2024年《政府工作報告》首次將“低空經濟”納入國家戰略,2024年也被稱為“低空經濟元年”。
“低空”是一個新的國土空間資源系統,是國家領土、領海、領空資源的重要組成部分,也是一個典型的復雜巨系統,由飛行器基礎設施、人類參與者、環境因素多種組件動態、低空空域環境組成。而人工智能技術的引入,為解決低空復雜巨系統問題、進一步開發利用低空資源、發展低空經濟提供了全新的思路與方法。
近日,以“低空人工智能核心關鍵技術及其應用”為主題的第784次香山科學會議在北京召開,相關專家圍繞低空資源開發利用、低空經濟風險與挑戰、低空人工智能核心技術,面向應用場景與飛行器的人工智能技術等前沿話題展開研討。
蓬勃的發展前景
低空系統同時具有三維立體性與區域性,是主權國家和地區擁有的自然資源。充分發展低空人工智能產業作為新質生產力,將更好地服務經濟和民生,帶來巨大的經濟和社會效益。
“我國低空經濟與人工智能技術相結合,服務于物流與運輸、智慧城市與基礎設施管理、農業與生態環境保護、公共安全與應急救援、城市空中交通管理和優化、國家安全能力建設等重大需求。”原國務院應急管理專家組組長閃淳昌介紹。
談及發展低空經濟的重要性,閃淳昌將低空經濟比作災難現場應急救援的“天兵天將”、安全巡演的“千里眼”、極端場景的“順風耳”。
無人駕駛航空器(無人機)作為低空經濟的重要組成部分,也是低空“千里眼”和“順風耳”的核心載體之一。
發展低空產業也對飛行器提出更高要求。“一定要摒棄航模思維,要把低空智能飛行器作為航空工業的新門類來大力發展。”本次會議申請人、中關村大成智慧創新聯盟研究員白雲帆表示。
根據國務院發展研究中心預測,到2035年,低空經濟對GDP的貢獻度將達到3%至5%。在未來經濟形態中,低空經濟將是一道亮麗風景。
多位與會專家認為,除了技術突破與場景創新,低空經濟的健康有序發展也需要更明確統一的標準為前提,更完善的政策體系為保障。此外,低空產業發展在高等教育中的人才儲備工作也亟需關注與規劃。
如何“除害興利”
低空經濟與百姓民生直接相關。具體而言,發展低空經濟的著眼點有哪些?白雲帆表示:“我國人口基數大、分布廣,風險防范要求高。低空產業發展中,低空安全飛行和防災減災航空應急救援是優先級別最高的。”
然而,這些應用場景面臨著一系列挑戰。
安全是低空經濟的生命線。中國工程院院士、清華大學公共安全學院院長范維澄在報告中指出:“低空經濟面臨一系列公共安全問題,無人機黑飛、擾航、墜機等安全事故時有發生,低空安全風險已成為我國發展低空經濟面臨的核心挑戰。”他提到,低空安全作為新興的公共安全組成部分,目前還缺少系統性研究。
從防災減災救災來說,北京師范大學地理學教授史培軍從中國自然災害的背景出發,強調了自然災害風險防控與低空經濟相融合的應用場景。
史培軍介紹,具體的產業包括利用救援無人機運送救援物資;利用搶險無人機在極端環境下打通道路恢復電網,實現水上搜救等;利用探測無人機獲取并傳送災區影像,支持應急指揮決策。此外,他強調,在發展災害應對與風險防控低空經濟產業的過程中,要做到空防與地防結合,實現“天地協同”,才能“除害興利”。
“利用低空人工智能技術研究災害規律,對災害進行監測、分析、建模,深入了解災害的發生和發展規律,建立‘災害-技術-經濟’協同演化框架,是發展韌性經濟和災害風險轉化經濟的重要途徑。”白雲帆表示。
除了面向國家重大需求,低空飛行器也可助力旅游觀光,如提供低空游覽服務和物資運輸。
人工智能賦能
從技術層面來說,低空經濟發展面臨的難題包括環境感知能力不足、空域沖突與調度復雜、多機協同與自主控制、數據處理與決策時效性要求更高等。
在北京工商大學教授韓力群看來,通過AI賦能低空經濟,這些問題有望解決。韓力群介紹:“無人機交通管理系統通過算法可實時監測空域容量的突變,從而迅速引導流量,避免擁堵。” 她舉例,杭州亞運會期間,邊緣計算驅動的實時決策技術成功避免了17起潛在擁堵事件。
低空航空器墜毀、顛簸、偏航等典型案例頻發,安全飛行亟待低空氣象保障。中國氣象科學研究院郭建平研究員提出,星地協同觀測、AI賦能預警技術、飛行姿態數據納入,共建-共享監測網應對航危天氣。
人工智能在促進低空經濟發展有巨大影響。除了提升數據處理與分析能力、轉變低空任務設計與執行方式、實現實時化數據處理等,清華大學人工智能研究院常務副院長孫茂松表示,在AIGC(人工智能生成內容)加持下,低空系統將具備更強大的環境理解和自主決策能力。
孫茂松舉例,航危天氣感知和自主決策“蝗蟲”避障算法的應用,可以使低空飛行器具備更高級的智能化決策能力。
此外,AI在低空經濟的應用中也存在待突破瓶頸。韓力群強調,首先,需創新算法以確保多元數據的精準融合;其次,邊緣計算節點面臨功耗超標的挑戰,需優化能耗控制策略以降低成本;最后,人機混合智能系統中,應考慮明確倫理邊界,特別是在反無人機應用中需防范誤攔截風險。
為進一步將低空經濟與智能制造深度融合,多位與會專家表示,應設立中央低空經濟領導小組,下設國家級研究機構。白雲帆在主題評述報告中建議:“未來需組建國家低空系統工程院,以‘總院-分院-實驗室’三級體系構建完整和可持續發展的低空人工智能技術體系與產業生態。”
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