在未来城市场景空中交通（UAM）领域，由于现代城市场景高楼林立，空中环境较为复杂，且UAM相比传统民航运输流量密度大，传统空管一、二次雷达对航路覆盖受到地形影响，对于低空区域运行的eVTOL尤其是无人机无法实现信号的完整覆盖，因此UAM空中交通管理的实现较为复杂，通感一体、北斗、ADS-B 等多种技术融合，以及基于此的低空空域网格化管理的路径是解决未来城市内交通管制的有效手段。

低空空域网格化是指将低空空域划分为若干个网格单元，通过现代信息技术手段对每个网格单元进行精细化管理和监控的一种管理方式。这种管理方式有助于实现低空空域的全面覆盖和无缝衔接，提高空域资源的利用效率和飞行安全水平。以下是对低空空域网格化的详细阐述：

1. 网格划分原则

低空空域网格的划分应遵循一定的原则以确保网格的合理性和有效性。这些原则包括：

• 地理位置：根据城市的地理特征、地形地貌等因素进行划分确保网格单元能够覆盖整个低空空域。

• 飞行高度：考虑不同飞行高度层的需求和特点将低空空域划分为不同的高度层网格。

• 行类型：根据飞行器的类型（如无人机、eVTOL等）和飞行任务（如物流、旅游观光、紧急救援等）进行划分以满足不同飞行需求。

• 安全性：确保网格单元之间留有足够的安全间隔防止飞行器之间的碰撞和干扰。

2. 网格化管理系统构成

低空空域网格化管理系统主要由感知设备、信息处理系统、指挥调度平台和反制单元等部分组成。这些部分共同协作实现对低空飞行器的实时监测、跟踪、指挥和调度。

• 感知设备：在每个网格单元内部署无人机侦测装备、雷达、光电传感器等设备实现对低空飞行器的实时监测和跟踪。这些设备能够捕捉到飞行器的位置、速度、高度等关键信息为后续的管理和决策提供依据。

• 信息处理系统：将感知设备收集到的数据传输到信息处理系统进行处理和分析。该系统能够对数据进行融合、筛选和分类提取出有价值的信息用于后续的管理和决策支持。

• 指挥调度平台：基于信息处理系统的结果指挥调度平台能够实现对低空飞行器的远程指挥和调度。该平台能够制定飞行计划、分配飞行资源、协调飞行冲突等任务确保低空飞行的有序进行。

• 反制单元：针对非法飞行活动或试图闯入重点保护区的飞行器网格化管理系统将智能联动反制单元进行快速处置。反制单元可以采取驱离、迫降或诱捕等措施确保低空空域的安全。

3. 技术特点与优势

低空空域网格化具有以下技术特点和优势：

• 全面覆盖与无缝衔接：通过网格化划分实现低空空域的全面覆盖和无缝衔接提高空域资源的利用效率和飞行安全水平。

• 精细化管理与监控：每个网格单元都具有特定的功能和属性通过现代信息技术手段实现对这些网格单元的精细化管理和监控。这种管理方式有助于及时发现并处置非法飞行活动降低飞行安全风险。

• 智能联动与高效管控：感知设备、信息处理系统、指挥调度平台和反制单元之间形成智能联动机制能够快速响应非法飞行活动并实现高效管控。这种智能联动机制有助于提升低空安防的整体效能和反应速度。

• 信息共享与数据融合：不同网格单元之间的监测信息能够实现实时共享和智能分类处理避免信息孤岛现象提高决策的科学性和准确性。这种信息共享机制有助于形成覆盖整个城市低空的无人机监测网提升低空安防的覆盖面和深度。

4. 应用场景与案例

低空空域网格化管理在多个领域具有广泛的应用场景。例如：

• 民用航空：在民用机场周边部署网格化管理系统可以实时监测和跟踪低空飞行器防止无人机扰航事件的发生。这种管理方式有助于保障机场周边空域的安全和秩序为民航客机的正常起降提供有力支持。

• 城市安防：在城市中心区域和重要设施周边部署网格化管理系统可以及时发现并处置非法飞行活动保障城市安全。这种管理方式有助于提升城市安防的智能化水平为城市管理者提供更加精准和高效的决策支持。

• 物流配送：在物流园区和配送中心周边部署网格化管理系统可以优化无人机物流配送路线提高配送效率和安全性。这种管理方式有助于推动物流配送行业的智能化升级降低配送成本和提高服务质量。

5. 挑战与对策

低空空域网格化管理在实施过程中面临诸多挑战包括技术瓶颈、政策法规不完善、资金投入不足等。针对这些挑战可以采取以下对策：

• 加大研发投入：增加对低空空域网格化管理技术的研发投入突破关键技术瓶颈推动技术创新与应用。通过引入先进的感知设备、信息处理技术和智能算法提升网格化管理系统的性能和可靠性。

• 完善政策法规：加快制定和完善低空空域管理的政策法规明确低空飞行的适航审定、法律监管、低空飞行政策等事项为低空空域网格化管理提供法律保障。同时加强与国际组织和相关国家的交流与合作借鉴国际先进经验推动低空空域管理的国际化进程。

• 拓宽融资渠道：通过政府引导、社会资本参与等方式拓宽低空空域网格化管理项目的融资渠道确保项目顺利实施。同时加强项目管理和资金监管确保资金使用的合理性和有效性。

• 加强人才培养与引进：培养和引进具有跨学科背景的高素质人才为低空空域网格化管理提供人才保障。加强与国际先进企业和研究机构的合作与交流引进先进的管理理念和技术手段提升我国低空空域网格化管理水平。

城市空中交通UAM以其独特的航程与飞行高度、自动化与智能化、环境友好与私密性等特点成为解决城市交通拥堵问题的有效途径。而低空空域网格化作为提升低空飞行安全性和效率的重要手段正逐步得到广泛应用和推广。面对挑战和机遇我们应积极应对加强技术创新、完善政策法规、拓宽融资渠道并加强人才培养与引进共同推动UAM和低空空域网格化的深入发展。