程承旗:发展低空经济亟须建立立体“红绿灯”系统
3月28日-30日,以“夯实电动化推进智能化实现高质量发展”为主题的中国电动汽车百人会论坛(2025)在京隆重召开!本届论坛汇聚20+政府有关部门领导、30+院士专家、100+汽车及相关领域的企业代表,共议汽车产业变革新路径。在30日召开的聚合型论坛上,国家空管咨询委专家程承旗程承旗发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录:
国家空管咨询委专家程承旗程承旗
非常高兴今天能在这个国家特别重要的场所——钓鱼台,来探讨低空和汽车行业融合发展的话题。
非常高兴今天李老师、靳司长都在,特别是靳司长前面近十年时间内一直在推动物流中“三智一码”,其中的“一码”就是寄递码,我们很有幸和靳司长有过多年合作。
今天我讨论的问题和当年我们一起探讨的寄递物流码息息相关,去年7月份我在世界智能大会上,当时大会上习主席专门致了贺信,当时我的发言是《打造低空立体交通红绿灯系统》,到现在应该说有了一定的进展,特别是在这个体系下有利于推动汽车和无人机一体化的技术发展,现在我们叫做“车机一体”,我和很多同志们谈,大家都不理解什么叫车机一体?就是无人机和汽车一体化,这里有两个含义:汽车开着开着飞起来了;第二个含义,今后无人机可能是汽车的标配。也许大家以后到4S店,原来人家问你要不要加这个加那个,今后可能会问“你要不要加台无人机?”为什么?汽车开着开着可能无人机能带你看看前方,帮你把周边的什么东西送回来,我觉得这是看得到的未来。
前段时间我和清华的李克强院士讨论,李克强院士推动中国的“车路云网工程”,当时我们谈到是不是加一个字,“车路空云网工程”,他很认可,我们最近在厦门的集美做这块的一些前期实验。我认为这些事情都预示着可能会在这个领域有一些新发展。
最近我们和比亚迪等汽车厂商正在做这块的实验,比亚迪现在已经在它的一款汽车上装上了无人机,为什么现在要进一步做?因为无人机飞出去的问题不能靠手工操控,飞出去、飞回来这个闭环,应该有一套交通控制系统让每辆车上的无人机能安全飞行,同时能指引它到每家每户送东西/拿东西。这就回到了靳司长国家邮政推动的“三智一码”工程的寄递码。有了寄递码,今后汽车上的无人机就可能到各家各户了。当然,这还有一点畅想的意味,但我觉得目前来看已经不远了,顺丰也在讨论利用他们的无人机技术送到每家每户的阳台上,这件事已经开始做实验了,我觉得非常好。
今天我用几页PPT跟大家一起分享这个思路和想法。
前面的不谈了,靳司长谈的很完整,我要说的是习主席签批的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,2024年1月1日正式生效,明确提出120米以下的低空适飞空域由县以上人民政府管理,这里有个“适飞”,不能飞的包括机场、军事基地,除此以外的地方,低空120米现在在实验中已经来到了300米、500米,这部分交给地方。空域一旦开放,谁来飞?现在是我们的物流企业在做,未来可能每个人自己的无人机都能飞,这样一种体系就对立体交通提出了要求,每家飞机自己飞没问题,如果未来每家飞机在同一个领域飞,就必须要管制了。我们知道,一辆车在路上不需要红绿灯,但车多了就需要红绿灯了,可能明年也可能是后年,某些区域可能会有很多无人机同时飞行,载人和未载人的,这里就涉及到立体交通的发展机遇。
我认为低空经济真正的发展目标就是人人能用无人飞行器,家家享用无人飞行服务,飞行器就包括飞行汽车和无人机。现在我很期待未来地面汽车和空中飞行器融为一体,这就是我们说的“车机一体”。
想要车机一体真正发展起来,低空的红绿灯建设是基础,这是我今天介绍的主题。
深圳、珠海的载人飞行已经成功了,但现在都是隔离飞行,“隔离的独家飞行”,融合飞行现在还没有成立,急需建立低空立体交通红绿灯系统,发展低空管得住、放得开、用得好的基础设施技术标准体系,其中包括车机一体的要求。
实现这个还是有点难度的,现在大家都在努力:
1、打造低空域时空的框架理论与技术。让空中有一套时空标准。
2、建立低空立体交通红绿灯工程系统。
3、在工程系统上实施应用。车机一体就是它特别重要的应用。
围绕这部分,程老师从1987年开始在国家863、973重点研发政策的支持下持续研发了20年,我本人是这套体系国家专项的首席科学家,我们打造了一套地球的立体剖分模型,GeoSOT,从地心到地球外围50万公里,我们用剖分的方法,形成了大到整个地球,小到1.5立方厘米的32级网格体,每个网格都有一个唯一的二进制编码。
可以想象,低空由各种层次的网格组成,有些网格被楼宇占据、被电线占据、被树木占据,那就是红网格,我们叫“红灯”,未被占据的有磁场、电场和允许飞行的绿灯,这套空中的“红绿灯”一旦建立,那天我跟小鹏汽车的赵德力讨论,飞行汽车今后也要装导航图,汽车和无人机在汽车每个中控上也有个导航图来导航你放出去的无人机,要避让别人的。这套基础需要有一套数据模型支撑,这套模型现在已经发展成了国家的北斗标准,也发展成了3项国际标准,5项国家标准,9项行业标准。
其中有一项叫“邮政行业标准”,就是中国的寄递通用地址编码规则,也就是我国邮政局已经正式颁布的,邮政局专门成立了一个公司,和顺丰一起,北斗伏羲,三家公司一起打造了一个运营平台,当然,现在这个运营平台还在打造基础设施建设的一些工作。
这些标准为我们建立低空红绿灯标准提供了上位标准基础,也为工程标准提供了一些基础性的标准体系。
这里面做事的核心是什么?就是要打造低空红绿灯的一张图的创新体系,依托北斗网格国家标准,或者可以说依托邮政的寄递地址标准(这二者一脉相承,也有一点特色变化),按米级和10米级立体网格,将空域及地面的三维空间数字化,建立低空立体网格图,有轨道,有飞机的地方标识不同颜色,没标识的地方都有网格,在立体网格图上建立空域红绿灯管控系统,不能飞的网格是红灯,能飞的是绿灯,这样可以形成空中高德式的导航服务。前两天我和高德的创始人探讨了这套体系,现在也在和地面高德合作做这个事。统一实现精细化、网格化管理,配备5G北斗精准定位、气象等保障条,实现低空智联与网格路,在网格路上跑着无人飞行器和飞行汽车,各主管部门可以基于低空立体交通系统制定管理规则、监管规则、运营服务等等。这将为我们未来的发展提供基础支撑。
现在这套低空立体网格导航图已经有所建设了,后面北斗伏羲的伍学民董事长会专门报告这块的研究进展。我觉得非常好。
为地球空间、城市空间、地下全域空间管理提供一套统一的域空间建模方法。
这是全球图,这是区域省级图,这是地下空间图,这是楼宇空间图,这是一个建筑物中的空间图,这个空间图一旦建立,我们有个团队在衢州楼内用小无人机送啤酒,这套图已经把整个空间数字化,楼内今后也有红绿灯,地下管廊里今后也有红绿灯,最近我们和中铁正在兰州打造一套铁路低空红绿灯的标准,已经正式立项了,在高铁和其它火车没有运行的时间段内,比如9点10分--9点15分,这时候允许无人机上去,否则如果都不能飞,对空间是很浪费的,会把整个城市隔断,高速公路和铁路按照国家规定是控制区,原则上不让飞,但如果精细管控,今后在某个绿灯段允许某些可以过。这也很重要。大家知道,城市被高速公路和铁路分隔开的,这种精细化的图系统是发展的基础。
我们马上要出一本书《空间网格的编码代数》,空间的计算用网格的二进制编码计算,把原来的方程互相解算变成了空间网格编码的匹配,时效性提高10-100倍,为空间红绿灯的及时管理提供了算力基础,这个工作也很重要,还要发展网格加速器。
这是车机一体的应用(北斗伏羲提供),假设这里有一台汽车,它要放出去一台无人机飞到河对岸,它给出地址,这个系统就会给它实时规划一条路线,这条规划路线能飞起来,还能落得下,假设第二个点是某人的接驳点,飞过去后往那边的车上一放,它又飞回来了,这种车上导航系统是车机的基础,现在有些无人机已经可以在车上飞了,像比亚迪的。现在它也提出能不能在运动中降落,另外,能不能更广泛地和地面的地址联合在一起,无人机不仅仅能在天上看,还能实现更精准的导航。像两辆汽车飞起来,如果有交叉,它会让你等一等,或者从空中飞过去,这样的体系可能是今后每辆飞行汽车要装载的软件,也可能是每辆汽车要装载的一套指挥它车上无人机飞出去的软件,我感觉这件事意义重大,人人能用无人飞行器,家家享受无人飞行器服务,我想先从汽车开始,这是看得见摸得着的事情。
上次下大雪,在湖北武汉的高速路上,排了好几公里长的汽车,高速路上停了四五天,如果每辆车上有个无人机,说不定可以救命的。像这种极端情况下对于应急的保障,对汽车与无人机的一体化提出了需求。
这是邮政快递拓展应用,靳司长特别熟。
我想,一旦编码的工程化实现以后,能为国家邮政“三智一码”工程中的“一码”提供更加坚实的技术保障,当然,如果能把每辆车和每个人都连在一起,这件事就变得更有价值了。
最后我提两条小建议供大家参考:
1、积极开展低空立体交通红绿灯关键技术研究,争取发展成“人人能用、家家享用”的低空交通时空标准,实现全国低空交通“车同轨、书同文”。
2、在部分省市率先开展低空红绿灯创新系统试点区建设,创建技术中试基地和研发中心,发展车机一体等汽车专用技术与产品,为全国低空数字基础设施标准建设做贡献。
在座大部分都是在汽车行业耕耘了几十年的专家和学者、企业家,再往前走一点,车机一体可能会是新方向,汽车能飞起来,汽车上的无人机能为每辆汽车提供服务,我相信这个时代会很快来临,也期待着大家一起合作。
谢谢。
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