8.4 智能網(wǎng)聯(lián)安全技術(shù) 219
8.4.1 抗干擾通信保障 219
8.4.2 時空數(shù)據(jù)可信傳輸 222
8.5 典型應(yīng)用場景與應(yīng)用價值 223
8.5.1 城市安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) 224
8.5.2 低空物流安全專線 226
8.6 本章小結(jié) 227
第三部分 低空經(jīng)濟(jì)時空信息技術(shù)相關(guān)的三類典型應(yīng)用
第9章 典型應(yīng)用1：智能低空交通管理 233
9.1 時空信息與低空交通管理 233
9.1.1 時空基準(zhǔn)統(tǒng)一 233
9.1.2 動態(tài)空域建模 234
9.1.3 低空智能協(xié)同交通管理 235
9.2 低空交通管理模式與要素 236
9.2.1 低空交通管理機(jī)構(gòu)及職責(zé) 237
9.2.2 低空交通管理人員及資質(zhì) 239
9.2.3 低空交通管理規(guī)則及程序 240
9.2.4 低空交通基礎(chǔ)設(shè)施及平臺 241
9.3 低空空域規(guī)劃與運行管理 242
9.3.1 空地一體起降航路規(guī)劃 243
9.3.2 低空數(shù)字空域規(guī)劃管理 244
9.3.3 低空運行智慧管控服務(wù) 245
9.3.4 智能交通管理系統(tǒng)平臺 247
9.4 低空飛行服務(wù)及信息數(shù)據(jù) 248
9.4.1 低空飛行保障服務(wù)體系 249
9.4.2 低空飛行保障服務(wù)流程 249
9.4.3 低空飛行保障服務(wù)數(shù)據(jù) 250
9.4.4 低空目視飛行航圖規(guī)劃 251
9.5 智慧低空交通容流量管理 252
9.5.1 智慧低空交通容量評估 253
9.5.2 智慧低空交通流量管理 253
9.6 低空安全管理與應(yīng)急處置 254
9.6.1 低空安全管理制度措施 254
9.6.2 低空應(yīng)急處置制度措施 255
9.7 低空載人交通管理初探 255
9.8 本章小結(jié) 257
第10章 典型應(yīng)用2：低空物流 259
10.1 低空物流概述 259
10.2 時空信息與低空物流 262
10.3 低空物流應(yīng)用場景 263
10.3.1 城市即時配送 264
10.3.2 郵政服務(wù)和電商物流 265
10.3.3 醫(yī)療用品配送 266
10.3.4 工業(yè)園區(qū)內(nèi)物流運輸 267
10.3.5 城際低空物流 268
10.3.6 無人機(jī)創(chuàng)新配送模式 268
10.4 低空物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與作業(yè)調(diào)度技術(shù) 272
10.4.1 低空物流站點選址規(guī)劃 272
10.4.2 城際低空物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 276
10.4.3 無人機(jī)航線規(guī)劃與調(diào)度 279
10.5 低空物流案例 282
10.5.1 國內(nèi)案例 282
10.5.2 國外案例 285
10.6 低空物流發(fā)展挑戰(zhàn) 287
10.7 本章小結(jié) 289
第11章 典型應(yīng)用3：低空監(jiān)測作業(yè) 291
11.1 低空監(jiān)測技術(shù)體系 291
11.2 典型監(jiān)測場景應(yīng)用 293
11.3 低空智能監(jiān)測服務(wù)平臺建設(shè) 296
11.4 低空監(jiān)測服務(wù)運營模式 306
11.5 本章小結(jié) 310
第12章 低空經(jīng)濟(jì)時空信息技術(shù)實驗與實踐平臺 313
12.1 從運行支撐到系統(tǒng)賦能：低空平臺體系全景化梳理 313
12.1.1 平臺架構(gòu)設(shè)計 314
12.1.2 平臺功能模塊 315
12.1.3 平臺應(yīng)用案例 316
12.2 低空運行管控平臺 317
12.2.1 平臺架構(gòu)介紹（含架構(gòu)、模塊、功能） 318
12.2.2 實驗操作指南 321
12.3 低空數(shù)字底座 322
12.3.1 平臺架構(gòu)介紹（含架構(gòu)、模塊、功能） 322
12.3.2 實驗操作指南 326
12.4 北斗服務(wù)平臺 329
12.4.1 平臺架構(gòu)介紹（含架構(gòu)、模塊、功能） 329
12.4.2 實驗操作指南 331
12.5 低空AI 巡檢平臺 332
12.5.1 平臺架構(gòu)介紹（含架構(gòu)、模塊、功能） 332
12.5.2 實驗操作指南 335
12.6 本章小結(jié) 336
致謝 339
跋 341