摘要

本次会议集中讨论了航空航天领域的导航技术，特别是无人机在低空经济环境下的应用。重点介绍了惯性导航系统(AHRS)和全球定位系统(RTK)的集成使用，强调了这种组合方式在提高飞行精度方面的重要作用。讨论还涉及了5G技术及其增强版(5GAA)在实现更高数据传输速率和更强信号覆盖方面的潜力，以及人工智能(AI)技术如何优化系统性能。此外，会议指出了导航行业面临的竞争壁垒和技术难点，包括高频谱资源管理与多异构飞行器的协调问题。专家们还探讨了低空导航领域的潜在增长市场，特别是不同类型起降场地对导航系统的需求，预测了短期和长期市场规模，并对未来的导航技术发展持乐观预期。最后，会议提到在设备认证过程中，不必一开始就确定所有功能，可以通过逐步升级来满足飞行安全标准，同时确保核心功能的稳定性和安全性。

问答

问：低空经济下的导航系统主要包含哪些组成部分？

答：低空经济下的导航系统主要由地面基础设施（如机场起降点）、机载系统（如航电和配控系统）以及全球四大导航系统共同构成。其中，地面基础设施提供定位信息，机载系统集成传感器、雷达和惯性导航系统（如陀螺仪和加速度计），卫星导航系统则通过接收卫星无线电信号计算飞行器位置。

问：民航导航系统如何实现飞机位置信息的获取和反馈？

答：民航导航系统通过在机场或起降点布设VOR（甚高频全向信标）系统，利用无线电传输提供飞机位置、方向和距离等信息。飞机上安装接收设备，接收并处理VOR信号后反馈给地面导航台。此外，还有一种距离信息获取设备DME（测距仪），综合集成在地面导航设施中，同样通过无线电传输为飞机提供相关数据。

问：民航飞机导航系统如何实现主动式和被动式导航？

答：民航飞机的导航系统主要依靠机载设备实现主动式和被动式导航。被动式导航是指接收并处理无线电导航系统的信号，如VOR或DME，从而获取飞机位置信息；而主动式导航则是通过机载惯性导航系统（AHRS），包括陀螺仪、加速度计和磁场传感器，自行计算飞机的位置、速度和生态信息，并将结果反馈给地面导台或其他导航设备。

问：目前无人机和EVTA主要采用的导航技术方案有哪些？

答：目前无人机和EVTA主要采用地面和机载两种主动和被动式的导航技术方案。以v to为核心的低空经济下运营场景中，无人机和EVTA都采用组合式导航，即通过机载端的AHRS系统，结合地面基础设施（如VOR和DME），实现对飞机位置、方向和距离等信息的实时获取和处理，从而保证飞行安全和准确性。

问：AHRS的工作原理是什么，它在低功率下的定位精度如何？

答：AHRS（姿态和地平角速率传感器）利用地球的重力场和磁力场来定位自身位置信息。只有在重力场和磁力场垂直相交时，其定位精度最高。然而，由于地球赤道附近重力场与磁力场夹角较大，导致在这些区域进行定位时精度会显著降低。不过，在低功率条件下，AHRS提供的精度已经足够满足需求。

问：RTK在无人机导航中的作用是什么，为什么重要？目前无人机导航采用的主要技术路线是什么？

答：RTK（实时差分定位系统）在无人机导航中扮演着关键角色，特别是在低空高度定位方面，尤其对于确保飞行安全至关重要。通过RTK，无人机能够获得精确的高度和位置信息，从而指引通讯系统发送正确的飞行指令，实现导航功能的正常运作。因此，RTK在无人机行业中的普及率很高，被广泛应用于各种中型无人机中，以确保高度精度。目前无人机导航采用的主要技术路线是组合式导航，即利用RTK提供高精度的高度和位置信息，再结合惯性导航系统（AHRS）来辅助定位。这种技术路线相对简单且成本不高，已被许多无人机制造商采用。此外，行业内的技术方案虽不尽相同，但大多采用RTK作为基础定位手段，未来可能会引入新的通讯手段，如ADSD等。

问：AHRS与RTK、GPS之间的关系是怎样的？

答：AHRS是一个包含陀螺仪和加速度计的管道系统，它本身提供了高精度的姿态和地平角速率信息。在导航系统中，AHRS与RTK（通常是基于GPS）结合使用，RTK提供高精度的高度和位置信息，而AHRS则补充位置信息和姿态角的实时更新，从而实现无人机的导航功能。

问：无人机上安装的导航相关设备有哪些？

答：无人机上必须安装惯性导航系统（包括投影仪和加速度计），以及可选的自强机构。此外，还需要大气数据计算器（ADC）或大气数据传感器，用于测量大气总压、静压力、温度等关键数据，以便了解飞机所处的大气环境变化。对于某些应用场景，还需根据实际情况选择是否配备无线电雷达高度计，但若采用RTK，则通常已集成高度计功能。

问：起降场与导航设备的融合关系是怎样的？

答：起降场与导航设备是紧密关联的，因为导航设备需要通过无线电发射装置（包括信号基站）进行信号传输。此外，起降场还会配备导航雷达、气象雷达等设备来收集相关数据，这些数据将被计算系统进行处理以实现导航功能。

问：起降场的标准化成本大约是多少？

答：根据行业研究，起降场的标准化产品成本大概在100万美元左右，这只是一个大致估算，实际情况会因起降场规模和设施配置的不同而有所差异。

问：机载设备中导航系统的价值量大约占整体的百分之几？

答：对于机载设备而言，导航系统的价值量大约占整个航电和飞控系统的5%到7%之间，具体取决于雷达数量、无线电发射装置数量和等级等因素。

问：低空经济环境下，导航和通讯系统有哪些新的要求？

答：低空经济环境下，导航和通讯系统需要具备高带宽传输能力以应对大幅提升的数据量需求；同时，由于飞行器密度增加，实时碰撞避免成为必需功能，因此时延（处理信息的速度）必须缩短到极短时间，以确保飞行安全和效率。

问：在低空飞行环境中，为什么信号传输的稳定性和可靠性至关重要？

答：低空飞行环境的复杂性远高于商用飞机，涉及雨雪、冰雹、烟雾等多种气象条件，这对通讯导航系统的信号传输提出了极高的要求，包括高通量、低延时以及稳定的信号传输。因此，通讯导航系统必须具备高可靠度，以确保在复杂多变的低空环境中能够稳定地传输信号。

问：传统通航和商用飞机导航系统需要进行哪些软硬件升级和改造以适应低空飞行环境？

答：为了满足低空飞行环境下导航系统的稳定性和可靠性需求，传统通航和商用飞机导航系统需要在机载设备和地面基础设施上进行软硬件的升级和改造。具体来说，地面基础设施需要使用5G信号和5GA增强系统，而在机载系统中，可能会增加新的可靠性和数据处理功能，并进行软件版本升级以支持沉浸式通讯和人工智能因素。

问：导航系统硬件改造的核心是什么？

答：导航系统硬件改造的核心在于提升计算处理能力，特别是数据计算处理速度和可靠性。这需要改进计算计算机芯片，使其能够高效地处理位置信号并生成导航指示，从而支撑整个导航系统的正常运行。

问：芯片在导航系统改造中的价值量大概如何？

答：芯片在导航系统改造中的价值量难以准确估算，因为具体的升级方案（如从传统128TR单元升级为通感一体化iu）涉及多方面因素，且各家硬件运营商（如中国电信、华为等）的定价策略各异。

问：国内主流的涉及导航行业的企业有哪些？

答：国内主流涉及导航行业的企业包括芯片级供应商（如四维机电等）以及航天系统、通信导航领域的专业厂商（如洛阳电子631631所等）。此外，像莱斯信息商用对接较多，中科星图导航技术也有一定实力。

问：导航行业的竞争壁垒和技术核心是什么？

答：导航行业的竞争壁垒和技术核心主要包括信息传输的可靠性和频谱资源处理能力。尤其在低空飞行高度增加后，如何高效处理高密度的飞行频次、多异构飞行器的耦合以及空域资源管控等问题是当前面临的紧迫挑战。同时，网络资源和空域监管也是导航系统实现高效运作的关键要素。

问：在低空飞行领域，导航系统将带来多大的增量市场？

答：低空飞行活动的显著增长将为导航系统带来绝对的增量市场。首先，低空飞行的构型数量和飞行频次大大提升，对导航系统的数据通讯和图像传输的需求也随之增大，这将导致通讯导航系统成为一个纯粹的增量市场。关于具体市场规模，我们内部测算，机载端每年将有约1500到2000架飞机采用导航系统，按照占比5%计算，导航系统在机载端的价值约为几百万美元。

问：大型、中型和小型起降场对导航系统的需求有何不同？

答：大型、中型和小型起降场对导航系统的需求因其应用场景和设备铺设难度的不同而有所区别。例如，大型交通枢纽如港口或大型机场可能需要覆盖更广泛的面积和高精度的定位，而小型起降场如CBD地区可能更注重便捷性和智能化服务。具体到地面端设备的分类和体量，目前尚无法给出确切数字，但我们可以预估郊区或靠近郊区的起降场规模可能是短期内比较靠谱的，初期可能以一两百万人民币的规模为主，其中导航系统占比约在5%到10%之间。

问：在导航市场中，比如2030年或2035年，整个市场的出货量预计会有多少？

答：我们没有具体算过到2030年或2035年整个市场的出货量。但我们的量产能力是到三五年甚至更远，这个是我们一个规划。

问：不同构型的飞行器在导航系统使用数量上有何差异？

答：不同构型的飞行器对导航系统的需求会因构型特点而异。例如，飞机由于体积较大且载物要求单点失效风险低，因此需要较多的惯性导航系统（IMU），前中后三轴都有陀螺仪。而倾转旋翼机可能需要两个或以上的陀螺仪，纯翼构型的直升机可能一个陀螺仪就够了。

问：导航系统在商业化落地阶段需要升级到更高带宽、高速率、低延迟吗？

答：不需要一步到位确定下来。导航系统属于行业监控系统的一部分，首先需要满足DO 160、DO 178和DO 254等环境实验要求，确保飞行安全。在研发试飞阶段，可以先提交一个基础版本，后期根据取证和升级的需求逐步完善功能和性能指标。

问：导航系统在取证阶段需要提供哪些信息给局方？

答：在取证阶段，导航系统需要提供满足DO 160、DO 178和DO 254等标准的基本功能信息，包括硬件和软件版本控制。即使功能不变，软件版本也可以升级以提高功能完备度，但必须保证核心主功能如高带宽、大通量等不变。