无人驾驶飞机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机，简称无人机。近年来，无人机快速发展带来生产力的变革，成为低空经济的重要支撑，目前在军用和民用两端都有不错的表现，相较于“有人机”，无人机更加适合完成危险的任务，比如森林火灾救援，相较于“有人机”，无人机更加适合完成重复的内容，比如气象监测和道路交通监测，相较于“有人机”，无人机更加适合完成高效率的工作，比如数据和信息的采集。随时代的发展，无人机不再简单定义为会飞的照相机，目前无人机通过与一系列新技术和高新技术设备的有机融合，已经在社会各个领域大放异彩。低空智联网是指在低空空域融合运用网络化、数字化和智能化技术构建的智能化数字网络体系，是通过无人机、传感器、卫星等技术手段实现对地面低空区域进行全面感知、数据采集、信息交互和智能化管理的一种新型网络模式。它集成了多种现代化技术并有着非常广泛的应用，可以应用于城市管理、农业领域、物流配送、应急救援，并且对低空安全管理有着重要的影响。自主避障技术是低空智联网中低空飞行器的一项最基本却又非常重要的技术，传统的飞行器依靠单一的传感器难免有局限性，获取的数据和信息是单一的，无法提高自主避障的成功率，这个技术的实现要依靠多传感器融合自主避障，其中多传感器包括超声波传感器和视觉传感器等等，这些传感器可以敏锐地获取周边环境的数据和信息，从而进行传感器融合，传感器之间的数据协作起来，进而帮助低空飞行器实时决策，最终实现自主避障。由于低空环境的组成比较复杂，包括山地、城市路标、高空建筑甚至较高的桥梁，所以传统通信技术无法胜任低空智联网的安全管控和低空飞行器的通信需求，此时通信组网技术应运而生。通信组网技术指的是多个飞行器之间，以及飞行器与地面基站之间的网络组合技术，相较于传统的通信技术，现行通信组网技术其中的核心优势就在于数据和信息更加全面，数据和信息传递的路径更加通畅，最终的飞行决策也更加高效合理。低空智联网的身份认证技术需要借助区块链技术来完成其大致有六个步骤，第一步是注册，包括无人机和操作者的注册，第二步是身份验证，需要对操作者的身份进行验证然后才能允许合规起飞，第三步是信息储存，将无人机获取的数据和信息储存起来，第四步是身份查询，将之前登记的身份信息汇总至信息平台，便于进行身份查询，第六步是去中心化管理，最终将无人机状态的决策分散到各个参与者身上，这样可以提高决策的效率和专业性。基于区块链的统一身份认证技术的工作原理如下图1所示:低空气象探测技术其实就是在无人机上搭载气象观测仪器，将无人机与其他现代机械设备进行有机融合，最终实现一加一大于二的效果。在无人机上搭载气象观测仪器可以获取低空范围的气象信息，对和天气有关的数据和参数进行采集并报送给气象部门，气象部门根据无人机获取的信息进行分析，最终向社会公众公开天气信息，实际上在无人机上搭载气象观测仪器除了有利于气象部门提高工作效率，还可以为环境保护，科技探索，灾害预警等方面提供支持。低空智联网的发展背景可以追溯到无人机技术的快速发展和互联网的深入应用。随着无人机在各个领域的广泛应用，以及人工智能、大数据等新兴技术的迅猛发展，低空智联网逐渐成为未来智能化社会的重要组成部分。无人机技术的快速发展是低空智联网发展的重要背景之随着无人机在航拍、物流、农业、安防等领域的广泛应用，对低空空域的管理和控制需求不断增加。互联网的深入应用也为低空智联网的发展提供了基础支持，随着云计算、大数据、物联网等技术的不断进步，互联网已经渗透到人们的生活中的方方面面。低空智联网发展背后还有政策和法规的支持，为了确保低空无人机的安全运行和管理，各国纷纷制定相关法规和政策，推动低空智联网的发展。例如，中国民航局发布的《无人机管理办法》在一定程度上促进了低空智联网的规范发展。低空智联网的发展背景可以归结为无人机技术的快速发展、互联网的深入应用以及政策法规的支持。低空智联网是指将无人机与云计算、大数据、物联网等技术相结合，实现对无人机的管理、监控和应用的一种新型通信网络，低空智联网具有广泛的应用场景，应用于各个领域如下图2所示:在城市交通领域，可以实现交通监控与管理，通过在城市的关键路段部署无人机，实时监测交通情况，并采集交通流量、拥堵情况等数据，以便进行交通调度和优化。在农业领域，可以实现农作物的监测，通过无人机搭载的遥感设备，对农田进行高精度巡查，检测农作物生长状态、土壤水分含量等信息，为农作物科学管理提供依据。还可以利用无人机进行农作物病虫害灭治，提高植保效果，并减少农药的使用。在环境监测领域，可以进行空气质量监测，利用无人机搭载的传感器，对城市空气质量进行实时监测，并及时采取措施改善环境。在建筑与工程领域，可以对建筑物巡查，利用无人机对高楼、大桥等建筑物进行巡查和维护，提高工作效率和安全性。可以对建筑工地进行监控，通过无人机对建筑工地进行监控，及时发现和处理安全隐患。在公共安全与救援领域，可以进行火灾监测，通过无人机对火灾现场进行监控和侦查提供实时情报，为消防救援决策提供支持。可以进行风险评估与预警，利用无人机对灾害场景进行空中勘察，获取灾害情况的真实数据，进行风险评估和及时预警。低空智联网是一种技术手段，主要是指将类似无人机这种低空飞行器连通互联网，从而实现信息和数据的采集、传递、储存、分析、应用，然后又将这些数据和信息用于支持低空安全管控，从而实现低空飞行器的有序运转。低空智联网可以视为无人机等低空飞行器的指挥中控中心，可以通过传感器等通信设备获取低空飞行器的飞行参数，例如飞行的距离、现行的位置、飞行的速度和高度等等，并将数据同步上传给监管机构，这样监管机构可以实时动态地获取低空飞行器的状态，及时协调调配空管资源，从而避免飞行中的冲突。低空飞行器的智能决策和飞行路径规划往往紧密相连借助低空智联网技术，可以结合低空飞行器的飞行环境和海量的过往飞行数据，结合人工智能和现代算法，实时地为无人机规划出最佳的飞行路径，这样可以极大地减少低空飞行器的空中交通事故。飞行器身份认证和追溯具有重要意义，一旦有“黑飞”等违法违规行为和低空事故的发生，可以第一时间确定是谁的责任，这有利于维护低空安全并能有效震慑“不法分子”。飞行器身份的认证和追溯首先需要给每一台飞行器赋予唯一的身份认证，然后进行登记与统一管理，保障有合法资质的飞行器的权益并可以减少非法飞行器的存在。加强对低空智联网关键技术的研发，包括无人机通信、数据传输、安全与隐私保护等方面。同时，推动制定相关的国家标准和规范，确保各类设备互联互通，并保障数据的可性和安全性。搭建完善的低空智联网产业生态系统，促进不同领域参与者之间的合作与交流。鼓励企业、研究机构、政府部门等形成合作伙伴关系，共同推动低空智联网技术的创新与应用，加快产业发展速度。制定低空智联网的相关管理制度和法律法规，包括设备注册与管理、数据采集与使用权限、隐私保护等方面的规范。同时，建立监管机构，加强对低空智联网的监管与指导，维护社会公共利益和安全。本文首先对相关概念进行了界定，对无人机的概念，低空智联网的概念进行界定，然后介绍了低空智联网的关键技术，如自主避障技术;通信组网技术;身份认证技术;气象监测技术，接着分析了低空智联网发展背景及其应用场景，并对低空智联网如何助力低空安全管控展开论述，最后提出三点建议措施以期促进低空智联网的发展，包括:技术创新与标准制定;产业生态建设与合作伙伴关系;规范管理与法律法规制定。目前，随着物联网和人工智能技术的不断发展，智联网产业正迅速崛起并呈现出蓬勃发展的态势，我国应当抓住机遇，迎接挑战，助力低空经济蓬勃发展，更为低空安全管控提供帮助。来源：《网络安全技术与应用》 ,2024,(08):100-102.
作者：魏奥
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