2024年11月5日，深圳市低空經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量建設(shè)啟動會舉行。會議強(qiáng)調(diào)，要堅持系統(tǒng)規(guī)劃、科學(xué)布局、集約共享，統(tǒng)籌推進(jìn)低空通信、導(dǎo)航、監(jiān)視、氣象監(jiān)測等信息基礎(chǔ)設(shè)施和起降場地建設(shè)，加快構(gòu)建世界一流的低空經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施體系。

我們看到，氣象成為繼“通導(dǎo)監(jiān)”之后，第四個被正式納入低空信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要件。這意味著，低空氣象設(shè)施也是發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)性條件，需要提前布局。

11月5日，深圳市低空經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量建設(shè)啟動會在人才公園舉行，現(xiàn)場進(jìn)行了無人機(jī)起降競速飛行、物流即時配送、城市安防巡檢、直升機(jī)應(yīng)急救援等低空經(jīng)濟(jì)多場景應(yīng)用演示。 深圳特區(qū)報記者 楊浩翰 攝

通信、導(dǎo)航、監(jiān)視對于低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用不言而喻，但在天氣預(yù)報信息隨處可見的今天，氣象作為一個“熟悉的陌生人”，為何會成為低空經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵一環(huán)呢？現(xiàn)有的氣象科技和基礎(chǔ)，能否直接解決低空氣象問題呢？這是一個亟待科普的話題。

理解低空氣象基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的總體思路，首先要理解以下問題：一是低空飛行的空域特征，二是低空飛行與傳統(tǒng)航空的不同，三是低空飛行器和飛行活動的特征。

截至目前，我們對低空飛行的空域共識越來越清楚。120米以下的W空域和300米以下的G空域，大概率是將來低空經(jīng)濟(jì)的主要活動空間。在300米到1千米之間，同時會存在一個融合飛行空間，但不是低空經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場。這種對空域的處理方式，是充分融合民航、通航、軍事、地方政府各方管理權(quán)屬需要和低空無人機(jī)、有人機(jī)、直升機(jī)等飛行器飛行特性之后得出的結(jié)論，是對管理問題、技術(shù)問題、發(fā)展問題的綜合平衡。

明確低空飛行的空域問題，是理解低空氣象基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的前提。現(xiàn)有的氣象觀測體系，主要服務(wù)于模式天氣預(yù)報、氣候特征和氣候變化監(jiān)測、氣象科學(xué)技術(shù)研究等方面，不論是觀測的時空尺度、數(shù)據(jù)處理的時效性，還是觀測技術(shù)本身及其側(cè)重點，都不太可能滿足低空飛行對所在空域的實況天氣信息需求。同時，現(xiàn)有的氣象科技，對低空飛行空域的天氣數(shù)值預(yù)報和再分析，即使達(dá)到時空分辨率要求，也難以滿足低空飛行決策的精度需求和規(guī)則要求。這是需要新建低空氣象基礎(chǔ)設(shè)施體系的首要原因。

除了飛行空域外，低空飛行與傳統(tǒng)大航空也有很大區(qū)別。

（1）從飛行速度和距離看，低空飛行速度低（一般在360千米/小時以下），距離短（一般幾公里到幾十公里）；高空飛行的速度高，距離長。

（2）從載重量看，低空飛行的載重量普遍偏低且比較分散，可以從1kg以下到幾噸不等；而高空飛行的載重量，一般都是十幾噸起步。

（3）從飛行密度看，低空飛行可能會在較小的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)高密度飛行；而高空飛行的密度一般不會太大，兩者不在一個數(shù)量級。

（4）從飛行計劃看，低空飛行充滿了不確定性，無計劃飛行和有計劃飛行混合；而高空飛行則依賴較強(qiáng)的計劃性。

（5）從飛行航線看，低空飛行一般不依賴確定的航線；而高空飛行的航線要求較高。

（6）從飛行指揮看，低空飛行是分散指揮為主，集中指揮為輔；高空飛行則是集中指揮為主，分散指揮為輔。同時，低空和高空飛行的無人化操作系統(tǒng)也有較大差別。

總之，低空飛行與高空飛行不屬于一個范疇，差別較大，可以看作是一個獨立的體系。低空氣象也不太可能采用航空氣象的解決方案，通過擴(kuò)大機(jī)場和航路氣象基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋面來解決低空氣象問題。

目前登記在冊的低空飛行器，僅無人機(jī)一項就有4126種，制造廠家2200多個，是非常龐大的運輸設(shè)備體系；而不像傳統(tǒng)航空那樣，設(shè)備種類相對較少，性能比較單一，方便統(tǒng)一劃定天氣警戒線。低空飛行器可以大致分為四類：

一是通航飛機(jī)和通用飛行器，如直升機(jī)、通航飛機(jī)、有人駕駛垂直起降飛行器等；

二是大型無人機(jī)，包括eVTOL和大型貨運無人機(jī)型等；

三是中小輕微型無人機(jī)，包括中小型物流快遞機(jī)型和各種消費級無人機(jī)等；

四是其他類別的低空飛行器，包括各種形態(tài)的具有低空飛行功能的設(shè)備。

現(xiàn)實中，不同飛行器對天氣的反饋差別很大。比如，多旋翼無人機(jī)，它們可以實時分配動力來調(diào)整平衡，除了起降階段外，它們的抗風(fēng)性較高。這類無人機(jī)，飛得越低越省電，飛得越低越安全。再如，垂直起降固定翼無人機(jī)，起降階段類似多旋翼，但在飛行過程中，又具有固定翼特征，抗風(fēng)性就較弱，對風(fēng)向風(fēng)速反饋敏感，這類無人機(jī)省電、節(jié)省成本，是中長距離物流機(jī)的首選，這類無人機(jī)飛得越高越省電，順風(fēng)和逆風(fēng)的經(jīng)濟(jì)性差別很大。

還有，受到管理條例和空域的限制，不同的起降點、不同的航線航路和運營單位，是直接垂直起降，還是盤旋起降、還是階梯式起降，都不同，這些起降方式，對氣象安全的要求也不同。同時，全程序飛行模式，人機(jī)協(xié)同飛行模式，還是人工為主飛行模式，其反應(yīng)時間、反應(yīng)速度、機(jī)身調(diào)整的靈敏度和幅度都有很大不同，對氣象的反應(yīng)也不一樣。

低空空域劃定后，低空飛行的主要任務(wù)是根據(jù)飛行器特征和實際需要安排飛行時間。其中涉及天氣的管理需求有兩個：一是安全飛行的天氣時域（可飛天氣）；二是經(jīng)濟(jì)飛行的天氣時域（是否順風(fēng)、是否省電等）。因此，飛行單位就需要根據(jù)天氣信息和自身的飛行計劃，建立低空飛行的時域管理體系。低空飛行單位對天氣信息的剛性需求，是低空氣象基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的根本依據(jù)。

根據(jù)低空飛行需要，低空氣象基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大致要遵守實況為主、預(yù)報為輔、疏密有致、多源融合、統(tǒng)一基準(zhǔn)的20字原則。

首先，低空飛行特征（一高兩短）、低空飛行管理規(guī)則、低空飛行計劃安排，決定了低空飛行的天氣管理，對實況的需求最大，尤其是對起降點的實況需求最大，低空飛行必須依據(jù)準(zhǔn)確的實況信息才能做飛行決定。這決定了，實況是主要需求，預(yù)報是輔助需求，預(yù)報數(shù)據(jù)可以幫助做飛行計劃。但是，真正執(zhí)飛的決定，還是要依賴實況做出，沒有實況，就沒有辦法做出執(zhí)飛決定。目前，大部分低空飛行單位，真飛時都必須是以天氣實況作為起飛依據(jù)（目視飛行和實驗測試除外）。

其次，為了充分利用現(xiàn)有氣象觀測設(shè)施和預(yù)報技術(shù)，低空氣象信息，也要吸收多來源數(shù)據(jù)，同時，更要統(tǒng)一基準(zhǔn)。統(tǒng)一基準(zhǔn)的主要要求有四個：一是要標(biāo)明數(shù)據(jù)屬性，是監(jiān)測出來的數(shù)據(jù)，還是模擬出來的數(shù)據(jù)，還是預(yù)報出來的數(shù)據(jù)；二是要標(biāo)明數(shù)據(jù)來源，數(shù)據(jù)來源于哪臺設(shè)備、哪個模式等等；三是要標(biāo)明數(shù)據(jù)的時空信息，時間點和空間位置；四是要標(biāo)明數(shù)據(jù)的技術(shù)參數(shù)，如更新頻次、讀取方式、穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征、收費與否等等。

基于以上分析，低空氣象基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，主要是由三張網(wǎng)構(gòu)成，即監(jiān)測網(wǎng)，解決實況問題；數(shù)字網(wǎng)，解決多源數(shù)據(jù)和統(tǒng)一基準(zhǔn)問題；賦能網(wǎng)，解決低空飛行對天氣數(shù)據(jù)的個性化開發(fā)問題，并進(jìn)一步賦能相關(guān)產(chǎn)業(yè)，起到挖掘天氣數(shù)據(jù)要素價值的作用。

低空經(jīng)濟(jì)的活動在空中，經(jīng)濟(jì)在地上。從低空空域資源到低空時域資源，再到低空頻域資源，低空經(jīng)濟(jì)信息基礎(chǔ)設(shè)施大基建的序幕才剛剛拉起。低空氣象基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，作為低空時域資源管理不可或缺的技術(shù)手段，是發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的先行者之一，值得關(guān)注。

（作者蔡銀寅為南京信息工程大學(xué)教授、中國氣象服務(wù)協(xié)會低空經(jīng)濟(jì)專業(yè)委員會主任委員）