上海工程技术大学电子电气工程学院吴飞教授最近特别忙碌，为检验自主研发的韧性定位技术体系在复杂城市、江面、远郊环境下的真实效能，他的团队将启动一项开创性的仿真探索，利用团队构建的“三维一体多层次精细化数字航道技术”，对上海松江到崇明的超长距离无人机航道开展全流程模拟推演。
无人机的低空飞行并不是稀罕事，早在上世纪后期国内就开展过无人机低空试飞。近些年巡检、测绘类单机飞行更是遍地开花。2024 年《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》实施 “一事一报、单次审批” 的航次管理模式成为国内无人机运行的主流。
事实上，航道的概念在前些年就被提出。2017 年，中国科学院地理资源所廖小罕团队在国内首次提出“无人机低空公共航路”概念，其将无人机航路类比地面公路，预先划定三维数字化空中廊道，有宽度、高度，供多架无人机共享通行。与此同时，欧美学者也曾提出过无人机走廊等概念。但受空域管理、导航韧性、运行规则等多重条件约束，这一理念虽进入研究视野，却尚未转化为各国政府常态化运行的制度安排。
当前低空经济试点不少，但难以走向规模化，一大瓶颈就在于尚未建立起可复用的公共无人机航道。而吴飞团队多年来的技术探索，目标就是为公共无人机航道的真正落地提供强有力的技术支撑。
航次还是航道？一字之差蕴含治理逻辑之变
在民航管理中，航道是成熟运行多年的基础设施。它是预先划定、具备固定宽度与上下高度边界的三维空中廊道，可供不同航班反复、共享通行，如同天空中的“高速公路”，航路本身长期静态存在，不随单次飞行任务而生灭。航道一般有中心线，有固定宽度和高度边界，也有明确高度上下限，属于法定的空中交通廊道。国内最繁忙的民航主干航路段，单日通行可达数百架次，比如“京沪航道”。
而无人机的航次概念与真正的航道运行大相径庭。根据目前审批模式，无人机的飞行，每开展一次作业，申请单位都要在平台提交一次飞行活动申请，填报航线、时间、人员设备信息，并且需要在飞行前一日完成申报，政府审批仅对当次任务有效，下一次作业就要重新申报。
“目前只有航次提法，没有航道的概念，无人机飞行方需要自行框选飞行范围、自行规划飞行航线。此外按照制度要求，合规无人机升空之后，必须持续广播自身位置与身份信息，并向监管平台报送飞行动态，业内称之为‘好人举手’模式，让合法飞行做到可感知、可追溯。监管层面依靠电子围栏实现空域保持能力，也就是以技术手段划定虚拟地理边界，约束无人机不得闯入禁飞与管制空域。” 吴飞介绍说。
一个是建设“可以反复飞的路”，一个是管理“一次飞行”。“一字之差，背后是任务审批与基础设施化两套截然不同的空域治理路径。”相关管理人士告诉记者。
单一导航还是多源融合？韧性定位的破局之道
民航客机之所以能够安全运行成熟的公共航路，依靠的是一套多重的导航体系保驾护航。其依靠卫星导航、地面无线电信标、机载导航系统相互校验备份，当单一信号失效，其他系统仍可维持定位。而无人机的运行体系还缺乏相应的“基础设施”，高度依赖全球导航卫星系统，抗干扰能力弱。吴飞举例说，比如2025年末国内某大城市曾出现大范围卫星导航信号异常情况，导致手机、车载、共享单车、无人机出现了定位漂移的情况。
而吴飞团队打造的“三维一体多层次精细化数字航道技术”集合了全球导航卫星系统、视觉技术、姿态测量系统和地面信标系统，实现了无人机自主看图定位、自主多源定位、自主偏航预警等多重功能，瞄准解决低空复杂场景下的高韧性定位难题。
他解释说，视觉技术好比是一段路程的飞行记忆，无人机会对飞行过程中经过的景象特征进行实时提取，与目前卫星遥感数据进行匹配来确定自己的方位。而姿态测量系统则由陀螺仪与加速度计组成，它们不需要接收卫星或外部信号，依靠感知自身运动推算飞行器姿态与位置。另外还需要在地面设置一些锚点，就像高速公路上的里程桩、道路标识桩等，也可以类比民航系统中的导航台。而结合区块链分布式记账、时间戳确权、全程留痕的特性后，无人机身份信息、实时定位数据、地面锚点校准记录、飞行轨迹、广播日志全部上链存证，全程公开可验、不可篡改、可追溯核验，大大提高了技术的可信度。整套环境信息提前导入机载系统，信号受干扰时，无人机就可以自主推算得出定位“答案”。
“该技术体系还设定宽度分级、任务分流、高度分层的三维运行规则。依托高度分层把不同速度、不同类型的无人机上下错开，避免同层冲突；通过任务分流，将物流、巡检、测绘等不同作业需求匹配到对应层级航道，实现多机有序混行。”吴飞进一步解释道，当无人机从“单机飞行”走向“规模化运行”，真正的难题不再只是飞得稳、飞得远，而是如何让成千上万架小型无人机在低空空域中安全、可控、可扩展地运行。
之所以选择松江到崇明的航道进行模拟仿真是因为其飞行的空域经过上海的城市密集区和城乡结合部河流，还会经过江湖、岛屿。“这是场景最丰富的一个航道，我们可以更好去验证技术可能性和效率可行性，为今天实地飞行积累更多的数据参数。
混合还是分离？权责明确是低空经济腾飞之关键
目前，全国各省都在加快布局、探索低空经济发展。据中国民航局、赛迪顾问等机构预测，2025年我国低空经济市场规模可达1.5万亿元。目前已有近 30 个省份将低空经济纳入地方规划，各地相继出台配套政策，开放适飞空域，落地巡检、物流配送、应急救援、低空文旅等一批示范应用场景。比如大连至青岛实现大型无人机跨海常态化商业运输，两地之间物流时间压缩至 2 小时左右。粤港澳大湾区是国内无人机航道最密集的示范区域，已经开通多条城市、跨城、跨海示范无人机航线。但是这些航线，依旧属于获批的专项长期飞行许可，并非面向全社会开放共享的公共航道，每次执行飞行，仍然需要按照规定报备飞行计划。
吴飞的另一重身份是南开大学（广发证券）金融数学博士后，他对低空经济也有自己的思考：“低空经济要彻底摆脱‘试点热闹、落地困难’的叫好不叫座困境，真正从概念验证阶段迈入规模化价值创造阶段，核心突破口在于完成业务、无人机、航道三者彻底脱钩。参照公路、铁路、民航成熟物流体系的逻辑，将货物（业务）、交通工具和支持移动的基础设施进行三分离，不能将三者一股脑混在一起。”
“推动一项无人机飞行业务，业务方向要自己定、无人机要自己采购，申报航线也需要自己完成，三层环节全部要精通，这对企业而言意味着巨大的运营压力。”吴飞告诉记者。
在吴飞看来，唯有建立标准化、常态化、可复用的无人机公共航道体系，完成业务、载具、空域的三者分离，筑牢低空空域基础设施根基，才能真正激活低空经济的产业价值，实现行业从点状试跑到全域腾飞的质变。
“在这种模式下，无人机企业可以专注打造最优质的装备，政府建设了专用航道，可以进行有效监管，并收取一定的监管费用，而物流企业也可以承接社会上各种无人机的相关业务，一个有序的产业经济闭环可以随之形成。”吴飞告诉记者。
2013 年，美国国家航空航天局构思提出“无人机交通管理”概念框架，为全球低空无人机管理提供最初思想源头。近期，英国民航局出台路线图，提出力争 2027 年前实现无人机超视距飞行常态化运行，并出台本国的“无人机交通管理”政策体系，将“无人机交通管理”定位为未来空中交通管理和空中航行服务项目的总体集成框架。而中国已在政策层面布局低空公共航路建设，但尚未形成成熟的标准化体系。
“希望我们团队的仿真与技术实践，能够开启国内标准化、共享化无人机公共航道建设的新思路，为低空经济从概念试点迈向真正的产业价值落地筑牢技术底座。” 吴飞表示。
