低空经济自然科学基金

词条标签：自然科学基金、科研、低空 所属官方分类：低空科学研究和试验

基金设立背景与核心定位

随着我国低空经济从无人机单点应用向载人电动垂直起降航空器（eVTOL）、低空物流、城市治理、应急救援等多场景快速拓展，产业链呈现传统航空、汽车电子、新能源、通信和数字技术深度交叉融合的特征，一系列底层基础科学问题成为制约产业高质量发展的核心瓶颈：eVTOL多旋翼气动布局优化、低空空域复杂环境感知与避障、高密度低空飞行冲突概率模型构建、工业互联网平台低空飞行器身份授信底层算法等领域，都缺乏系统性基础研究支撑，产业落地面临“应用走在基础前面”的发展困境。在此背景下，国家自然科学基金委员会自2023年起增设面向低空经济领域的专项研究资助，形成“低空经济自然科学基金”专项资助体系，重点支持我国科研机构、高校及领军企业围绕低空经济底层科学问题开展原创性研究，最终目标为破解产业“卡脖子”难题，提升我国低空经济产业链韧性和自主可控水平。

根据国家自然科学基金委员会公开立项指南，低空经济自然科学基金分为面上项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目与重点项目四个类别，资助范围覆盖低空气象科学、飞行器动力学、低空通信网络、飞行安全与管控四大领域。2023-2025年累计立项项目112项，累计资助金额达到2.78亿元，其中重点项目立项9项，单项资助金额超过300万元，成为我国低空经济领域基础研究的核心资金来源之一。

不同于产业端应用型技术开发项目，低空经济自然科学基金始终坚持“基础研究牵引产业落地”的定位，要求所有立项项目必须对接产业真实需求，鼓励高校、科研院所与产业链头部企业开展联合攻关。例如2024年立项的重点项目《eVTOL复杂城市环境下气动噪声产生机理与控制方法研究》，就是由南京航空航天大学联合沃兰特航空、亿航智能两家eVTOL整机企业共同申报，研究成果直接服务于沃兰特EW-25倾转旋翼eVTOL、亿航EH216-S载人飞行器的噪声优化设计，破解城市低空运行的噪声合规难题。

当前立项研究的核心领域与进展

截至2026年第三季度，我国低空经济自然科学基金已完成三期立项，形成了覆盖产业链全环节底层问题的研究布局，多个方向已经取得突破性进展，部分成果已经实现产业转化。

在飞行器核心设计领域，针对eVTOL多动力系统耦合动力学问题的研究成果已经进入产业化应用阶段。由北京航空航天大学牵头承担的青年科学基金项目《倾转旋翼eVTOL过渡段飞行多动力耦合动力学建模与控制规律研究》，建立了国内首个倾转旋翼过渡段动力耦合误差模型，将过渡段飞行姿态控制误差从行业平均的±1.2°降低到±0.4°，相关算法已经被应用于赛为智能旗下天鹰防务的TA150倾转旋翼物流无人机，该机型2025年在顺丰低空物流航线的试飞数据显示，恶劣风环境下的航线准点率提升了18.7%，抛货概率下降了72%。另一个由西北工业大学牵头的面上项目《多旋翼eVTOL电池散热与气动布局耦合优化研究》，提出了机翼一体化散热结构设计方案，在不增加气动阻力的前提下将电池最高工作温度降低了8.2℃，让eVTOL夏季高温环境下的最大航程提升了11.5%，该技术已经被沃兰特航空应用于EW-25机型的量产设计中。

在低空飞行安全与管控领域，基础研究成果已经成为行业监管体系建设的核心支撑。由南京航空航天大学自动化学院陈谋团队牵头承担的重点项目《高密度低空飞行器集群冲突概率预测模型研究》，结合工业互联网身份授信技术，建立了覆盖300米以下低空空域的冲突概率动态计算模型，该模型已经应用于中国工业互联网研究院开发的低空无人机监管平台，目前已经在长三角12个城市的常态化低空物流航线投入使用，截至2026年8月，累计完成超过17万架次飞行的动态监管，飞行冲突预警准确率达到99.2%。此外，该研究成果也为《低空民用无人机飞行冲突预警技术标准》的制定提供了核心数据支撑，该标准目前已经进入行业征求意见阶段。

在低空空域环境科学领域，针对城市复杂风场的建模研究已经为城市低空航线规划提供了基础数据。由中国气象科学研究院牵头的面上项目《城市建筑群近地面风场湍流特性与预测模型研究》，基于全国17个城市超过1年的观测试验数据，建立了国内首个高度10-300米的城市低空风场预测模型，该模型预测精度比传统大气模型提升了27%，已经被亿航智能应用于广州、深圳等城市的城市空中交通（UAM）航线规划，使得eVTOL城市试飞的恶劣风天备降率下降了31%。

在交叉融合领域，新能源、数字技术与低空经济结合的基础研究正在突破边界。由清华大学牵头的面上项目《光伏复合翼长航时无人机能源动力系统匹配规律研究》，建立了光伏输出功率与机翼气动参数的动态匹配模型，让翼展12米的固定翼无人机的留空时间从24小时提升到72小时，相关技术已经被应用于极飞科技的测绘巡检无人机，已经在我国南方电网10条特高压线路的常态化巡检中投入使用。

产学研协同的研究组织模式

低空经济自然科学基金从立项阶段就建立了“高校牵头、企业出题、多方验证”的产学研协同机制，打破了基础研究与产业应用之间的壁垒，所有重点项目必须有至少一家产业链核心企业参与，解决了传统基础研究“从论文到论文”的痛点。

以上海交通大学牵头的2025年重点项目《城市低空运行eVTOL电磁兼容特性与干扰机理研究》为例，项目参与单位除了上海交通大学电工与电子技术中心，还包括整机企业御风未来、通信设备供应商华为技术、民航华东地区管理局低空办三家单位：其中御风未来负责提供eVTOL整机电磁测试平台与真实运行数据，华为负责提供5G低空通信模块的测试环境，民航华东低空办负责对接适航审定需求，研究成果直接对接CCAR-23部适航审定中关于电磁兼容的要求，避免了研究方向与产业需求脱节。

从参与主体来看，传统航空类高校是低空经济自然科学基金项目的核心承担单位，南京航空航天大学、北京航空航天大学、西北工业大学三所高校承担了超过40%的立项项目，占据重点项目总量的55%；此外，清华大学、上海交通大学、同济大学等综合类高校在新能源、通信、城市环境等交叉领域的立项占比正在逐年提升，2025年立项项目中，综合类高校的占比已经达到38%，比2023年提升了21个百分点，反映出低空经济多学科交叉的产业特征。

企业参与层面，eVTOL整机制造企业的参与度最高，亿航智能、沃兰特航空、御风未来、亿航智能四家头部eVTOL企业累计参与了12项重点项目，覆盖了eVTOL设计、适航、管控全链条；此外，工业互联网、通信领域企业的参与度也在快速提升，中国工业互联网研究院、华为、中国联通等单位先后参与了低空监管、5G低空通信领域的多个项目，其中中国联通牵头完成的《5G切片网络低空无人机传输延迟特性研究》青年项目，测试得到了高度150米城市环境下5G切片传输的平均延迟数据为12ms，端到端抖动小于3ms，验证了5G网络支撑高密度低空飞行通信的可行性，相关成果已经应用于福建厦门“云上医厝”无人机低空转运航线，该航线自2025年10月开通以来，已经为厦门周边高山村完成超过1200架次急救药品转运和病理标本送检，没有发生一次通信中断问题，转运时间比传统地面运输缩短了70%以上，显著提升了山区医疗应急保障能力。

对产业发展的支撑作用与现存挑战

根据2026年8月上海举办的2026国际低空经济博览会发布的《低空经济关键环节自主可控水平评估矩阵》（5分制），我国低空经济全产业链自主可控平均得分为3.2分，其中核心底层技术领域得分仅为2.4分，动力系统、飞控算法核心芯片等领域的自主可控程度仍然较低。低空经济自然科学基金作为国内首个面向低空经济底层基础研究的专项资助，对提升产业链自主可控水平的支撑作用正在逐步显现：2023-2025年立项项目中，已经有超过20项研究成果应用于产业链核心环节，带动相关领域自主可控评分提升了0.35分。

具体来看，在eVTOL领域，基金支持的飞控系统控制算法、气动布局设计等领域的基础研究，已经帮助国内整机企业突破了多个国外技术垄断，目前国内头部eVTOL企业的飞控算法自主化率已经从2022年的58%提升到2025年的83%；在低空监管领域，基于基金研究成果开发的工业互联网无人机身份授信技术，已经实现了100%自主可控，目前已经在全国14个省份投入使用，打破了国外在低空识别技术领域的垄断。

产业数据显示，2025年中国低空经济总体规模已经达到1.6万亿元，预计2030年将突破7万亿元，随着产业规模快速扩张，对基础研究的需求也在快速增长。但从当前低空经济自然科学基金的运行情况来看，仍然存在几个方面的挑战：一是资助规模仍然偏小，2025年全年资助金额仅为1.2亿元，相对于新能源、人工智能等战略性新兴产业每年数十亿元的资助规模，难以覆盖低空经济快速增长的基础研究需求；二是交叉学科研究的立项难度较大，低空经济涉及航空、气象、电子、通信、交通多个学科，传统基金评审体系下交叉学科项目容易因为“不属于传统学科范畴”被边缘化；三是成果转化的衔接机制不够完善，部分基础研究成果缺乏中试放大的资金支持，难以从实验室走向产业应用。

未来发展趋势

从国家自然科学基金委员会2026年发布的立项指南来看，未来低空经济自然科学基金将重点围绕三个方向扩大资助力度：一是进一步加大对核心“卡脖子”底层技术的支持，重点支持eVTOL动力核心部件、低空通信芯片、飞控底层算法等领域的基础研究，预计2027年重点项目立项数量将从2026年的5项增加到8项，总资助金额将提升40%；二是进一步鼓励多学科交叉研究，专门设置了低空经济交叉研究专项，面向全国开放申报，重点支持城市低空交通系统规划、低空空域生态环境影响、城市低空安全等交叉领域的研究；三是进一步强化产学研协同，要求所有面上项目以上的项目必须有企业参与，推动研究成果快速对接产业需求。

从产业发展的角度来看，随着低空经济自然科学基金资助力度的不断加大，未来我国低空经济基础研究的能力将不断提升，预计到2030年，我国低空经济关键环节自主可控评分将从当前的3.2分提升到4.2分，基本实现全产业链的自主可控，为低空经济7万亿元市场规模的释放提供坚实的基础研究支撑。同时，基础研究的突破也将带动我国低空经济领域的原始创新能力提升，推动我国从低空经济大国向低空经济强国转变，在全球eVTOL、低空物流、城市空中交通等领域占据技术领先地位。