低空经济是在低空区域范围内，以各种有人驾驶和无人驾驶航空器为载体，牵引各类低空飞行活动，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。从城市空中交通的优化，到物流配送的高效升级，再到农业植保、应急救援等领域的广泛应用，低空经济正快速崛起成为全球新一轮产业竞争高地和万亿级产业新赛道。然而，随着低空飞行活动的日益频繁，低空安全问题也愈发凸显，成为制约低空经济可持续发展的关键因素，主要表现在低空环境复杂多变、起伏的地形地貌、高动态变化的建筑物、复杂的电磁环境、低空局部湍流等都给规模化无人机泛在空间应用带来了巨大安全隐患，传统的安全保障手段已难以满足现实需求。

低空经济活动本质上是一系列在特定时空范围内的动态过程，泛在精准智能的时空信息是低空飞行的数字底座，低空飞行器的全过程全周期行为可等效为时空序列。低空经济充分展现了“统一时空尺度”下全球化、智能化、信息化和规模化等数字经济社会特征，低空经济活动中每个个体可被看作一个网络节点，相互连接且信息快速流通。为实现大规模高并发低空无人平台永不失联、有效管控与安全运行，亟需“泛在精准、无缝覆盖、安全可靠”时空信息网络和时空数据支撑，体系化融合各类数字化手段实现聚能增效。

为此，本文提出“低空时空网”概念，旨在通过构建覆盖低空空域及地面复杂环境的综合时空网络基础设施，为规模化常态化低空飞行活动的管理和服务提供泛在空间环境下高精度连续定位、导航、授时、通信、控制等信息支撑，实现低空经济活动在物理空间与数字空间协同的安全飞行保障。

1 概念内涵与科学问题

低空时空网是依托卫星导航、低轨导航、天基地基融合增强、5G、超宽带、网信场图、时空信息监测评估等资源，构建的覆盖低空立体空域（一般是指垂直高度 1 000 m 以下，根据不同地区特点和实际需要，可延伸至不超过 3 000 m 的空域）的综合化智能化数字化网络，具备时空基准统一、抗干扰、反欺骗、稳健、可用、连续、可靠等特点，提供广域实时绝对定位导航、局域集群相对定位导航、数字域网图一体管理控制等泛在融合智能位置服务，能够实现低空全空间范围所有飞行活动的时空管理服务与安全高效运行。

低空时空网以体系为牵引、以网络为承载、以节点为对象、以系统为服务框架，其终极目标是“大规模、大场景、大连接、大数据”服务，保障低空航空器永不失联、有效管控与安全运行，形成覆盖低空空域的天地协同、多源融合、无缝智能的综合时空信息服务网络。

低空时空网的核心要素包括广域网、局域网、云网图一体等。广域网是指以北斗/全球导航卫星系统（GNSS）为核心，通过天地融合增强，构建的泛在、快速、精准、智能、可信的天地一体化全空间信息网络，是国家综合是定位、导航、授时(PNT)体系战略核心组成要素，为全球和全国范围低空飞行活动提供宏观的绝对时空信息支援；局域网是指集感知、通信、导航、控制于一体的弹性自组网，融合卫星导航、无线电导航、视觉感知等多源定位技术，在集群应用中实现人力低介入和无介入条件下的相对定位和自主智能导航控制；云网图一体是指将云计算和数字孪生技术深度融合，并基于移动通信构建云边端协同化管控与服务机制，通过“以图管网、以图强网”模式，实现时空资源的高度集成和灵活配置，解决低空飞行的时空态势与管理问题。低空时空网概念框架如图 1 所示。

图 1 低空时空网概念框架

低空时空网面临大规模复杂异构无人机集群动态飞行高安全管理服务需求，具有“时空网格”框架下动态目标监视、控制、管理和服务的业务特征，需解决如下关键科学问题。

（1）低空时空网络体系可信融合与“零风险”时空安全理论

低空无人平台合法授权入网、安全有效运行、精细化平稳作业等安全管控任务的规模化应用面临三大核心矛盾：一是异构网络（北斗/GNSS、低轨卫星、地面基准站网）因接口标准、资源调度和安全机制割裂导致时空服务协同效率低下；二是传统时空服务受保护级精度不足、告警阈值僵化限制，难以满足航空级“零风险”需求；三是缺乏跨网络时空资源动态切分、可信融合及端到端风险消除的理论框架。

为此，该科学问题以“天-空-地”多网融合为切入点，聚焦理论突破：一是多时空网络体系级融合，设计物理层异构资源协同接入、信息层语义对齐、服务层可信信息自适应平衡机制的 3 层协同模型，实现泛在空间条件下不同时空网络的兼容互操作及体系级可信导航融合；二是零风险时空安全，提出“零风险”低空安全理念，核心是“全空间全周期海量目标-天空地协同-规模化立体化自动化数字化-综合安全”。全空间是泛在空间，涵盖开阔空间、遮蔽空间、半遮蔽空间；全周期是低空飞行的全过程，包括飞行前+飞行中+飞行后；海量目标是广域、区域、局域不同环境分布的大量同构或异构无人机集群；天空地协同是利用天基、空基、地基资源为低空飞行提供可信时空信息支援；规模化与立体化是解决大规模同构和异构无人机集群的天地一体化兼容互操作难题；自动化与数字化是从物理空间映射到数字空间，实施数字域对物理域无人机自动化管控；综合安全是低空飞行全要素“人-机-车-物-数-网”的协同弹性抗毁自保护多维安全。因此，基于体系可信融合、时空网风险建模、多维可靠性-安全性耦合方程和冗余-认证双机制，实现故障动态预测、网络失效传播量化分析及安全防护，达到“零风险”高可信时空服务目标。

（2）面向大规模异构无人机集群的感通导控一体化网络体制

未来无人集群低空应用面临集群节点数量大、无人平台种类多、任务高并发等特点，需要解决由此带来的大规模节点时空同步、高并发管理及异构平台兼容互操作等问题，特别是在复杂城市环境下，低空经济活动的“最后一公里”难题就是异构无人机群体的终端区自动空管问题，本质上是异构无人机集群在特定局域地理环境的自组织网络动态拓扑和位置构型控制问题。为实现无人集群精准高效安全低空服务能力，需要建立面向大规模异构无人机集群的感通导控一体化网络体制，构建“个体自主智能感知导航+任务驱动的群体网络协同+基于决策库的后台管控”的新型架构，设计面向分布式集群的通信导航一体化信号及网络协议，研制适配异构无人机平台的感知、通信、导航、控制一体化通用模组，形成集群高精度时空同步与兼容互操作、场景智能快速感知与自动化协同管控能力，实现基于自组网实时相对定位的自动构型控制算法驱动的终端区空管，即基于地理围栏的自动组网+基于感通导航一体化协议的自动起降控制+基于任务策略判决的自动脱网等机制解决无人机终端区自动空管难题，以支撑大规模异构无人集群在不同城市环境终端区的无人化自动安全起降服务。

（3）低空飞行环境感知反演模型与虚实共生网络管理服务机制

针对低空飞行管理与服务精准化的需求，传统单一感知手段难以捕捉全域态势，物理空间与数字空间的割裂导致管理服务响应滞后，以低空飞行器为载体并结合地面 GNSS 监测站等基础设施，构建多源异构数据智能融合的低空导航服务时空大数据，开展低空时空网导航环境感知和态势反演技术研究，突破低空三维场景下导航服务能力的态势感知和反演、多模态数据融合等核心技术难题，具备面向低空时空网的导航环境异常监测和分析评估能力，并结合虚实共生的数字孪生云网图一体化机制，实现态势感知与网络监管协同发展。其中态势反演依托多源数据融合算法与物理模型，反推要素间的耦合规律，动态还原低空环境的整体态势，为构建数字孪生网络和云网图一体架构提供“感知-建模-决策-服务”的全链条支撑。虚实共生的网络管理服务机制意味着低空时空网要建立数字空间的网络模型，基于物理空间时空网与数字空间时空网的孪生映射，实现网图一体的“数字图”管理“物理网”。

（4）低空飞行安全全域要素耦合机理与全周期风险量化评估方法

低空飞行活动与多维度要素深度交织，从地面设施、地形地貌到空中气流、电磁干扰，从气象变化、鸟类迁徙到人群聚集、地面交通，各类风险要素相互作用、动态耦合，传统单一要素分析难以量化低空飞行活动，亟需开展低空飞行安全全域要素耦合机理与全周期风险量化评估方法研究，揭示地形风险、建筑风险、人口风险、空域风险、机载风险及电磁风险等多要素的关联规律与耦合效应，同时构建覆盖飞行前-飞行中-飞行后全周期的风险量化模型，精准识别潜在风险源，动态评估不同阶段的风险等级，从而支撑空域规划优化、飞行决策制定与应急处置，为低空经济的综合管理与服务提供理论方法支撑。该问题本质是低空安全飞行风险的全场景、全时段、全要素实时网络化监测、评估、预警和控制，是基于时空网格对飞行活动风险的多维度计算评估，是低空时空网保障低空安全的关键。

2 体系架构与网络协议

低空时空网体系架构以“网图一体”为核心设计理念，通过广域时空基准传递网+局域时空服务网+自组织动态重构+兼容互操作标准协议集构成态，融合物理空间网络与数字空间孪生网络深度融合的立体架构。其中物理空间网络依托空天地一体化基站、低空飞行器终端、地面监测服务中心等硬件设施，形成覆盖全域的实体感知、定位、授时与通信网络；数字空间孪生网络则通过高精度建模与实时数据映射，构建物理网络的数字镜像，实现低空环境、飞行器状态、空域资源的动态模拟仿真、实时时空计算、历史信息回溯、时空态势预测、可视化呈现等，二者通过实时数据交互实现“物理运行-数字模拟-决策反馈”的闭环联动。低空时空网体系与协议集架构如图 2 所示。

图 2 低空时空网体系与协议集架构

“网图一体”体系架构融合物理空间网络与数字空间孪生网络，二者相互协同，实现对低空飞行的全面感知与精准管理。其中物理层协议定义各类基础设施设备的功能特性；数据链路层协议负责将物理层接收到的信号转换为数据帧，并进行差错检测与纠正、流量控制等操作，主要解决物理连接建立、维护与数据帧正确传输问题；网络层协议负责数据包的路由选择与转发，实现不同网络节点间的通信；传输层协议提供端到端的数据传输服务，确保数据的完整性与可靠性；应用层与管理协议为各类低空飞行应用提供特定的接口与服务。该网络协议集通过分层设计，不同层次协议各司其职又相互协作，从底层的数据传输保障，到网络层面的路由与传输控制，再到上层的应用支持与网络管理，全面支撑“网图一体”的低空时空网体系架构和业务运行，满足对低空时空网络服务连续性、可靠性与实时性要求。

从网络协议维度，需构建适配“网图一体”架构的多维度协议集。广域网协议满足跨区域、大容量数据传输需求，支持广域空域内飞行器与地面站、卫星的长距离通信导航授时，具备抗干扰、低时延、高精度等特性，可基于北斗短报文、5G/6G 广域覆盖技术设计路由协议与数据传输协议，保障全域时空信息的实时同步。局域网协议针对低空集群飞行器、终端区密集飞行等场景，支持短距离、高并发的设备间协同通信，具备快速组网、动态拓扑调整能力，通过毫米波、自组织网络（Ad-Hoc）协议实现群体飞行中的实时避障、轨迹协同等数据交互。网络体系协议作为衔接广域网与局域网的核心，需定义物理网络与数字孪生网络的接口规范、数据交互格式及安全认证机制，包括时空数据标校协议（确保物理与数字空间时间同步、坐标统一）、孪生模型更新协议（实现数字镜像的实时动态调整）、跨网协同协议（支撑广域与局域网络的无缝切换）等，保障“网图一体”架构的高效协同和可信服务。

3 管理控制与服务模式

低空飞行器的安全运行高度依赖时空服务支撑，其“永不失联、永不迷失、有效管控”的核心需求，对低空时空网的管理控制与服务体系提出了严苛挑战。从管理侧看，面临空域资源紧张与飞行流量激增的矛盾，传统静态管控模式难以应对群体飞行的动态复杂性，且跨区域、多主体协同中存在数据壁垒，导致风险预判滞后；从服务侧看，飞行器对实时性、精准性服务的需求多元，航路导航、气象预警等服务需覆盖全场景，而现有服务因数据碎片化、响应不及时难以满足全周期保障要求。这些痛点突显了低空时空网管理控制与服务模式的必要性。为应对低空飞行安全的复杂性和高可用性需求，低空时空网突破传统时空网络的管理服务模式和能力局限，提出基于多维网信场图的“物理空间网络”与“数字空间网络”协同管理服务机制，该机制的核心是将地理空间、电磁空间、网络空间、认知空间等多维信息基于统一时空基准和尺度叠加在一起，形成多维网信场图进行数字域时空计算、预测和决策，从而为低空飞行安全的群体对象提供全周期、全场景、全要素的时空安全管理及安全服务。低空时空网管理控制与服务模式如图 3 所示 。

图 3 低空时空网管理控制与服务模式

针对低空时空网的飞行安全管理需求，提出以下 6 种模式：①空域的智能规划与高效分配模式；②飞行活动精准监测与风险预警模式；③飞行个体和群体的安全指挥控制模式；④飞行个体安全行为评估管理模式；⑤飞行群体的安全行为评估管理模式；⑥飞行执法主动介入导航控制管理模式。通过上述模式，基于低空时空网管理将提升空域资源利用率，优化群体协同策略，避免碰撞冲突，提前识别潜在风险并发出预警，构建从飞行规划、低空监测到安全执法的全链条闭环管理，实现对低空飞行个体与群体的全方位、全流程、差异化管控。

针对低空时空网的飞行安全服务需求，提出以下 6 种模式：①提供实时连续的航路导航服务模式；②提供实时精准的终端区导航服务模式；③提供实时精准气象信息服务模式；④提供飞行线路安全预警服务模式；⑤提供时空关联信息的保障服务模式；⑥提供飞行安全保险时空统计服务模式。通过上述模式，确保飞行路径规划与起降操作的精确性，实现从飞行前规划、飞行中保障到飞行后评估的全周期服务闭环，全面提升低空飞行的安全性与可靠性。

4 关键技术与解决途径

4.1 高安全天空地时空网络协同及兼容互操作技术

低空无人机规模化飞行对时空网络提出基础需求：一是如何打破北斗/GNSS 导航星座、低轨星座、地面基准节点等多层时空资源的割裂状态，构建具备“规模弹性”与“性能弹性”的天空地一体化时空服务网络；二是如何实现异构网络协议标准化、时空资源语义对齐与用户服务平滑切换，保障无人设备在复杂空域中跨网无缝漫游与安全作业；三是如何在高安全约束下通过网络拓扑自适应调整与资源智能调度，实现低空经济的高完好时空服务。

针对时空资源割裂问题，提出多层时空网络弹性融合机制。通过分布式云边协同框架整合北斗星基、低轨卫星与地面基准节点，支持动态入网/离线，实现网络规模随低空用户需求弹性扩展，同时通过星地混合覆盖技术优化节点布局，实现空天地资源协作优化。算法层面基于多目标强化学习的调度模型，融合观测数据吞吐量、低轨链路时延及实时负载，动态调整拓扑权重，利用多基准节点观测与高精度定位算法，实现高精度、低延迟定位。

异构网络互操作与高安全连续服务保障深度融合跨域认证、行为防御与服务增强技术。首先在协议层面定义时空服务开放接口，统一整合北斗/GNSS 原始数据、卫星链路状态及地面基准节点数据，消除星地数据差异。服务安全层面，基于属性基加密与联邦学习构建低空设备全生命周期数字身份链，用户首次认证后即可跨北斗/GNSS 星座、低轨星座及地面基准节点资源通行，消除重复身份验证产生的时延和安全隐患。服务连续性层面，北斗/低轨星基与地面基准实现动态协同：卫星覆盖区域以星基为主导，在受遮挡区域切换基于地面基准的定位手段，并基于接收机自主完整性监测（RAIM）算法的实时监测，实现定位无缝切换。

弹性自愈与能效管控体系保障高安全约束下的拓扑自适应、资源智能调度及高完好性服务。其核心包括：其一，基于数字孪生的智能运维实时监测空、天、地网络，故障时快速调用邻近节点接管，结合动态拓扑优化算法提升恢复效率；其二，利用资源分配模型动态调度资源，卫星信号良好区降低地面基站功率，遮挡区优先启用地面基准节点非卫导定位服务以降低卫导模块能耗；其三，部署星基抗干扰天线、地面物理层时频加密及量子密钥分发链路三级防护，构建物理-网络-应用多层防御体系，有效抵御电磁干扰与信号篡改攻击。

4.2 面向低空空管的异构无人机集群感通导控一体化局域网技术

城市低空环境无人集群近年来应用愈发广泛，时刻需要低空时空服务提供安全精准保障，特别是面向物流配送等深入城市的“最后一公里管理服务”应用，往往同时又面临着场景复杂高动态、卫星导航信号及遥控链路受限等问题，对集群自身及周围安全构成威胁。面向局域环境的低空空管时空安全服务需求，需要建立无人集群感通导控一体化通用开放体系架构，构建无人集群感通导控局域网，着力解决集群时空信息保障、群体感知融合认知、智慧协同决策控制等共性关键问题，实现复杂城市环境下低空无人集群的自动空管能力。

基于感通导控一体化技术实现自动空管，其核心理念是基于群体实时相对位置的无人机之间的构型管控，达到终端区有序起降，包括异构无人机组网、协同感知与互增强、终端区自动空管等技术要素，主要技术途径是：①针对卫星导航缺失条件下大规模异构无人集群定位难题，构建高精度自组织局域时空网，研究通信测量一体化波形和协议设计方法，实现异构无人集群高精度相对定位与兼容互操作能力；②针对城市复杂高动态环境下无人集群态势快速感知认知难题，构建无人集群个体/群体协作感知认知架构，研究时空网络驱动下异构无人集群多源智能协同感知与数据互增强技术，实现无人集群自主快速态势感知认知与目标检测能力；③针对无后台控制条件下的无人集群自主协同智能决策控制难题，研究动态适应终端区复杂环境的大规模集群协同控制与调度算法，实现无人集群智能化自动管控能力。

预期形成无人集群感通导控一体化终端和智能无人集群系统，构建集群协同运输管理和终端区调度、多干扰源分布式检测跟踪等典型应用场景，开展多场景多模态无人智能集群空域协同任务验证应用示范，促进相关技术标准化和平台化，以实现大规模落地转化应用。

4.3 面向低空飞行管理服务多类载体的高可信网信终端技术

低空飞行管理服务规模化需破解三大社会性命题：一是如何构建异构载体的全域风险防控体系，化解城市密集空域中异构飞行器混行引发的碰撞事故与失控危机；二是如何保障高价值社会服务的连续可靠运行，确保医疗急救物资运输、灾害应急响应等民生刚需在极端环境下零中断；三是如何建立空域社会化共享的安全框架，实现公众隐私防泄露、飞行操作全链路可审计，维护低空资源开放中的公民权益与法律秩序。

从低空时空网视角，低空无人机标配适应多种类型用户多种平台环境的网络节点终端，一是强调网信终端概念内涵，即感通导控一体化终端，具有网络化节点的技术能力特征，融合广域和局域多种网络服务能力，提升连续可靠运行能力。二是强调高可信，即弹性融合端提升终端业务可信度。归结为面向低空飞行管理服务多类载体的高可信网信终端技术。

高可信网信终端作为低空时空网络的核心智能节点，其本质是具备感通导控一体化能力的融合终端系统。该终端通过深度集成感知、通信、导航与控制四大功能模块，构建空天地协同的网络化交互能力，实现对飞行载体全状态动态捕获与指令精准响应。其技术特征突出表现为广域公网与局域专网的多维协同接入能力，既支持卫星互联网、地面移动公网等广域覆盖，亦兼容低空专网、自组网等局域定制化服务，形成全域无缝连接的技术基座，使飞行器从孤立单元升级为网络化智能体，为低空数字生态提供神经末梢级终端支撑。

高可信体系是赋能网信终端业务可靠性的核心架构，其核心价值在于通过弹性融合设计构建终端可信基座。该架构基于三重协同机制：硬件防护层构筑内生安全屏障，保障数据与计算过程抗物理攻击；多网弹性接入层建立异构网络智能切换通道，确保极端环境下业务零中断；动态验证层植入智能行为监测逻辑，实时甄别并拦截非合规操作。三者有机融合驱动终端从功能执行单元向可信服务锚点跃迁，显著提升时空基准服务抗干扰性、业务执行过程抗失效性及全链路操作可验证性，为空域安全治理与应用提供高可信技术承载。

4.4 基于时空大数据的低空飞行安全泛在监测评估反演技术

低空环境下导航电磁环境复杂多变，受城市峡谷等信号遮挡或地面信号干扰等因素影响会导致飞行路线偏移，严重时直接威胁飞行安全。传统时空服务性能监测评估技术更加注重系统侧导航服务能力的监测评估，无法直接反映低空环境下的真实导航服务能力，为保障低空飞行任务顺利进行，亟需开展低空时空网下的导航安全综合监测评估技术研究。关键技术内涵要素包括：一是时空大数据分析，二是干扰监测评估反演，三是用户终端赋能。

面向未来海量无人飞行器的应用场景，立足“用户级泛在监测”理念，充分发挥动态节点效能，构建多源时空数据泛在监测网络。在此基础上利用海量节点的时空关联和监测信息，进行多源融合监测评估与态势反演，生成低空环境精准感知结果，最后通过播发低空感知增强信息实现终端赋能，全面提升低空飞行器在飞行过程中的环境感知预警能力。

基于地面监测站高精度和高稳定性特点，并结合低空无人机等飞行平台机动性优势，可实现低空时空网多源异构监测数据采集，通过数据清洗和预处理解决多源异构数据的时间对齐和归一化等问题。基于地面监测站和低空无人集群的导航信号强度、定位精度等监测指标，结合图神经网络、时序预测等人工智能算法实现多源数据融合处理，构建低空时空网下位置信息与导航服务能力之间关系模型，进行低空导航态势反演，实现低空环境下导航服务异常监测告警和性能分析评估。最后通过互联网等通信链路将监测信息播发给低空飞行器，为低空无人机飞行路径规划和异常情况下的导航避障等操作提供参考依据，实现终端赋能。

4.5 基于虚实共生综合时空网络的低空飞行安全风险评估技术

基于虚实共生综合时空网络的低空飞行安全风险评估的研究尚处于起步阶段，部分核心技术尚未成熟。当前，我国低空无人驾驶航空器领域面临一系列挑战：三维地理信息底座更新算法、飞行环境安全风险评估技术相对滞后，飞行安全评估体系尚不健全，综合性安全评价服务平台尚未建立，评价标准体系及国家、行业标准覆盖面不足，安全评估技术和手段亟待丰富；同时，低空无人驾驶航空器全域风险要素分析技术亦有待完善。传统单一的评估手段难以满足多场景多模态需求，无法全面评估低空无人飞行器的风险等级。通过虚实共生综合时空网络验证低空飞行过程中的全周期、全场景、全要素评估方法与技术，能够系统地模拟各种复杂场景，精准发现低空飞行潜在问题，确保其在不同工况下稳定运行。

虚实共生综合时空网络需要多维网信场图实现物理域与数字域的动态映射与协同交互。通过整合多风险要素数据，利用基于多维网信场图的评估模型准确量化全域环境风险，面向飞行安全“前-中-后”全过程，对安全风险预测、安全可靠导航、安全性能评估等方面进行风险量化和分级处理。在安全风险评估架构与流程方面，网信场图具备数据驱动、算法赋能、实时呈现三大特征。其一，数据驱动部分涉及数据的处理与分析；其二，算法部分为场图应用赋予各种功能；其三，多维网信场图支撑风险评估应用实现，构建从数据、算法到呈现的可视化流程。在多域网信场图平台上开展面向低空经济的风险评估方面，通过多域网信场图划分成精细化的时空网格做定量的时空计算，优化低空空域资源，形成风险量化评估态势多图层划分、风险等级划分与多要素风险加权计算，实现低空飞行安全风险量化准确性及复杂环境适应性的大幅度提升，为低空飞行安全提供“全域-全时-全要素”态势管控支撑。

5 试验验证与应用前景

低空时空网作为一种新型综合信息网，其概念模型、体系架构、服务性能等需要通过构建原型试验网来开展试验验证。其虚实共生的特点，即物理域与数字域的协同，全周期、全场景、全要素的孪生风险评估，监测评估与低空飞行管理服务的闭环（即评估结果反馈赋能低空飞行管理和服务），对低空时空网的试验验证模式、方法和手段提出新的创新挑战。

图 4 基于低空时空网的低空飞行安全管理与服务的试验验证架构

如图 4 所示，基于低空时空网开展低空飞行任务试验验证。首先基于多维网信场图，实现可定标、可量化、可计算、可管理、可利用的低空数字域空间，构建物理空间与数字空间的映射关系，实现二者的深度协同；其次构建融合地形风险、建筑风险、人口风险、空域风险、机载风险及电磁风险等模型要素在内的多要素全域风险量化评估架构及方法，突破全域风险地图多图层划分与计算、全域风险量化评估模型深度融合、风险地图最优空间粒度划分、全域风险等级划分与加权评估计算等核心技术问题；最后进行全域环境风险量化评估、预测推演及量化分级，聚焦飞行前预测、飞行中保障、飞行后反馈全过程周期，通过虚实共生手段模拟遍历多场景多模态无人集群，试验验证不同组态下无人集群导航性能的精度、完好性、连续性、可用性，并形成标准数据集，支持低空无人集群飞行安全管理和服务质量评估。

未来泛在精准智能的低空时空网络将广泛落地，成为保障低空安全的基础设施网以及低空经济“倍增器”并牵引未来产业的发展。通过将低空时空网标准协议一体化芯片模组与时空服务嵌入，将使每一架低空飞行无人机成为智能网联无人机，接受低空时空网与泛在时空大数据智能后台的弹性化服务，全面提升低空飞行器实现复杂场景下“零风险”飞行安全。

（1）应用前景之一：低空时空网向数字化、智能化、体系化信息基础底座演进

低空时空网将成为低空经济基础设施底座。智能化层面，依托 AI 算法实现空域动态规划、风险自主预警，通过数字孪生技术仿真飞行态势，提升决策效率；信息化层面，构建全域数据融合平台，整合空天地多源信息，形成覆盖“飞前-飞中-飞后”的时空数据链；体系化层面，以“网图一体”架构为核心，打通物理网络与数字孪生网络，融合多层级协议集，实现管理与服务的闭环协同。三者相互赋能，推动低空时空网从分散化向体系化演进。

（2）应用前景之二：低空时空网全面支撑低空经济自动空管的全过程规模化服务

低空时空网借助先进的传感器技术、数据处理算法和人工智能模型，将形成自动空管系统实时监测飞行器状态、空域气象条件等信息，从飞行器的起飞前准备，包括飞行计划申报、设备检查等，到飞行过程中的实时监控与保障，再到降落及后续维护，自动一套完整、连贯的服务体系，实现对低空飞行的精准管控。特别是在低空终端区等密集飞行区域，自动空管系统可高效协调众多飞行器起降与滑行，大幅提升运行效率，减少人为因素导致的失误。

（3）应用前景之三：低空时空网深度融入低空应用典型业态催生数字经济新模式

低空时空网将深度融入数字经济结算等领域，成为连接实体与虚拟交易的关键纽带。依托低空时空网提供的高精度时空基准与泛在位置服务，为无人机物流结算提供实时路径溯源与里程计量依据，通过动态时空数据赋能共享低空飞行服务的分时计费系统。同时，其构建“物理-数字”孪生空间，可实现低空资产（如飞行器、空域资源）的数字化确权与交易结算，推动低空经济要素纳入数字经济循环。这种融合既提升了结算的精准度与效率，更拓展了数字经济在低空领域的应用边界，加速形成低空经济新业务和数字经济新生态。

6 结束语

时空信息深度嵌入空中交通管理体系，成为保障飞行安全、提升空域资源利用率的关键要素。本文提出的低空时空网与空中交通管理深度融合，实现空域资源和飞行活动的动态优化配置，显著提升低空交通的运行效率与安全性，催生新的技术标准与管理规范，助力形成更加安全、高效、绿色的低空经济生态体系。未来，通过构建规模化的虚实共生低空时空网络，整合天-空-地等相关信息网络资源，不仅实现物理空间与数字空间的深度映射，更通过智能感知、动态建模与协同控制技术，可有效解决低空领域高可信泛在精准智能时空服务难题，为低空安全提供全域信息支援，为低空经济高质量发展筑牢信息基础设施底座。

作者：蔚保国 盛传贞 张云龙 李硕 熊华捷 张振宇