低空经济导论周志民韩志科周苏低空经济机械自动化通信_周志民韩志科周苏_9787111800439

本书是为高校低空经济、低空技术与工程及相关专业低空经济导论课程编写的教材，提供全面的低空经济知识体系。本书分为四个部分，首先介绍了低空经济的崛起，包括空域管理、低空空域的定义及其与低空经济的关系。接着探讨了低空经济的产业与技术，涵盖了从低空飞行器技术到低空物流、城市空中交通、低空文旅与公共服务等多个方面。第三部分聚焦于低空经济的治理、法规与标准，详细阐述了国际与国内法规，安全、安保与应急响应，数据治理与隐私保护等内容。最后一部分介绍了低空经济规模测算、空域产权与公共政策，展望了低空经济的技术前沿，如量子通信、海空一体化技术等，并讨论了低空经济的全球治理与一带一路低空走廊的可行性。
本书的编写结合了最新的研究成果和实际案例，旨在帮助学生深入理解低空经济的定义、发展历程、技术基础、产业应用、法规框架以及未来发展趋势。通过案例分析、习题和课程实践，学生能够掌握低空经济的核心概念和实际应用，为未来在相关领域的研究和工作打下坚实基础。
本书既适合高等院校低空技术、控制工程、通信技术、信息技术及相关专业学生学习，也适合对低空经济领域感兴趣的读者阅读参考。

《低空经济导论》涵盖低空经济的多方面知识。其中，空域与基础设施篇阐述低空经济崛起和低空空域划分与运行，涉及空域管理分类、仪表飞行及应用场景，剖析低空空域定义、经济发展和相互关系，探讨空间经济史视角下的低空经济概念的演化。产业与技术篇聚焦于低空飞行器技术谱系，含固定翼飞机、直升机、多旋翼飞机等，探讨新能源技术、自主飞行与感知避让技术；低空物流一章覆盖场景分层的经济性临界点、技术实现、货物系统设计要素及典型运营模型；城市空中交通、低空文旅与公共服务章节分别介绍其概述、需求预测、商业模式及案例、结合公共服务的方式与意义、低空文旅和公共服务、低空数据要素等内容。治理、法规与标准篇介绍国际和国内法规，探讨安全、安保与应急响应，以及数据治理与隐私保护。经济、社会与可持续发展篇测算低空经济规模，分析空域产权与公共政策，展望技术前瞻。
学习本课程的意义如下。
（1）构建低空经济知识体系：全面覆盖低空经济各领域知识，帮助学习者深入理解低空经济的内涵与外延。
（2）把握前沿技术动态：掌握低空经济领域的最新技术进展，为从事相关科研或产业工作奠定基础。
（3）提升实践应用能力：通过案例分析和实践教学环节，提高解决实际问题的能力，以适应未来职业需求。
（4）培养系统思维与创新意识：从多维度审视低空经济发展，激发创新思维，为低空经济可持续发展贡献力量。
本书各章在编写时遵循下列要点。
（1）介绍基本观念或解释原理，让学习者能切实理解和掌握低空经济的各项知识、技术的基本原理及相关应用。
（2）结合知识点，提供了丰富且浅显易懂的案例，以深入浅出的方式，激发学习者的学习兴趣，重视培养学习方法。
（3）思维与实践并进，为学习者提供了低认知负荷的自我评价题目，让学习者在自我成就中建构低空经济的基本观念与技术。在本书的附录部分提供了习题参考答案，供读者对比思考。
（4）在部分章节以及最后安排了不同的案例聚焦环节。
本课程的教学进度设计见课程教学进度表，该表可作为教师授课和学生学习的参考。实际执行时，应按照教学大纲编排、确定本课程的教学进度。
本课程的教学评测可以从以下几个方面入手。
（1）结合每章的课后习题（四选一标准选择题，12组）。
（2）结合布置的课程实践作业（如第5章）以及附录中的课程实践：低空经济场景沙盘环节。
（3）结合平时考勤。
（4）任课教师认为必要的其他考核方法（如期末闭卷考试）。
本书内容全面，知识先进，通俗易懂，既适合高等院校低空技术、控制工程、通信技术、信息技术及相关专业学生学习，也适合对低空经济相关领域感兴趣的读者阅读参考。
欢迎教师与作者交流，并索取为本书教学配套的相关资料。
本书的编写得到中国船舶集团有限公司第七六〇研究所、浙大城市学院、杭州电子科技大学、浙江安防职业技术学院、杭州市中策职业学校钱塘学校等多所院校、企业的支持。本书由周志民、韩志科、周苏担任主编，参加编写工作的还有项志豪、余俊芳、唐祥。在此一并表示感谢！
由于编者水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。

前言
第一篇空域与基础设施
第1章低空经济的崛起 2
1.1 低空经济的定义 2
1.2 空域管理 3
1.2.1 空域管理分类 3
1.2.2 仪表飞行 4
1.2.3 空域管理的应用场景 5
1.3 低空空域与低空经济 6
1.3.1 低空空域的定义 6
1.3.2 低空经济的发展 6
1.3.3 低空经济及低空空域的关系 7
1.4 空间经济学视角 9
1.4.1 空间经济学概述 9
1.4.2 稀缺性的漂移 10
1.4.3 产权制度的三次跳跃 10
1.4.4 从地契到航迹即契约 10
1.4.5 空间维度的边际收益递增 11
1.5 低空经济概念的演化 11
1.5.1 城市空中交通 11
1.5.2 先进空中交通 12
1.5.3 UAM、AAM和LAM的关系 12
1.6 中国语境：政策脉冲与地方竞合 13
1.6.1 政策脉冲 13
1.6.2 地方竞合 13
1.6.3 相互作用 13
1.7 案例聚焦：深圳UOM实战 14
【习题】 15
第2章低空空域划分与运行 18
2.1 ICAO框架下的空域层级 18
2.1.1 管制空域 18
2.1.2 非管制空域 19
2.1.3 中国民航与ICAO空域层级管理的异同 19
2.2 中国空域改革 20
2.2.1 军民航协同 20
2.2.2 管制指挥区 21
2.2.3 融合运行区 21
2.3 数字孪生空域 22
2.3.1 数字孪生基础 22
2.3.2 地理围栏技术 26
2.4 低空基础设施三层架构 27
2.4.1 物理层 27
2.4.2 数据层 28
2.4.3 服务层 30
2.5 常见低空基础设施 31
2.5.1 机场与起降设施 31
2.5.2 航行服务设施 32
2.5.3 数字化管理系统 32
2.5.4 产业配套设施 32
2.6 案例聚焦：湖南省低空空域协同管理改革 32
【习题】 34
第二篇产业与技术
第3章低空飞行器技术谱系 37
3.1 低空飞行器技术 37
3.1.1 固定翼飞机 38
3.1.2 直升机 39
3.1.3 多旋翼飞机 41
3.1.4 无人机 43
3.1.5 eVTOL 45
3.1.6 扑翼飞行器 46
3.1.7 系留气球 48
3.1.8 飞艇 50
3.2 低空飞行器的新能源技术 51
3.2.1 高比能电池 51
3.2.2 氢燃料 53
3.2.3 混合电推进系统 54
3.3 自主飞行与感知避让技术 55
3.3.1 ADS-B技术 55
3.3.2 5G/6G技术 56
3.3.3 AI视觉融合技术 56
3.4 案例聚焦：EH216-S适航取证之路 56
【习题】 58
第4章低空物流 60
4.1 场景分层的经济性临界点 60
4.1.1 末端物流经济性临界点 61
4.1.2 支线物流经济性临界点 61
4.1.3 干线物流经济性临界点 62
4.2 低空物流的技术实现 62
4.2.1 无人机技术 62
4.2.2 动力系统 64
4.2.3 导航与定位技术 65
4.2.4 通信技术 66
4.2.5 空域管理与调度技术 67
4.3 货物系统设计要素 68
4.3.1 货物特性与分类 68
4.3.2 货物包装与容器 68
4.3.3 货物存储与管理 69
4.3.4 货物运输设备 69
4.3.5 货物信息管理系统 69
4.3.6 安全与保障 69
4.4 典型运营模型 70
4.4.1 冷链运营模型 70
4.4.2 医药应急运营模型 70
4.4.3 海岛补给运营模型 71
4.5 民用无人驾驶航空发展路线 71
4.5.1 发展定位 71
4.5.2 发展目标 72
4.5.3 阶段目标 72
4.5.4 主要任务 73
4.6 案例聚焦：低空物流典型案例 74
【习题】 77
第5章城市空中交通 80
5.1 城市空中交通概述 80
5.1.1 发展现状 80
5.1.2 技术进展 81
5.1.3 应用场景 81
5.1.4 面临的挑战与展望 82
5.2 需求预测 82
5.2.1 人口密度 82
5.2.2 时间价值 82
5.2.3 支付意愿 83
5.3 eVTOL航线规划与噪声约束 83
5.4 商业模式 84
5.4.1 出行即服务 85
5.4.2 空域拍卖 85
5.4.3 动态定价 85
5.5 案例聚焦：空中交通正义与低空鸿沟 86
5.6 课程实践：城市空中交通模拟与规划 87
【习题】 89
第6章低空文旅与公共服务 92
6.1 低空文旅结合公共服务 92
6.1.1 结合的方式 92
6.1.2 结合的意义 93
6.2 低空文旅 93
6.2.1 低空观光 94
6.2.2 跳伞 94
6.2.3 热气球 94
6.2.4 光影秀 95
6.3 低空公共服务 96
6.3.1 应急医疗 96
6.3.2 消防 96
6.3.3 巡检 96
6.3.4 测绘 97
6.4 低空数据要素 97
6.4.1 低空数据要素的属性 98
6.4.2 从影像到城市数字孪生 99
6.4.3 城市数字孪生的应用 101
6.5 案例聚焦：张家界空中漫步项目财务模型 101
【习题】 103
第三篇治理、法规与标准
第7章国际与国内法规 107
7.1 低空经济的法规体系 107
7.1.1 国际法规 107
7.1.2 国内法规 108
7.2 ICAO、EASA、FAA法规演进 109
7.2.1 ICAO法规演进 109
7.2.2 EASA法规演进 110
7.2.3 FAA法规演进 110
7.3 中国1+N+X法规体系 111
7.3.1 核心法规（1） 111
7.3.2 领域规范（N） 111
7.3.3 配套文件（X） 112
7.3.4 应用场景与意义 112
7.4 低空产业的四类证照 113
7.4.1 适航证照 113
7.4.2 运营证照 113
7.4.3 人员证照 113
7.4.4 空管证照 114
7.5 案例聚焦：欧盟U-space与中国UOM互认进展 114
7.5.1 互认的现状 114
7.5.2 互认面临的挑战和应对措施 115
【习题】 115
第8章安全、安保与应急响应 118
8.1 三个关键环节 118
8.1.1 安全机制 118
8.1.2 安保措施 118
8.1.3 应急响应 119
8.2 三重保障体系 119
8.2.1 法规保障体系 119
8.2.2 安全管理体系 120
8.2.3 标准体系 120
8.3 系统安全方法 120
8.3.1 安全操作风险评估 120
8.3.2 设计保证等级分类 122
8.3.3 系统理论过程分析 123
8.4 非合作目标检测技术 125
8.5 反无人机技术 127
8.5.1 为什么需要反无人机技术 127
8.5.2 反无人机技术的核心环节 127
8.5.3 软杀伤技术 128
8.5.4 硬杀伤技术 128
8.6 公众接受度与危机沟通 130
8.6.1 公众接受度 130
8.6.2 危机沟通 130
8.7 案例聚焦：基于智能体的坠机概率蒙特卡洛模拟 131
【习题】 133
第9章数据治理与隐私保护 136
9.1 数据治理 136
9.1.1 数据治理的主要维度 136
9.1.2 数据全生命周期安全保障 137
9.1.3 数据安全防护体系建设 137
9.2 隐私保护 138
9.2.1 隐私保护的必要性 138
9.2.2 法律法规保障 139
9.2.3 隐私保护的管理规范 139
9.2.4 隐私保护的技术手段 139
9.2.5 面临的挑战与应对策略 140
9.3 低空数据主权与跨境流动 140
9.3.1 低空数据主权 140
9.3.2 跨境流动 141
9.3.3 平衡与发展 141
9.4 影像数据脱敏与加密传输 141
9.4.1 影像数据脱敏 142
9.4.2 影像数据加密传输 142
9.5 区块链技术 143
9.5.1 区块链的定义 144
9.5.2 区块链的发展 144
9.5.3 区块链的特征 145
9.5.4 区块链的核心技术 145
9.6 案例聚焦：区块链在飞行日志存证中的应用 148
【习题】 148
第四篇经济、社会与可持续发展
第10章低空经济规模测算 152
10.1 低空经济的规模与增长预测 152
10.1.1 未来增长趋势及预测 152
10.1.2 市场规模测算依据 152
10.2 低空经济的供给端 153
10.2.1 产业链图谱 153
10.2.2 乘数效应 154
10.2.3 乘数效应对供给端的影响 154
10.3 低空经济的需求端 156
10.3.1 消费者剩余 157
10.3.2 生产者剩余 158
10.3.3 需求端与消费者/生产者剩余的关系 158
10.4 在GDP中看见低空经济 159
10.4.1 低空经济在GDP核算中的现状与挑战 160
10.4.2 建立低空经济卫星账户的方法与步骤 160
10.4.3 低空经济卫星账户的应用与意义 160
10.5 案例聚焦：投入产出表测算eVTOL拉动区域经济 161
10.5.1 产业链构成 161
10.5.2 投入产出表的应用 161
10.5.3 经济拉动效应的具体体现 162
10.5.4 典型案例 162
【习题】 165
第11章空域产权与公共政策 168
11.1 什么是空域产权 168
11.1.1 空域产权的法律界定 168
11.1.2 公共政策的制定与实施 168
11.1.3 案例：成都市增设文旅、特技等新空域 169
11.2 空域资源的稀缺性与定价机制 170
11.2.1 空域资源的稀缺性 170
11.2.2 定价机制 171
11.3 央地分权下的地方低空经济立法实验 171
11.3.1 地方立法实验对国家层面立法的启示 172
11.3.2 央地分权与立法协调 172
11.3.3 地方立法实验的制度控制 172
11.4 绿色补贴与碳交易 173
11.4.1 绿色补贴 173
11.4.2 碳交易 173
11.4.3 绿色补贴与碳交易的关系 174
11.5 新职业岗位画像 174
11.5.1 无人机群飞行规划员 174
11.5.2 远程机长 175
11.5.3 空域数据分析师 175
11.6 人才、教育与就业 176
11.6.1 低空经济事业的人才需求 176
11.6.2 产教融合：校企共建低空经济实验室 177
11.6.3 低空经济的伦理教育框架 178
11.7 案例聚焦：空域产权与政策 179
【习题】 181
第12章低空经济的技术前瞻 184
12.1 低空经济的前沿技术 184
12.1.1 飞行器设计制造技术 184
12.1.2 能源动力技术 184
12.1.3 飞行控制系统技术 185
12.1.4 空中交通管理技术 185
12.1.5 通信导航技术 185
12.1.6 探测感知技术 186
12.1.7 作业专用技术 186
12.2 强化学习在空域容量管理中的应用 187
12.2.1 实时评估与动态调整 187
12.2.2 路径规划与冲突消解 187
12.2.3 资源分配与任务调度 188
12.2.4 系统优化与策略改进 188
12.3 低空经济中的海空一体化 188
12.3.1 海空一体化技术 188
12.3.2 水下无人机技术 190
12.3.3 典型案例：海空潜无人装备智能协同演示 192
12.3.4 典型案例：海空一体化立体协同观测联合试验 193
12.4 量子通信在低空数据链的实验 193
12.4.1 实验平台搭建 194
12.4.2 量子信号传输实验 194
12.4.3 网络组网与密钥分发实验 195
12.4.4 量子通信在低空数据链的实验案例 195
12.5 全球治理与一带一路低空走廊 195
12.5.1 一带一路低空走廊的内涵与目标 196
12.5.2 跨境低空物流走廊的可行性 197
12.5.3 发展中国家空域现代化路径 198
12.5.4 国际标准竞争与话语权 199
【习题】 200
附录
附录A 课程实践：低空经济场景沙盘 204
附录B 习题参考答案 207
参考文献

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