低空经济空中交通频谱资源供给和电波秩序维护机制研究

低空经济空中交通频谱资源供给和电波秩序维护机制研究

张晓霞  高欢（通讯作者）李若琪（通讯作者） 吕刚（通讯作者）

辽宁省无线电监测站

摘要：

随着低空经济崛起，低空飞行器数量增长，对频谱资源需求扩大，而现有资源难以满足。本文研究低空经济空中交通频谱资源供给和电波秩序维护机制，通过分析背景、目标、重点内容及实施基础条件，结合国内外研究综述与低空飞行器频谱需求数据，提出优化频谱资源供给、维护电波秩序及促进低空经济可持续发展的措施。

关键词：低空经济；空中交通；频谱资源供给；空中电波秩序维护

一、引言

发展低空经济是党中央重大战略部署，低空飞行器数量增长使频谱资源需求扩大，现有资源难以满足。规范良好的空中电波秩序对推动无线电管理工作高质量发展、确保交通安全和国家信息安全至关重要。

二、背景

（一）低空经济的崛起与发展

近年来，低空经济作为新兴经济形态发展强劲，涵盖通用航空、无人机等领域，在物流配送、应急救援等方面作用日益重要。技术进步使低空飞行器性能提升、成本降低、应用场景广泛。

（二）频谱资源与电波秩序的重要性

频谱资源是空中交通通信、导航和监视的基础，良好的电波秩序对确保交通安全和国家信息安全至关重要。在低空经济快速发展背景下，实现频谱资源有效供给和电波秩序稳定维护是亟待解决的问题。

低空经济空中交通电波秩序维护的重要性与问题

重要性：良好空中电波秩序是低空飞行器通信、导航和监视系统正常运行的前提，有助于提高频谱资源利用效率，促进低空经济健康发展。

问题：非法占用频谱资源、电磁干扰、缺乏有效的监测和管理手段。

（三）低空飞行器对频谱资源的高度依赖

频谱资源在低空飞行器运行中至关重要，通信、导航和监视系统都依赖特定频谱资源。

（四）频谱资源需求与供给的矛盾凸显

低空飞行器数量增长使频谱资源需求扩大，现有资源难以满足，矛盾突出，影响飞行器正常运行和低空经济可持续发展。

三、国内外相关研究综述

（一）国外研究现状

频谱资源规划与管理：美国联邦航空管理局和欧洲航空安全局积极开展工作。

动态频谱分配技术：国外研究深入，探索应用于低空飞行器。

电波秩序维护：采取打击非法占用、制定标准、建立监测管理体系和国际合作等措施。

（二）国内研究现状

频谱资源规划与管理：相关部门重视规划，合理分配频率，加强审批监管。

动态频谱分配技术：高校和科研机构开展研究，推动应用试点。

电波秩序维护：采取加强管理、打击非法占用、强化电磁兼容性管理和完善监测管理体系等措施。

四、低空飞行器频谱需求分析

（一）不同类型低空飞行器的频谱需求特点

通用航空飞机：通信频谱需求高质量语音和数据通信，频率范围在 118MHz - 137MHz，数据通信带宽约为 50kbps - 100kbps；导航频谱需求精度高，频率在 108MHz - 118MHz，抗干扰能力要求高。

消费级无人机：主要用于娱乐和摄影，通信频率一般在 2.4GHz - 2.4835GHz，数据传输带宽约为 1Mbps - 2Mbps。

工业级无人机：

电力巡检无人机：通信频率在 900MHz - 930MHz，导航频率在 1565MHz - 1585MHz，数据传输带宽约为 5Mbps - 10Mbps。

农业植保无人机：通信频率通常在 433MHz - 434.79MHz，导航需求相对较低，数据传输带宽约为 2Mbps - 3Mbps。

低空飞行器频谱需求参照工信部民用无人驾驶航空器无线电管理暂行办法优化管理。

（二）低空飞行器数量增长对频谱需求的影响

需求总量急剧增加：我国低空飞行器数量以每年 20% 速度增长，某地区为例，计算出目前频谱资源总需求，预计未来几年需求将增长 30%。

需求类型多样化：不同类型低空飞行器需求类型差异大，增加频谱资源分配和管理难度。

需求动态变化性：低空飞行器运行动态性强，需求随飞行任务和环境变化，不同地区飞行活动强度不同，导致频谱资源需求在时间和空间上呈现动态变化。

五、目标

（一）优化频谱资源供给

制定科学合理频谱资源规划，合理分配频率，提高利用率。

探索动态频谱分配技术，实时调整分配，提高灵活性和利用率。

建立频谱共享机制，鼓励不同类型飞行器及与其他系统共享频谱，缓解紧张局面。

（二）维护电波秩序

加强频谱资源管理，严格执行法规，打击非法占用，维护合法权益。

强化电磁兼容性管理，制定标准，减少干扰影响。

建立健全监测和管理体系，加强监测分析，及时处理问题，确保稳定。

（三）促进低空经济可持续发展

通过优化供给和维护秩序，为低空飞行器安全高效运行提供保障，推动低空经济健康发展，为国家经济增长注入动力。

六、研究重点内容

（一）现有频谱资源评估

频谱资源的总量和分配情况：评估总量，了解有限性；分析分配方式，找出不合理处。

频谱利用率分析：评估现有利用率，发现浪费原因，研究不同分配方式的影响。

新技术对频谱资源的挑战：分析 5G 通信等新技术应用的需求，探讨对现有分配和利用方式的影响。

（二）频谱资源供给优化策略研究

合理规划频谱资源：建立规划模型，确定分配方案和原则。

采用动态频谱分配技术：研究原理和实现方法，探索应用场景，建立系统。

促进频谱共享：建立机制，制定规则标准，鼓励共享，研究技术实现方式。

（三）电波秩序维护机制研究

加强频谱资源管理：完善法规，加强审批监管，建立监测系统。

强化电磁兼容性管理：制定标准，管理地面辐射源，开展测试认证。

建立健全监测和管理体系：建立监测系统，制定应急预案，加强国际合作。

（四）组织实施与政策建议

组织实施策略：成立研究机构，加强合作，开展试点项目。

政策建议：制定支持政策，加强监管，鼓励企业加大研发投入。

七、组织实施基础和条件

（一）研究团队

团队成员专业背景和研究经验：具备通信工程等相关专业背景，有丰富研究经验，包括理论、技术、政策制定和管理人员，取得 CAAC 无人机操作执照，能熟练操控无人机。

团队协作能力和创新精神：具有良好协作能力，定期交流讨论，鼓励创新思维，探索新方法和技术手段。

（二）研究设施与技术支持

具备先进通信测试设备和实验室条件：能进行实验验证和性能测试，包括频谱分析仪等设备，良好电磁环境等条件。

掌握数据分析和模拟仿真技术：能进行数据分析和模拟仿真，包括数据挖掘等技术，通信系统仿真等手段。

（三）合作单位与资源整合

与相关单位建立合作关系：与企业、高校、科研机构和政府部门合作，推进研究和应用，实现产学研结合。

整合各方资源：实现优势互补，提高研究效率和质量，通过建立合作平台等方式整合人才、技术和资金资源。

（四）技术基础

频谱监测技术：已具备先进技术，能实时监测和分析频谱资源使用情况。

动态频谱分配技术：在无线通信领域有应用基础，可借鉴应用于低空飞行器。

电磁兼容性测试技术：能评估测试低空飞行器电磁兼容性，强化管理。

（五）人才基础

专业技术人才：通信等领域已培养一批专业人才，为研究和实施提供支持。

管理人才：无线电管理等领域需要具备管理经验和专业知识的人才，推动研究工作。

（六）政策基础与资金支持

国家和地方政府政策支持：出台产业扶持等政策，加强监管引导，规范市场秩序。

争取资金：积极争取科研项目资金和企业投资，加强资金管理。

行业标准制定：相关部门制定行业标准，为研究提供参考。

（七）国际合作基础

国际经验借鉴：国外有成功经验，可学习引进先进技术和管理经验。

共同研究与合作：与国际机构开展合作，共同解决问题，提供资源支持。

（八）未来展望

未来研究可从加强频谱资源智能化管理、推进电波秩序维护协同化发展、促进低空经济与频谱资源管理深度融合

八、综上所述

低空经济空中交通频谱资源供给和电波秩序维护机制研究复杂且具挑战性，需各方共同努力。利用前沿技术探索创新方法，阻力低空经济高质量发展保障国家安全。