在《低空經濟系列#1：eVTOL：低空經濟蓄勢待發，行業迎來發展臨界點》中，我們探討了eVTOL的發展現狀和市場前景，本篇我們探討低空經濟的另一核心環節——空管系統。低空飛行活動高密度、高頻次、高復雜性的特點對空管系統提出較高要求。我們認爲，空管系統是低空經濟規模化發展的重要基礎支撐，有望成爲低空經濟發展率先受益的核心環節。
摘要
中央統籌和民航局三層民航空管架構，空域協同管理持續深化。1）目前國內現行民航空管模式是中央空管委和國家空管委統籌，民航局空管局、民航局地區空管局、民航局空管分局/站自上而下三層空管單位實施管理。2）2010年以來我國持續推進低空空域管理改革，以四川、湖南、江西、安徽等地試點开展特種部門、地方政府、空管單位三方協同管理的模式，簡化了飛行服務審批流程，空域管理協同化成爲空域管理發展趨勢。
智慧化空管是大勢所趨，低空空管成長空間廣闊。1）低空智聯網依托4G/5G通信、衛星互聯網、北鬥、雷達等天空地基礎設施，協調各級部門關系，建立數字化低空運行環境，是未來低空空管系統發展的必然方向。2）2022年民航空管市場規模約65億元，佔整體民航基建總額的5.3%。中性假設下我們測算2024-2030年通航機場和起降平台低空空管市場有望超300億元，5G-A建設、航路周邊空管設施建設等有望爲低空空管打开更大成長空間。
低空經濟基建先行，深圳模式有望形成示範效應。空管基礎設施是低空經濟發展的關鍵前置基礎，深圳、安徽等多地政府出台政策支持低空基建，招標落地加速低空經濟發展進程。2023年10月，深圳市低空智能融合基礎設施建設項目一期工程5.2億元招標完成，IDEA研究院提出“服務網、航路網、空聯網、設施網”一體化低空基建解決方案。我們認爲，深圳先行先試，低空空管建設加速推進，或能對全國形成示範帶動效應。
風險：1）低空空域管理改革不及預期；2）低空經濟商業落地進程不及預期。
正文
空管系統是飛行保障基石，通信導航監視設備爲核心硬件
空管系統是保障民航飛行安全和空中交通有序運行的核心系統。空管系統由信息處理系統、外圍設施、地面物理基礎設施構成，利用通信、導航和監控系統對航空器飛行活動進行監視和控制，保障民航空中交通安全。根據ICAO發布的《Global Air Navigation Plan 2016-2030》(2016)，通信、導航、監視/空中交通管理（CNS/ATM）系統是保障空中交通有序運行的關鍵，其中信息處理系統用於完成空中交通流量管理、管制與指揮等；通信、導航、監視系統通過無线電設備、地面及衛星導航設備、雷達監視設備等設施完成態勢感知與信息傳輸。空管地面物理基礎設施包括機場、起降點、飛行器集散中心等。
圖表：空管系統的主要組成
資料來源：《Global Air Navigation Plan 2016-2030》（ICAO，2016），交通運輸部《民用航空通信導航監視工作規則》，萊斯信息招股說明書，《低空無人機交通管理概覽與建議》（全權等，2020），中金公司研究部
信息處理系統側重於軟件環節，基於外圍設施收集到的信息實現空中交通管理。空中交通管理系統（ATM）包括空中交通服務、空中交通流量管理、空域管理三大部分，其中空中交通管制系統、空中交通流量管理系統是當前我國民航空管行業的發展焦點。空中交通管制系統通過處理信息給出飛行調度指令，提供碰撞預警、天氣預警等服務，代表產品包括空管自動化系統、空管場面管理系統等；空中交通流量管理用於平衡空域容量和流量關系，優化空域資源配置。
空管系統組織架構持續完善，空域協同化管理成爲趨勢
中央空管委爲我國空管工作最高領導機構，民航局自上而下三級單位分級管理。目前國內現行空管模式是中央空管委和國家空管委統籌，民航局空管局、民航局地區空管局、民航局空管分局/站自上而下三層空管單位實施管理。其中，中央空管委和國家空管委統一領導全國空管工作。民航局空管局是民航局的空管職能機構，統籌領導各地區局，並進一步細化至駐各地空管分局/站。
圖表：現行民用航空空管實行空管委+民航局自上而下管理模式
資料來源：人民日報，中國民航局官網，民航局空管局官網，中金公司研究部
我國持續推進低空空域管理改革，空域協同化管理成爲趨勢。根據深圳無人機協會，2000年低空空域管理改革首次列入國家空管委2000年工作計劃，國家空管委辦公室組織了小規模試點；2010年8月，國務院中央軍委下發《關於深化我國低空空域管理改革的意見》（國發[2010]25號）；2010年至今，國家空管委辦公室已相繼在全國組織了3輪較大規模的低空空域管理改革試點。四川省作爲試點省份，率先實現了政府、空管系統（特種+民航）、地方公安部門共同參與低空空管的模式，成立“四川省低空空域協同管理委員會”，將任務、空域、飛行計劃3個申請環節簡化爲飛行計劃報備1個環節，盤活了低空空域資源，簡化了審批流程，後續的湖南、江西、安徽也採用了同樣的模式成立了三方低空空域協同管理機構和運行管理中心，實現空域管理。
智慧化空管是大勢所趨，新技術賦能低空空管基建成爲發展趨勢
低空飛行環境高度復雜，要求空管系統軟/硬件配套升級。低空經濟飛行活動具有異構、高密度、高頻次、高復雜性的特點，應用場景中有人/無人飛行器混合運行、飛行器密度高、障礙物數量多、氣象環境復雜，對空管系統提出更高要求。傳統民航空管模式下，人工操作在空管系統中佔比較大，新型低空空管需要引入大量先進技術。
低空智聯網聯通數據服務、空域管理、航空器運營等環節，是低空空管系統發展的必然路徑。低空智聯網是依托包括4G/5G通信、衛星互聯網、北鬥系統、雷達等監視系統的天空地基礎設施，協調各級空管部門、安全應急部門和基建保障部門關系，建立數字化的低空運行環境，實現智能化的空域設計和航路規劃，是未來低空空管系統發展的必然路徑。當前，各個地方政府都在开展低空智聯網設計思路的探討工作，將低空空域監視、移動互聯網、衛星導航、大數據、雲計算、人工智能等新技術與低空經濟產業進行融合，推動低空經濟發展。
圖表：低空智聯網是低空空管系統發展的主要方向
資料來源：《淺析低空智聯網與無人機產業應用》（樊邦奎等，2021），2024（第四屆）民航空中交通管理科學技術交流會，中金公司研究部
通信：5G-A及衛星互聯網賦能低空經濟，提供低空數據傳輸新方案
5G-A通感一體化成爲低空通信發展方向，已在廈門成功試點。5G頻譜從Sub 6GHz向毫米波發展，感知能力進一步提升，在此背景下通信感知一體化，即基於軟硬件資源/信息共享，實現感知與通信功能協同的技術成爲新發展方向。通信感知一體化技術融合通信和感知功能，既可以通過通信鏈路獲取合作航空器的位置、速度、姿態等關鍵信息，又可以通過感知技術獲取非合作航空器的位置、速度及其周圍環境信息，同時依托毫米波高分辨率、高定位精度的優勢，在低空飛行器體積小、數量多的背景下應用空間廣闊。2023年12月，全球首個“5G-A通感一體低空協同組網”在廈門成功試點，實現多目標監測、無人機航跡跟蹤等場景驗證；2024年3月，雲南保山雲瑞機場建成开通全球首個5G-A智慧機場通感一體基站。
圖表：中國移動提出基於移動通信技術的低空網絡信息服務解決方案
資料來源：中國移動《低空網絡信息服務能力白皮書》，中金公司研究部
衛星互聯網具有立體覆蓋優勢，有望在低空通信遠期形態中發揮關鍵作用。在1000m以上空域，5G信號覆蓋能力存在局限性，最終低空通信解決方案可能會融合當前4G/5G網絡與專用通信鏈路/網絡、通感一體化網絡和低軌衛星互聯網。其中衛星互聯網能夠滿足航空對於全地域穩定網絡服務的要求，《通用航空裝備創新應用實施方案》強調加速5G、衛星互聯網等融合應用。我們認爲，伴隨星地融合演進，具有立體覆蓋優勢的衛星互聯網有望在低空通信遠期形態中發揮重要作用。
導航：北鬥天地協同數字化底座是低空空管體系的重要基礎
高精度定位技術是低空經濟發展的必要基礎。在低空飛行器密度高、飛行障礙物多的背景下，高精度定位技術成爲必要基礎，北鬥導航融入低空空管成爲必然趨勢。1）授時方面：北鬥可爲低空飛行器提供高精度授時服務。2）導航監視方面：目前典型的ADS-B發射機利用高頻數據鏈進行通信，位置信息基本以GPS數據爲主。我們認爲，北鬥融入ADS-B作爲信息源或將成爲發展趨勢；此外，北鬥短報文通信可在ADS-B信號出現盲區的情況下作爲監視備份方案。3）通信方面，北鬥RDSS通信服務可作爲通信備份手段，提高低空通信服務容量；此外，“北鬥+低軌衛星”通導一體網絡具備高可靠位置及通信服務能力，先進技術融合提供高性能解決方案。
基於北鬥的低空高精度立體交通圖建設是解決低空航空器有序飛行的關鍵。未來低空空域千萬級乃至更大規模無人機和有人機的融合飛行需求對導航體系提出較高要求，解決這一難題的核心是建設統一的低空高精度立體交通圖網絡，目前在浙江、安徽、上海、廣東等地已經开始試點。安徽合肥駱崗公園無人體系城市級應用示範項目採用北鬥伏羲全球領先的GeoSOT地球網格剖分理論體系。我們認爲，未來北鬥天地協同綜合時空網絡將爲低空空管體系提供數字化底座，爲低空空管無人化、精准化和智能化的發展提供助力。
圖表：合肥駱崗公園——國內首個全空間無人體系城市級應用示範項目
資料來源：北鬥伏羲官方公衆號，中金公司研究部
監視：ADS-B成爲先進空管技術發展方向，有望進一步拓展應用空間
多種空管監視方式融合成爲保障飛行安全的必然趨勢。空管監視主要指針對空中飛行航空器的監視，以此提高空中交通運行的安全性和效率。按照監視技術和實現方式的不同可以分爲一次雷達、二次雷達、ADS-B和多點相關定位等，目前多種監視技術的綜合應用成爲保證飛行安全、管理空域流量的必然趨勢。
ADS-B具備成本低、覆蓋範圍廣等優勢，是監視技術先進發展方向之一。與一次/二次雷達及多點定位系統相比，ADS-B以導航衛星爲數據源，具有覆蓋範圍廣、更新周期短、建設成本相對較低的優勢，是未來民航監視技術的重要發展方向。同時，星基ADS-B、ADS-B結合北鬥等先進技術能夠進一步提升ADS-B監視性能水平。根據《ADS-B技術在低空空域安全中應用的現狀與展望》（陳曉等，2022），在低空空管領域，高集成度、低成本、輕量化的ADS-B機載設備需求廣泛，部分無人機通過加裝ADS-B IN設備監測客機飛行信息，例如DJI Air 2S內置ADS-B接收器以實現對載人飛機的自動避讓。我們認爲，伴隨ADS-B機載設備先進性升級及輕量化發展，ADS-B機載設備或將進一步打开低空領域應用空間。
圖表：ADS-B具備高精度、低成本等優勢
資料來源：《空管監視系統中的無线通信技術及安全性分析》（李丹等，2020），《面向機載綜合監視系統的 ADS-B 技術綜述》（王飛等，2023），《基於ADS-B的通用航空監視系統規劃》（耿文博等，2022），中金公司研究部
氣象：高性能相控陣雷達提升氣象監測精度，氣象服務爲低空經濟護航
高精度氣象情報服務保障低空飛行安全，低空氣象基礎建設和數據服務有望加速。低空飛行活動中氣象信息服務需要達到米級、小時級/分鐘級高精度，地面端氣象站信息向低空端飛行器傳輸需要高效數據傳輸方法協同，如深圳市在統一數據共享平台的城市底圖中接入氣象數據。從產業鏈發展角度來看，深圳市氣象局提出氣象三張網，包括用於提升低空氣象監測能力的“氣象監測網”、用於提升低空氣象服務保障能力的“氣象數字網”和賦能相關技術服務業的“氣象賦能網”。我們認爲，氣象服務高精度的趨勢有望帶動氣象雷達及氣象數據服務的發展。
低空經濟基建先行，各地政府積極布局
政策明確低空基礎設施建設必要性，各地政府積極推進低空基礎設施建設。2024年3月，工業和信息化部、科學技術部、財政部、中國民用航空局印發《通用航空裝備創新應用實施方案（2024-2030年）》，明確推動低空技術支撐體系建設，基建方面主要包括：1）智能運行服務方面，加快5G、衛星互聯網、低空智聯網、航空器北鬥標配應用等建設，並推動政府與企業協同，鼓勵企業參與飛行服務系統建設；2）物理基礎設施方面，鼓勵地方政府將低空基礎設施納入城市規劃，支持起降點建設等。各地出台政策布局低空基建，包括低空飛行服務平台、地面服務配套設施等，其中《深圳經濟特區低空經濟產業促進條例》（深圳市人民代表大會常務委員會，2024）明確指出支持社會資本依法參與低空飛行基礎設施建設與運營。此外，各地政府通過招標落地新型低空基礎設施建設，2023年10月，粵港澳大灣區數字經濟研究院與深城交以5.2億元聯合中標深圳市低空智能融合基礎設施建設項目一期工程。我們認爲，相關政策明確加快低空經濟配套基礎設施建設，各地政府招標推動低空基建進程，空管軟件系統作爲低空基建核心環節有望率先受益。
圖表：各地低空基礎設施建設招標情況
資料來源：各地公共資源交易平台官網，中金公司研究部
圖表：各地出台政策起降場/點建設補貼政策
資料來源：寶安區關於促進低空經濟產業發展若幹措施，廣州开發區（黃埔區）促進低空經濟高質量發展的若幹措施實施細則，中金公司研究部
深圳提出“四張網”概念，先試先行有望形成示範效應
深圳低空智能融合基礎設施建設項目一期工程招標，低空基建進度領先。2022年底，深圳市發布《低空經濟產業創新發展實施方案（2022-2025年）》；2023年初，深圳首次將低空經濟寫入政府工作報告；2023年10月，深圳市低空智能融合基礎設施建設項目一期工程5.2億元招標。2022年以來深圳市及各區出台一系列政策促進低空經濟產業發展，並對低空空管建設謀劃布局。我們認爲，深圳市低空智能融合基礎設施建設一期項目落地，在低空經濟產業發展中先試先行進度領先，有望在全國形成示範效應推動低空經濟產業加速發展。根據《低空經濟發展白皮書（2.0）-全數字化方案》（IDEA研究院，2023），爲了滿足低空經濟發展中的空管建設需求，協調有限的空域、地面資源，將由政府引導建立統一標准化的低空智能基礎設施。目前，深圳市已經开始建設“服務網”、“航路網”、“空聯網”、“設施網”四張網。
圖表：深圳市提出服務網、航路網、空聯網、設施網四張網基建體系
資料來源：《低空經濟發展白皮書（2.0）-全數字化方案》（IDEA研究院，2023），中金公司研究部
深圳低空基建已逐步取得進展，空管模式或將形成示範帶動效應。1）物理基礎設施方面，深圳建設了低空融合飛行保障基地，並網格化布局30個以上低空飛行器起降平台、直升機及eVTOL融合飛行示範基地、醫院空中急救體系、共享起降設施等，其中龍崗無人機測試場建設部署5G基站等設施，實現CNS先進技術測試等場景驗證。2）SILAS 系統方面，深圳實現了數字化空域劃設管理、飛行活動申報系統、統一數據共享平台等數字空管系統研發。我們認爲，深圳市低空空管建設的推進，或能對全國形成示範帶動效應。
2022年民航空管市場規模約65億元，佔民航基本建設和技術改造投資總額的5.3%。根據民航行業發展統計公報，我國民航行業2022年固定資產投資總額爲1906.09億元，民航基本建設和技術改造投資爲1231.38億元，約佔64.60%。其中空管系統和信息系統投資額合計約爲65.29億元，佔基本建設和技術改造投資總額的5.30%。2013-2022的10年間，民航空管在整體民航基建和技術改造投資總額的佔比基本維持在4.5%-7%之間，較爲穩定。
圖表：民航行業民航基本建設和技術改造投資結構（2013-2022年）
注：2020-2022未披露各個分項投資，按照2019年各分項比例進行測算 資料來源：《民航行業發展統計公報》（交通運輸部，2013-2022），中金公司研究部
我國在冊通用機場454個，主要集中在華東和東北。根據民航局下設通用機場信息平台數據，截至2024年4月20日，我國在冊（含已取證和備案）通用機場共454個（不包含港澳台），爲2015年的7.4倍。1）從區域分部看，通用機場主要集中於胡煥庸线以東地區，東部密集，西部較爲稀疏，與人口地理分布相契合，其中華東和東北兩區在冊通用機場總量最多，分別有108個通用機場，合計佔我國通用機場總量的48%。2）從級別分布來看，通用機場A類爲161個，B類爲293個。A類機場涉及公共載客運輸，需要遵循民用機場飛行區技術標准，對安全要求遠高於B類機場。
圖表：全國通航機場數量和地區/級別分布
注：本圖使用自然資源部標准地圖工具繪制，數據截至2024年4月20日
資料來源：通用機場信息平台，中金公司研究部
通航機場空管建設約佔總工程費用8%，2024至2030年投入有望超200億元。根據四川發改委披露數據，以某典型A1級別機場項目爲例，項目合計投入6.36億元，其中工程費用投入1.71億元，佔整體投入概算的26.83%，其中空管工程合計投入1382萬元，佔工程費用投入的8.11%。空管工程拆分來看，通信、導航、監視、氣象工程分別佔空管工程的17%、54%、22%、7%。根據此前民航局在編的《全國通用機場布局規劃》，我國到2030年通用機場總量預計達2058個，仍需建設1604個，以對標該典型A1級別機場投入粗略測算，2024-2030未來7年通用機場工程費用合計投入需投入2743億元，空管建設需投入222億元。
起降平台規劃建設加快，中性假設下2024至2030年起降平台空管建設投入近100億元。根據民航局下設通用機場信息平台，臨時起降場地不需要必須取證，可根據機場運營人申請自主發布；我國當前其他起降場地共申請有263個。根據深圳龍華區工業和信息化局披露數據測算，平均每個起降平台和末端配送設施總投入約208萬元。根據湖南省交通運輸廳，湖南省計劃布局建設5000個臨時起降點，加速壯大通用航空產業集群規模。我們參考湖南省的起降平台布局密度，樂觀/中性/悲觀情況下假設我國全國起降平台布局密度達湖南省的50%/25%/10%，以此測算我國2024-2030未來7年起降平台基礎設施投入樂觀/中性/悲觀情況下分別爲2357/1178/471億元，空管建設投入分別爲189/94/38億元。
圖表：全國起降平台設施投入和空管建設投入測算
資料來源：湖南省交通運輸廳，中金公司研究部
綜上，我們認爲通航機場和起降平台低空空管建設是最先受益的環節之一，中性假設下，我國在2024-2030未來7年通航機場和起降平台的低空空管建設投入有望超300億元。除此之外，5G-A建設、航路航线周邊空管設施建設等有望爲低空空管產業打开更大成長空間。
注：本文來自中金公司2024年4月22日已經發布的《低空經濟系列#2：空管系統——飛行保障基石，領航低空飛行新紀元》，報告分析師：陳顯帆 S0080521050004，劉中玉 S0080521060003，劉婧 S0080523070005，李舜堯 S0080123070121
標題：中金：低空經濟基建先行，深圳模式有望形成示範效應
地址：https://www.100economy.com/article/119449.html