《科技与金融》高端访谈栏目将连续多期对多位高层次专家进行专访,为产业的技术升级、产业转型把脉献策,探讨产业发展及国际合作等方面的机遇和挑战,为读者带来国际合作的经验借鉴与启发。
在粤港澳大湾区这片创新热土上,一场由人工智能驱动的低空经济革命正在悄然展开。从深圳湾畔到珠江两岸,无人机物流运输、应急救援、城市空中交通等创新应用正在重塑城市发展格局。这些曾经只存在于科幻电影中的场景,如今正在AI技术的深度赋能下加速变为现实。
从无人机的自主避障到城市空中交通的智能调度,AI如何为低空飞行器装上“智慧大脑”?AI在低空经济应用中面临哪些挑战,可以采取哪些创新举措来突破难题?粤港澳大湾区应如何借鉴新加坡经验,助推低空经济发展?
围绕这些问题,我们专访了人工智能专家王郸维教授。从智能感知的技术突破,到AI驱动的产业革命,再到大湾区协同创新的国际对标,他将为我们揭示低空经济背后的智能跃迁路径,以及粤港澳大湾区如何以天空为画布,绘制低空经济的全新图景。
本文首发于《科技与金融》2025年6月刊
采写丨张孟月 校对丨吴政希
图丨由受访者提供
《科技与金融》
王郸维
智能感知赋能低空经济
:作为中新国际联合研究院智能感知创新研发中心主任,请您向我们简要介绍中新国际联合研究院及其核心成果。
:中新国际联合研究院成立于2015年,是由华南理工大学与新加坡南洋理工大学共建的国际科研平台,在推动技术创新和成果转化方面取得了显著成效。研究院下设智能感知创新研发中心,其核心成果是多模态感知技术。
该技术通过融合相机、激光雷达、毫米波雷达等传感器数据,实现了三大创新突破:异构信息精准标定、多模态分层融合以及全天候鲁棒感知。这项技术为智能系统打造了一双“智慧之眼”,可应用于无人机感知系统、空域监测设备和三维数字底座建设。
在管理机制方面,研究院通过构建完善的知识产权保护体系和高效的科研服务体系,为技术研发和成果转化提供了有力支撑。目前,这些技术成果正在加速产业化进程,为低空经济发展提供关键技术支持。
:您及团队在低空经济领域有怎样的技术布局?如何解决无人系统智能化的关键技术挑战?
:我们团队在新加坡和广州两地组建了总人数40余人的联合研发团队,在低空经济领域重点布局三大技术方向:一是全天候多模态感知技术,二是无人系统智能协同技术,三是数字化管理平台技术。
具体而言,我们围绕数字孪生场景重构、动态目标检测跟踪、复杂环境精确定位、自主导航决策、多机协同作业等核心技术开展攻关,这些创新成果已成功应用于无人机场景和飞行运营管理。
在实现无人系统智能化方面,我们重点突破了三大技术瓶颈:
首先是感知能力,通过融合可见光、激光雷达和毫米波雷达等多源数据,多模态感知系统在各类复杂天气条件下仍能保持95%以上的识别准确率;
其次是决策能力,基于厘米级精度的数字孪生平台为城市级无人机管理提供了智能决策支持;
最后是协同能力,创新的集群调度算法使多机协同作业效率提升25%。
同时,我们还开发了预测性健康管理系统,可提前预警故障,降低35%的维护成本;构建的多层网络安全防护体系,系统可用性达到行业高标准。这些技术创新为智慧城市、应急物流等低空经济应用场景提供了坚实的技术支撑。
人工智能驱动下的低空经济革命
:人工智能如何赋能低空飞行器智能化升级,从而推动低空经济高质量发展?
:计算机视觉系统为飞行器装上了敏锐的“电子眼”,不仅能识别高楼间的电线、海上的浮标、夜间飞行时突然出现的鸟类,还能在多传感器协同工作下应对各种恶劣天气条件。
边缘计算技术赋予了飞行器快速反应的能力,在本地部署的“超级大脑”使飞行器具备毫秒级自主避障能力。例如,遇到突然飞近的鸟,飞行器能瞬间调整方向,避免碰撞。同时,离线地图和预训练模型的应用,使飞行器在没有信号的海岛或山区也能保持可靠的自主飞行能力。
深度学习算法让飞行器具备了持续进化的能力。通过分析海量飞行数据,飞行器不仅能自动规划最优航线,还能在遇到新情况时自主调整策略。强化学习框架进一步赋予系统在线学习特性,使得飞行器能够通过“经验积累”不断提升应对特殊场景的能力。
在复杂环境适应性方面,人工智能技术为飞行器赋予了全方位的“生存技能”,使其能够自主应对各种挑战。无论是城市高楼间的穿行,还是海面上的起降,AI算法都能根据环境特点自动调整飞行策略。珠海的海上测试数据显示,经过AI优化的飞行器在复杂海况下的起降成功率高达99%,充分证明了这项技术的可靠性。
此外,AI还是降低事故率的“双重保险”。数字孪生技术为飞行器模拟暴雨、强侧风等极端场景,使其在虚拟训练中提前掌握应对紧急情况的生存能力。同时,边缘计算与云计算的协同工作模式,既保证了紧急情况下的快速响应,又能持续优化全局飞行策略,就像“本地大脑”和“远程专家”共同指挥,双重保障安全。
:人工智能在低空经济应用中面临哪些技术挑战?应如何突破这些瓶颈?
:人工智能在低空经济应用中主要面临三大技术挑战:在数据安全方面,低空经济涉及飞行数据、任务执行数据和环境感知数据等海量敏感信息,存在数据泄露和隐私保护风险。
建议采用模型加密技术确保数据传输和存储安全,同时引入联邦学习等去中心化计算方法,实现在不共享原始数据情况下的AI模型训练,有效保护数据隐私。
算法可靠性是无人机低空运行的核心挑战,需应对动态风速变化、信号多径干扰等复杂环境因素。为此,需要开发具备自适应学习能力的AI算法,通过强化学习和在线迁移学习技术持续优化决策能力。同时,建议建立高精度物理仿真平台,在部署前充分验证算法性能,降低实际应用风险。
算力稳定性问题也不容忽视,由于无人机载重有限,必须合理统筹云端和边缘算力的使用。建议构建智能算力分配系统,根据任务需求动态调整计算负载,避免机载算力过载。同时优化算法模型,在保证无人机性能的前提下降低计算资源消耗。
低空经济领域智能感知技术应用方向:大场景机群扫描融合,打造数字孪生全景平台;多模态感知监测,非法无人机入侵告警;低空载人载物自主感知导航,安全快捷又智能。
:人工智能在低空经济中的应用潜力体现在哪些方面?
:人工智能在低空经济领域的应用将重塑传统航空运营模式,主要体现在以下几个关键维度:在商业运营效率提升方面,人工智能驱动的智能调度系统能够深度融合实时订单数据、气象信息和城市三维地理信息,构建了自适应优化的立体配送网络。该系统不仅支持无人机集群的高效协同作业,还能根据实时需求变化自动调整配送策略,显著提升物流响应速度和服务质量。
在农业智能化转型方面,无人机搭载的多光谱成像系统结合深度学习算法,实现了对农作物健康状况的毫米级精准诊断。通过建立病虫害识别模型和施药量优化算法,无人机喷洒系统可将农药使用量减少35%以上(较传统人工喷洒),同时提升病虫害防治效果。
在应急响应能力建设上,人工智能赋能的救援系统展现出独特优势。基于自然语言处理的灾情分析引擎可快速解析求救信息,而计算机视觉技术则能精准识别受灾区域和被困人员位置。这种智能研判系统使得救援无人机的物资投放准确率提升40%,搜救效率提高3倍以上。
空域管理智能化也是人工智能的核心应用场景之一。通过整合城市建筑数据、实时交通流量和气象信息,AI空管系统能够构建动态四维航路图,实现每秒百万次级的飞行冲突预测与化解。这种智能调度机制可使空域资源利用率提升50%,单机飞行能耗降低30%。
在安全监管领域,人工智能构建了多层次防护体系。基于深度学习的异常检测系统可实时监控数千个飞行参数,提前15分钟预测潜在故障;计算机视觉辅助的避障系统则能在0.1秒内识别突发障碍并规划避让路径,将碰撞事故率降至传统方法的1/10。
这些创新应用正在推动低空经济从单点突破向系统化发展转变。随着5GA、星地协同等新技术的成熟,人工智能将进一步释放低空经济的潜能。
:未来5~10年,人工智能将如何推动低空经济的规模化与商业化?
:人工智能将从下述三个维度深度推动低空经济的规模化与商业化发展。
第一,人工智能将带来智能化空域管理革命。基于深度学习的自主空管系统将实现百万级无人机实时调度,空域资源利用率提升80%。智能航路规划算法可动态优化飞行路径,降低能耗15%以上;多模态感知系统融合雷达、视觉和气象数据,实现厘米级精准避障。
第二,人工智能将推动多元化商业场景落地。例如在城市治理领域,AI巡检无人机能实现基础设施缺陷自动识别,准确率达98%;在能源巡检领域,AI无人机可自动识别光伏板故障,大幅提升检测效率的同时,每年为光伏电站节约运维成本超百万元。
第三,人工智能推动群体智能技术突破。例如,分布式协同控制系统支持超大规模(超过1000+架次)无人机编队作业;自适应队形变换技术可应对8级大风等极端环境等。
预计到2030年,AI赋能的低空经济将形成万亿级市场规模,创造超过50万个高技能就业岗位,并带动相关产业转型升级。
从湾区协同到国际对标
:人工智能与低空经济深度融合方面,粤港澳大湾区具备哪些优势? 又面临哪些关键挑战?
:粤港澳大湾区凭借其独特的制度禀赋和创新动能,正在全球范围内树立人工智能驱动低空经济发展的典范。这一领先地位主要体现在以下关键领域:
在制度创新方面,广东率先推出《广东省推动低空经济高质量发展行动方案(2024—2026年)》等政策框架,构建了系统化的制度支撑体系。深圳、珠海等地开展的无人机物流、测绘等试点项目,不仅为低空经济管理提供了创新样本,更直接推动了产业生态的加速成型。
这一制度红利迅速转化为产业发展动能。依托区域制造业基础,大湾区已形成从技术研发到商业落地的全价值链:无人机核心零部件研发、整机制造及系统集成等环节高度集聚,亿航、小鹏汇天等eVTOL企业通过与广东新能源汽车产业的深度协同,实现了供应链共享与技术融合,显著提升了创新效率。
技术创新是推动产业发展的核心引擎。广东众多科技巨头与华南理工大学、香港科技大学等科研机构组成的创新网络,持续在机器视觉、边缘智能等关键领域取得突破。这些技术成果通过产业协同机制快速转化,推动低空飞行装备向智能化方向迭代演进。
技术的落地离不开场景验证。大湾区多样化的地理环境为低空应用提供了多场景试验场。各城市将低空技术与智慧城市系统深度融合,形成的解决方案兼具创新性与可复制性。
场景创新的背后是数据要素的强力支撑。基于智慧城市与工业互联网的长期深耕,大湾区已形成时空大数据、全链路供应链信息等核心数字资产池。随着跨境数据流通机制的完善,这些数据资产正持续赋能AI模型训练,进一步巩固了大湾区在低空经济中的领先优势。
然而,尽管具有显著优势,粤港澳大湾区在推动人工智能与低空经济深度融合的过程中,仍面临若干关键挑战。
首先,跨境空域管理的复杂性不容忽视,由于内地、香港、澳门采用不同的监管体系,三地在飞行审批、适航认证等环节存在明显差异,尚未形成统一的低空交通管理机制。
其次,核心技术自主可控性有待提升,载人eVTOL的关键零部件仍依赖进口,工业级无人机在续航和可靠性等性能指标上与国际领先水平存在差距。
再次,基础设施配套同样面临挑战,城市密集区起降点选址困难,空管系统建设滞后,同时还需应对黑客攻击、GPS干扰等新型安全威胁。
从商业化角度看,高昂的运营成本和有限的市场接受度制约着eVTOL和无人机配送的规模化应用。
最后,数据跨境流动的政策壁垒和个人隐私保护等问题也需要妥善解决。
:未来5~10年,人工智能将如何推动低空经济的规模化与商业化?
:人工智能将从下述三个维度深度推动低空经济的规模化与商业化发展。
首要任务是建立粤港澳低空数据共享机制,通过搭建统一的数据资源平台,实现三地在无人机运行、空域管理、城市治理等关键领域的实时数据互联互通,实现跨境飞行审批“一平台通办”。
在推动技术创新领域,可整合粤港澳三地的高校资源、科研力量与企业优势,共建低空经济协同创新平台,重点突破智能感知系统、高精度导航及空域数字化管理等关键技术。尤其需要结合深圳的科创土壤、香港的资本运作专长以及澳门的文旅应用场景,打造特色鲜明的区域创新联合体。
就产业生态构建而言,可选取前海、横琴等战略要地打造低空经济示范园区,率先开展无人机货运、城市空中交通等前沿应用试点。同步促成三地行业领军企业成立战略合作联盟,在飞行器研发制造、运营服务体系等环节形成产业闭环。
人才梯队建设方面,建议设立专项人才计划,鼓励三地高等学府联合开设低空经济相关专业,共建实践教学基地。通过设立跨境研发基金、举办国际创新创业大赛等举措,系统性培养具有国际视野的专业人才队伍。
针对安全管控需求,当务之急是构建粤港澳协同联动的低空安防体系,涵盖电子化审批系统、动态监测网络以及突发事件联动处置机制。重点完善跨境低空飞行的协同管理规范,为特殊场景下的飞行安全提供制度保障。
粤港澳大湾区凭借“一国两制三关税区”的独特制度优势,应重点在规则衔接、标准互认等领域开展创新探索。建议建立常态化协调机制,定期举办行业论坛,共同打造全球低空经济示范区。推进过程中需充分发挥各城市特色优势,实现差异化协同,构建互利共赢的发展格局。
:从新加坡经验看,粤港澳大湾区低空经济发展需要在哪些领域重点突破?
:粤港澳大湾区与新加坡在低空经济领域具有深度互补性。新加坡作为全球智慧城市典范和低空经济先行者,其成熟的监管体系、技术创新生态与国际合作经验,为大湾区提供了可参考的范本。大湾区可充分吸收新加坡的发展经验,加速低空经济的国际化进程。
第一,在政策框架与监管体系方面,新加坡在低空经济领域建立了完善的法规体系,涵盖空域管理、飞行安全、数据隐私等领域。大湾区可参考其经验,结合本地实际,制定更具适应性的监管政策,并推动与新加坡共同参与国际民航组织(ICAO)等机构的规则制定,提升大湾区在全球的影响力。
第二,在技术创新与标准共建方面,新加坡在高精度导航、跨境低空物流和无人机通信加密方面具备领先优势,而大湾区在人工智能、5G通信和智能制造方面实力强劲。双方可共建联合实验室,聚焦低空感知技术、自主避障算法和空管系统优化,推动技术标准的互认与融合。例如,深圳与香港已在探索跨境低空航线,未来可扩展至新加坡,形成“大湾区—东南亚”低空经济走廊。
第三,在产业生态协同方面,新加坡汇聚了众多国际航空企业和科研机构,而大湾区则依托完善的无人机产业链,培育了如大疆、亿航智能等行业领军企业。通过设立“粤港澳—新加坡低空经济联盟”,可促进企业间的技术共享与市场联动,共同开发适用于全球市场的低空解决方案。同时,借鉴新加坡的“测试—验证—推广”模式,大湾区可加速eVTOL、无人机物流等场景的商业化落地。
第四,在国际化人才培养方面,新加坡通过高校合作和职业培训体系,培养了大量低空经济专业人才。大湾区可联合新加坡南洋理工大学等顶尖学府,设立跨境低空科技研究中心,并推出联合奖学金计划,吸引全球青年学者参与低空技术创新。此外,鼓励企业设立海外实习基地,促进人才双向流动,同步提升技术实操与国际化运营能力。
第五,新加坡在东盟经济共同体中扮演枢纽角色,而大湾区正深化与东南亚的经贸联系。双方可共同发起“低空经济伙伴计划”,在跨境物流、应急救援、智慧城市等领域开展试点,逐步形成可复制的国际标准。例如,借鉴新加坡—广东合作理事会(SGCC)的模式,设立专项工作组,协调空域管理、数据互通和监管互认,推动低空经济从“湾区实践”迈向“全球标准”。
粤港澳大湾区与新加坡在低空经济领域的合作,是优势互补、互利共赢的战略选择。通过深化政策协调、技术共享、产业协同和人才交流,中新双方将共同探索低空经济发展的新模式,携手推动全球行业标准的制定,为世界低空经济的高质量发展树立合作典范。
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