通信世界网消息（CWW）摘要：本文以雄安新区低空经济区为具体应用场景，设计了一种融合通信与感知功能的基站架构，提出基于5G-A技术的通感一体化网络解决方案，实现对120米以下高度无人机的亚米级定位，最大感知距离超过1千米。该方案提供了一种低成本、高效率、全天候的低空监管模式，不仅能为雄安新区低空经济的规模化、安全化发展提供关键技术支撑，还可复制应用于智慧交通、车路协同、基础设施监测等领域，为智慧城市的数字化感知体系建设提供重要范例。
关键词：低空经济；雄安新区；无人机监管；5G-A通感一体化；毫米波
“低空经济”是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。低空经济作为新质生产力的代表，已经连续三年被写入《政府工作报告》，发展前景极为广阔[1]。雄安新区作为继深圳经济特区和上海浦东新区之后又一个具有全国意义的新区，其在智慧城市建设方面的先行探索，为低空产业的创新发展提供了绝佳的试验场。2024年当地政府发布的《雄安新区关于支持低空经济产业发展的若干措施》，覆盖了创新主体、专业人才等多个方面，对低空产业的发展形成了全面的政策支撑。
然而，无人机飞行的商业化与规模化，对当下的空域监督管理体系提出了全新挑战。传统无人机监管模式依赖雷达与卫星定位，部署难度大、成本较高，难以支撑高频次、高复杂度的低空飞行活动。因此，构建高可靠、低时延、精感知的监测网络，成为支撑低空经济规模化发展的关键。
1 低空经济发展现状与面临的挑战
“低空经济”作为一种新兴经济形态，是以无人驾驶等为代表的新技术，与低空空域资源进行要素化、市场化深度融合的产物。无人机作为低空经济的先导产业，其产业链已经较为完整。2026年1月全国民航工作会议披露的一组数据显示：截至2025年底，我国实名登记无人机总量突破328万架，累计飞行4530万小时，同比增长近70%。
与无人机产业的快速发展相比，飞行器起降设施、通信基站、导航系统等基础设施建设相对滞后。低空网络仍需优化，目前300米以下低空区域的4G/5G网络信号质量欠佳；现有监管与服务平台尚不完善，飞行任务审批流程复杂，无人机的飞行监视、任务调度等功能主要依赖无人机主动上报，监管部门的管控较为被动。此外，低空经济领域尚缺乏成熟的商业模式，市场需求与创新动力不足[2]。当前低空经济应用主要集中在农业植保、物流配送、旅游观光等领域，面向消费端的业务受技术瓶颈制约，商业化进程较慢。
电信运营商通过融合“网络+感知+算力+平台”的能力，建设一张覆盖广、可靠性高的低空智能网络，可以为低空经济的发展提供坚实的基础支撑，这正是其核心优势的体现。
2 低空经济网络解决方案2.1 5G-A通感一体化网络
低空经济和低空运营管理的发展，均需要一张高可靠、连片覆盖、感知精度高、大带宽、低时延的低空智能网络，以便为各类飞行器提供全天候、7×24小时、高效安全的飞行服务。
传统低空雷达方案需要在敏感空域重新部署低空警戒雷达，存在部署难、干扰大、成本高等弊端；而卫星导航则存在信号不稳定、精度较低的缺点。5G-A通信感知一体化（Integrated Sensing and Communication，ISAC）基站具有精准波束赋形的优势，单站感知距离可超过1千米，定位精度可达亚米级。此外，其具备大带宽、低时延的特点，可支持大批量无人机同时进行数据传输，并能与监控平台保持实时通信，实现对无人机轨迹的精确追踪。
2.2 面向低空应用的5G-A ISAC网络架构设计
5G-A ISAC技术是指在通信系统基础上融合感知能力，利用无线信号进行环境实时感知，并引入类似雷达的目标探测功能[3]。5G-A ISAC网络应具备以下能力。
通信能力：保持传统基站的基础数据通信能力，用于参数回传。
感知能力：感知低空目标的经纬度、高度、速度，生成飞行轨迹。
电子围栏：对敏感空域划定禁飞区，对任何侵入目标进行监控并告警。
开放平台：开放数据接口，可对接各类数据应用平台，提供精确的目标感知数据。
基于上述功能需求，本文设计了5G-A通感一体化系统架构（如图1所示）。该架构由感知空口、算力基站、传输骨干网、核心机房以及无人机监控平台组成。相较于普通网络，该架构在空口侧增加了感知功能，通过在现网设备上叠加部署毫米波设备，实现对低空飞行器等目标的监测与上报，这是实现低空网络快速低成本部署的关键。基站侧增加感知处理板和智能算力板，使普通基站升级为具备算力功能的算力基站，可处理来自空口上报的各类数据，实现多目标识别、跟踪及去重等功能。传输骨干网和核心机房继续沿用现有资源，并预留数据接口，用于与运营商、设备厂商及第三方监管平台的对接。
图1 5G-A通感一体化系统架构
2.3 5G-A感知技术原理
5G-A感知识别物体的原理是：AAU设备发出无线信号，通过分析物体对无线电波的直射、反射、散射等特性，实现对目标物体的测距、测速、测角、成像、检测和识别，具体如图2所示。
测距：根据探测导频的回波时延实时追踪目标距离。
测角：根据探测导频的回波相位差实时获取目标角度。
测速：根据探测导频的回波多普勒频移实时计算目标速度。
图2 5G-A感知技术原理
在交叠区域，同一目标可能被多个感知小区同时感知到，从而产生重复的感知结果。针对这种情况，可采用多小区联合去重技术（如图3所示），将多个感知结果融合成一个目标轨迹，实现多站感知目标的实时跟踪与融合，从而达成跟踪无缝衔接、感知全覆盖的目标。
图3 多小区联合去重技术
在功能实现方面，针对连续波低空感知距离较近的问题，提出了“连续波+脉冲波”的感知方案（如图4所示）。脉冲波信号工作模式为收发分时，发射或接收时调用全阵列天线，具有发射功率大、探测距离远、测量精度高的特点。然而，由于收发分时进行，存在约450米的探测盲区，难以满足低空和车联场景下近距离探测的需求。相比之下，连续波采用持续跟踪方式，无探测盲区，可实现低空环境下近距离（约495米）的探测要求。而如果连续波发送和接收同时进行，收发只能调用一半天线阵元，不仅功率降低，还影响测量精度。此外，收发同时进行容易引发信号泄露，对设备收发隔离度提出较高要求。因此，结合两者优势，采用连续波覆盖近区、脉冲波覆盖远区的方案，可有效提升整体感知能力。
图4 基站间“连续波+脉冲波”感知方案
3 雄安新区5G-A通感一体化技术验证
3.1 雄安新区低空网络覆盖能力
雄安新区全域部署超过1500个5G地面宏基站，这些基站广泛分布于各个区域，高度在30至50米之间，为整个新区提供了稳定的地面网络覆盖。通过引入第二载波，并利用多天线、波束赋形等技术，实现了对300米以下空域的有效覆盖，可为大部分中小型无人机提供高速网络服务。
为测试基站的通信与感知能力，河北电信携手中兴通讯在雄安新区悦容公园开通了3个5G-A通感一体化基站，每个基站安装一台毫米波设备，组成三角形覆盖环，实现对环内区域的通信与感知全覆盖。
3.2 5G-A低空通信覆盖验证
地对空的传播模型可使用自由空间的传播模型加以近似，图5为覆盖仿真与实测对比。蓝色点组成的曲线为实测数据，绿色曲线为直射波传播的理论结果，红色曲线为两者综合的理论结果。经对比分析，红色曲线与双射线模型的趋势基本一致。
图5 覆盖仿真与实测对比
3.3 5G-A低空感知功能验证
通过无人机在覆盖区域内飞行，验证基站的感知能力。实现对120米高度无人机达到亚米级的定位精度实测，感知最大距离超过1千米；完成了三角形、圆形、五角星、五边形等多种飞行轨迹的测试，系统能够对无人机的飞行轨迹进行实时精准定位跟踪，感知轨迹与飞行轨迹高度一致；能够主动识别闯入或撤离电子围栏区域的“黑飞”无人机，测试达到了预期效果。
3.4 探索低空经济应用场景
在完成技术验证后，河北电信联合中电信数字城市科技有限公司、中电信无人科技有限公司，共同完成了“无人机+智慧园区”试点建设。在中国电信智慧城市产业园部署无人机方舱及低空智能网，搭建飞行服务平台，实现了远程操控方舱设备、无人机的自动起降与充电、云台摄像头的实时参数控制等功能。开展了“产业园—悦容公园”“产业园—白洋淀”“产业园—千年秀林”三条路线的试飞，探索了无人巡航与无人物流、环境保护与水域治理、森林防护与应急巡检等创新应用场景。立足启动区产业园，中国电信未来将积极打造更多低空经济相关应用场景。
4 结语
本次测试基于5G-A通感一体化技术，在低空场景中验证了“黑飞”识别、电子围栏、多目标协同等主要功能，实现了区域内的连续组网和高精度定位，能够为目标区域提供7×24小时的感知服务。5G-A通感一体化基站在传统4G/5G通信基站的基础上增加了感知功能，实现一网双能，既易于组网，又降低了部署成本；感知信号数据可在基站侧实时完成处理，并传输至第三方无人机管理平台，无需额外部署服务器，降低了数据处理和设备成本。上述数据底座能力可为雄安新区的智慧城市建设提供有力支撑，在航空应急救援、医疗救护、物流调度、水域监测等领域具有广阔的应用前景。
参考文献
[1] 成静静, 程超, 岳强, 等. 低空技术赋能智慧农业研究探索[J]. 数据通信, 2025(2): 40-42.
[2] 李铁华, 范志烁. 低空经济高质量发展的逻辑理路、现实困境与策略选择[J]. 西昌学院学报(社会科学版), 2025, 37(3): 53-62.
[3] 刘怡鹤. 5G-A赋能前沿产业 产业链企业迎机遇[N]. 上海证券报, 2025-06-13(007).
