傅桃生:五大科技手段 锁牢低空安全

傅桃生
2026-05-27


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傅桃生,湖北省仙桃市人,中共党员,国内985院校全日制经济学博士,是国内低空经济领域的知名学者型专家,现任中国国际科技促进会低空经济分会副会长\特聘专家。

原国家发展改革委经济与国防协调发展研究中心(原国防动员研究发展中心)党支部副书记兼副主任、中国城市经济学会副会长‌。全国多地参加并发表主旨演讲,被视为推动中国低空经济产业升级的关键人物‌。


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低空经济是习近平总书记亲自谋划、亲自部署、亲自推动的战略性新型支柱产业。近年来,在党中央国务院的领导下,在国家发展改革委低空经济发展司的统一协调下,我国低空经济迅猛发展。作为低空经济的核心载体,无人机的广泛应用极大提升了生产效率、拓展了服务边界,但随之而来的安全问题也愈发凸显,成为制约低空经济高质量发展的瓶颈。

去年以来,多地多部门围绕“无安全不低空”采取了很多防范措施,但绝大部分都是被动防范,如何变被动防范为主动出手? 用 五大科技手段,可为无人机安全飞行保驾护航,为低空经济的腾飞锁牢根基。


一、加密通信链路:给数据传输上一把“安全锁”


无人机的飞行指令、采集的影像数据,都依赖通信链路传输,一旦链路被干扰或劫持,后果不堪设想。就像我们的手机通话可能被窃听一样,无人机通信链路也面临着被攻击的风险。为了解决这一难题,加密通信技术应运而生。


以行业内的实践为例,不少企业采用AES-256加密算法对无人机与地面控制端之间的数据进行加密,这种加密算法的安全性极高,即使数据被截获,也如同拿到了一把没有钥匙的锁,无法破解其中的内容。同时,动态密钥交换系统每分钟自动更新加密密钥,相当于每一分钟就换一把新锁,让攻击者无缝可钻。自动适应跳频技术更是能实时监测干扰信号,一旦发现异常,就自动切换通信频率,确保无人机在复杂电磁环境下依然能与地面保持稳定连接,就像在拥挤的交通中灵活变换车道,始终保持畅通。


二、多源融合定位:让无人机在任何环境都不“迷路”


想象一下,无人机在高楼林立的城市峡谷中飞行,北斗信号被遮挡;或者进入室内执行任务,卫星定位完全失效,这时候如果没有可靠的定位技术,无人机就像盲人一样,很容易发生碰撞或迷路。多源融合定位技术,就是为了解决这一难题。


这套技术整合了GNSS卫星定位、视觉定位、惯性测量单元(IMU)等多种定位方式。在开阔环境下,GNSS卫星定位能提供米级甚至厘米级的精准位置;当卫星信号不佳时,视觉定位系统通过摄像头捕捉地面特征,实时计算自身位置,就像人通过观察周围的路标辨别方向;惯性测量单元则能通过感知加速度和角速度,持续跟踪无人机的运动状态,弥补其他定位方式的不足。通过卡尔曼滤波算法对这些数据进行融合处理,无人机在任何环境下都能精准掌握自己的位置,即使在信号盲区,也能像熟悉地形的向导一样,稳稳地飞行。


三、智能避障系统:为无人机装上“敏锐的眼睛”


无人机在飞行过程中,会遇到各种各样的障碍物——树木、电线杆、建筑物,甚至是突然出现的鸟类。如果不能及时避让,很容易发生碰撞事故。智能避障系统就像给无人机装上了一双敏锐的眼睛,能够实时感知周围环境,提前规划避让路线。


当前的智能避障技术已经非常先进,激光雷达能实现200米范围内的精准测距,360°无死角识别障碍物,响应时间不到100毫秒;视觉传感器通过深度学习算法,能准确区分障碍物的类型,判断其运动轨迹;毫米波雷达则不受光照和天气影响,在黑夜、大雾等恶劣条件下也能正常工作。这些传感器收集到的数据,通过人工智能算法进行分析处理,无人机就能像经验丰富的飞行员一样,提前预判风险,灵活调整飞行路径,无论是在复杂的城市环境还是崎岖的山地,都能安全穿梭。


四、自动返航技术:无人机的“安全回家路”


在飞行过程中,无人机可能会遇到遥控器信号中断、电量不足等紧急情况,这时候自动返航技术就成为了最后一道安全防线。它能让无人机在失去控制或能量即将耗尽时,自主返回预设的返航点,就像一只识途的鸽子,无论飞多远,都能找到回家的路。


自动返航技术包含多个核心环节:当触发返航条件时,飞控系统会以每秒20次的频率重新计算航线,确保飞行路径最优;智能避障算法会在返航途中实时规避障碍物,避免发生碰撞;电池管理系统则会实时监控电量,优化能耗,确保无人机有足够的电量返回。在城市环境中,它会优先提升飞行高度,避开楼群;在山地飞行时,能自动识别平坦的着陆区,确保安全降落。即使在信号完全中断的情况下,无人机也能依靠自身的定位系统和预设程序,顺利返航。


五、数据安全防护:守护无人机的“隐私秘密”


无人机在执行任务时,会采集大量的敏感数据,比如航拍的城市影像、农业监测数据、应急救援现场画面等,这些数据涉及个人隐私、商业机密甚至国家安全。因此,数据安全防护至关重要。


数据安全防护贯穿于无人机数据的整个生命周期:在数据采集环节,数据脱敏系统能自动识别并隐藏照片中的地理位置、人脸等敏感信息;在传输环节,端到端加密技术确保数据从采集到接收全程安全;在存储环节,机载存储密码和SD卡加密功能,让只有授权人员才能访问数据;用户还可以通过“本地数据模式”完全离线使用设备,避免数据上传到云端,从源头保障数据安全。此外,定期的安全审计和漏洞修复,也能及时发现并解决潜在的安全隐患,让无人机的数据始终处于严密的保护之下。


低空经济是一片充满机遇的蓝海,而安全是这片蓝海行稳致远的基石。五大科技手段构成了一套完整的无人机安全保障体系。它们不仅解决了当前无人机飞行中的安全难题,更为低空经济的未来发展开辟了广阔的空间。


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