低空计算平台

算力织就低空网：低空计算平台如何撑起万亿产业骨架

2024年以来，国内低空空域改革进入落地深水区，eVTOL试飞、低空文旅开放、通用航空作业放量等应用场景加速铺开，行业普遍预测到2030年我国低空经济规模将突破万亿元。但当越来越多的无人机、有人驾驶低空飞行器同时飞上天空，一个核心瓶颈逐渐浮出水面：海量飞行数据谁来算？复杂的多域任务谁来调度？飞行安全怎么保障？答案正在指向一个此前被低估的核心基础设施——低空计算平台。不同于通用算力平台，低空计算是专为低空飞行全链路设计的专用算力体系，小到单架飞行器的机载实时避障，大到整个城市空域的动态调度，都要依赖这一“隐形骨架”支撑。

在低空飞行器的端侧，计算平台的价值已经率先落地。今年2月，航空工业计算所正式发布面向低空领域的“灵筹智算”机载计算平台，给出了端侧低空计算的成熟方案：这款平台拥有280TOPS的总算力，采用多核异构协同计算架构，同时融合CPU、GPU、NPU与FPGA四类计算单元，搭配自研的动态智能调度机制，可以同时支撑十余项智能任务并行运转，还能保障核心飞行任务零中断。对于机载设备来说，体积、功耗和响应速度是生死线——“灵筹智算”把原本分散在多个硬件模块的座舱交互、视景增强、环境感知与紧急避障功能全部集成在单一硬件上，既压缩了设备体积、降低了功耗，又打破了不同模块之间的数据孤岛，最终实现了毫秒级的全链路响应，直接解决了当前低空飞行器机载算力不足、响应滞后的行业痛点。

一个很直观的对比就能看出变化：此前不少eVTOL企业采用多块独立板卡分别处理不同飞行任务，不仅占用了近三分之一的机身载荷空间，不同模块之间的数据传输延迟最高可达数百毫秒，遇到突发特情时很容易错过避障窗口。而“灵筹智算”把所有功能集成后，不仅节省了超过40%的载荷，全链路响应压缩到几十毫秒以内，对于时速200公里的eVTOL来说，这意味着比之前多留出了近10米的应急反应距离，飞行安全的容错空间被大幅拉开。目前，这款平台已经开始对接国内多家主流eVTOL制造企业，未来两年内就可能搭载量产机型投入试运行。

如果说端侧计算是每架飞行器的“智慧大脑”，那么广域云侧计算就是整个低空领域的“中枢神经系统”。不同于端侧服务单架飞行器的定位，云侧低空计算平台要解决的是全空域的数据打通、动态管理和实时调度问题，这也是当前低空空域开放后，各地管理部门最迫切的需求。中科星图打造的低空云开发者平台和低空在线服务平台，就是国内最早落地的广域低空计算公共底座方案。

这套方案的核心逻辑是依托中科星图本身的空天信息多圈层数据供给能力，加上星图超算云网的基础设施算力，用网格技术整合分散在不同部门、不同企业的低空数据，打造“低空一朵云”，实现全要素数据的统一计算和调度。具体来说，这个平台可以提供三大核心能力：第一是低空数据全要素支撑，把空域划设信息、地形地貌数据、气象实时数据、飞行器动态数据等分散在民航、气象、自然资源等不同部门的数据整合在一起，打破了部门间的数据壁垒；第二是低空全息网格计算与低空空域全时空计算，相当于把整个城市的低空空域拆分成一个个可动态调度的计算单元，实时计算不同单元的占用情况、飞行冲突风险；第三是低空规划和运行全流程仿真和实时管控，不管是监管部门的空域管理、飞行管控，还是企业的航线申请、运营调度，都可以在这个平台上完成。

去年年底，国内某低空经济试点城市已经开始试用这套平台做市域低空飞行管控，试运行数据显示，平台接入了当地120余架通航飞行器、无人机的实时动态数据，空域冲突预警准确率达到98%以上，航线审批的时间从原来的平均1.5天压缩到2小时以内，效率提升超过90%。作为国内首个集成“调度、管控、应用、运营”于一体的一站式低空在线服务平台，这套方案目前已经向多个试点省市落地推广，为整个产业生态提供统一的数据和算力底座——无论是做低空物流的企业，还是做低空文旅的运营商，都不需要再单独搭建自己的空域计算系统，直接调用平台的能力就可以开展业务，大大降低了行业的进入门槛。

从行业发展的脉络来看，低空计算平台的崛起其实是低空经济从“政策开放”转向“商业化落地”的必然产物。在低空空域改革之前，我国低空飞行活动以通用航空作业为主，飞行量小、场景单一，对计算的需求并不突出，很多时候靠人工调度、分散处理就能满足需求。但随着eVTOL商业化落地临近、无人机物流常态化运行、低空文旅消费爆发，短短两三年时间，国内低空日飞行架次已经比2020年翻了近三倍，未来五年还可能保持每年50%以上的增速，原有的计算体系根本无法支撑。

更关键的是，低空飞行的多场景融合对计算提出了完全不同于传统航空的要求：传统民航飞行航线固定、飞行器数量有限，计算需求集中在空管部门的中心调度；而低空飞行是“有去有来”的碎片化动态飞行，城市低空可能同时有物流无人机、观光直升机、eVTOL、私人飞行器等十几种不同类型的飞行器，既要保障每架飞机的实时感知避障，又要协调整个空域的动态配置，还要满足监管部门的安全管控要求，必须构建“端+云”协同的一体化计算体系——端侧负责实时任务处理，保障单架飞行的安全；云侧负责全局数据整合和调度，保障整个空域的有序，二者缺一不可。

现在来看，这个市场的缺口还非常大：根据民航局的数据，截至2023年底，我国在册通用航空器数量已经超过3000架，作业类无人机超过12万架，而已经搭载专用低空计算平台的飞行器占比还不到5%，广域公共计算平台在全国的覆盖率也不足两成，未来五到十年，整个低空计算平台的市场空间可能突破数百亿元。

当然，行业目前也还面临不少待解的问题：一方面，端侧计算平台要满足不同机型的适配要求，从百公斤级的物流无人机到数吨级的eVTOL，对算力、体积、成本的要求差异很大，如何在保证性能的同时控制成本，还需要行业持续迭代；另一方面，云侧计算平台面临数据打通的难题，低空数据分散在多个部门，不同企业的数据标准也不统一，要真正建成全国统一的“低空一朵云”，还需要监管部门和产业界共同推动标准统一。

但不可否认的是，低空计算平台已经成为支撑低空经济高质量发展的核心底座，不管是机载端的技术突破，还是云侧公共平台的落地，都在为产业商业化铺平道路。当算力织就好低空的“神经网络”，万亿低空经济的骨架才真正立了起来，接下来更多的场景创新和商业落地才成为可能。（全文2487字）