李艳华（河北省空域安全无人机反制重点实验室）
摘 要：低空经济正从单一的航空器应用向立体化、智能化的城市生态系统演进。本文突破传统“点状应用”的研究视角，提出“城市+空天+地下”三维融合的分析框架。研究认为，低空经济实现高质量发展的核心在于三大融合：其一，通过与智慧城市深度融合，将低空智能网联作为城市新型基础设施，打通空中交通、低空物流、移动地图与移动电子眼四大场景，构建天地一体的城市立体经济网络；其二，通过与空天网络协同，整合低轨卫星的泛在通信与高轨卫星的广域覆盖能力，形成“低空—高空—太空”一体化的空天经济形态；其三，前瞻性地向地下空间延伸，与地下管网、商业空间及水文地质监测联动，实现从空中至地下的纵向贯通。在此基础上，本文深入剖析了低空安全与网络安全的同构性及风险叠加效应，指出未来“网络攻击与低空入侵”的复合型威胁将成为重大隐患，并据此构建了“低空红蓝对抗与网络安全防护”协同防御机制。本研究为低空经济的理论深化、顶层设计与安全治理提供了系统性参考。
关键词：低空经济；智慧城市；空天一体化；地下空间；协同安全治理
一、问题的提出：从“点状应用”到“立体融合”的范式跃迁
自2023年被列为战略性新兴产业以来，低空经济在我国呈现出快速增长态势。各地政府密集出台低空经济发展相关规划，无人机物流、城市空中交通（UAM）、低空旅游、应急救援等应用场景多点开花，产业规模迅速扩大。但在繁荣的表象之下，一个深层次的结构性问题逐渐显现：当前的低空经济实践仍处于“点状应用”阶段。各类场景各自推进，低空飞行器被视为孤立的运输工具或作业平台，未能与城市既有的基础设施、信息网络、能源系统和治理体系形成有机连接。这种碎片化的发展模式，不仅限制了低空经济的规模效应与网络效应的发挥，更使其难以融入城市运行的“主循环”。
低空经济的真正潜力，在于其能否实现从“空中飞行”到“立体融合”的范式跃迁。所谓“立体融合”，是指低空活动不再局限于垂直高度1000米以下的物理空间，而是作为连接天空、城市、地下的“纽带”，将不同维度的资源、数据和功能整合为一个协同运行的生态系统。具体而言，这一融合过程包含三个不可分割的维度：一是向“城”融合，将低空智能网联作为智慧城市的新型基础设施，构建天地一体的城市立体经济；二是向“天”融合，整合低轨与高轨卫星资源，形成覆盖全域、响应实时的空天一体化能力底座；三是向“地”融合，延伸至地下管网、商业空间及地质监测领域，实现从空中至地下的纵向贯通。
上述三重融合一旦实现，低空经济将不再是悬浮于城市上空的空中楼阁，而是深度嵌入国计民生与C端消费的“城市操作系统”。与此同时，随着低空飞行器成为城市日常生活的常态化存在，安全风险的性质也将发生根本性变化。低空安全不再仅仅是物理层面的飞行事故或空中碰撞问题，而是与网络安全深度交织，形成了新的复合型风险。未来，网络攻击与低空入侵的叠加，可能对信息金融安全、公共安全乃至国家领土安全构成系统性威胁。
基于此，本文旨在系统回答以下问题：低空经济如何实现与城市、空天、地下三大空间的深度融合？这种融合将催生哪些新的业态与场景？在深度融合的背景下，低空安全面临哪些结构性风险，应如何构建协同防御体系？通过对这些问题的探讨，本文试图为低空经济的理论建构与政策实践提供一个整合性的分析框架。
二、向“城”融合：低空智能网联与智慧城市的一体化
低空经济与城市空间的融合，首先体现为物理基础设施的互联互通与数据层面的共享共生。这一融合的核心，是将低空智能网联定位为智慧城市的新型基础设施，而非独立运行的“附加系统”。
（一）将低空智能网联定位为城市新型基础设施
传统智慧城市建设，主要依托地面感知设备（摄像头、物联网传感器、交通检测器等），形成了以二维平面为核心的数据采集网络。这种网络虽然覆盖广泛，但存在视角固定、盲区多、灵活性差等固有局限。低空智能网联的加入，从根本上改变了这一格局。它通过构建“空中移动感知层”，将城市感知的维度从地面延伸至低空，实现了从“静态点状感知”到“动态立体感知”的跃升。
从技术架构上看，低空智能网联由三个相互支撑的层次构成。第一层是低空通信网络，以5G-A/6G的通感一体技术为核心，为飞行器提供大带宽、低延迟的数据传输功能，同时具备对空域的感知能力。第二层是低空感知网络，融合雷达、视觉、红外、激光雷达等多模态传感器，实现对飞行器、障碍物、气象环境的全天候监测。第三层是低空计算网络，通过边缘计算节点与城市云数据中心的协同，实现海量数据的实时处理与智能决策。这三个层次与城市既有的地面光纤网络、数据中心、物联网平台实现互联互通，共同构成“地空一体”的城市神经中枢。
（二）四大贯通性场景：从国计民生到C端消费
低空智能网联与智慧城市的深度融合，将通过以下四个贯通性场景，重塑城市的生产与生活方式。
第一，空中交通出行成为城市公共交通体系的有机组成部分。电动垂直起降飞行器（eVTOL）将与地铁、公交、共享单车等地面交通方式形成立体接驳。乘客通过城市统一的出行即服务（MaaS）平台，可以一站式规划“地面+空中”的出行路径。空中通道将有效缓解城市核心区的高强度地面交通压力，形成“15分钟空中通勤圈”的新城市格局。深圳、广州等先行城市已开展eVTOL城际飞行试点，为这一场景的规模化应用奠定了基础。
第二，低空物流网络从“最后一公里”向“全链路”延伸。城市物流配送中心与社区无人机起降点、智能快递柜形成闭环网络。生鲜、医药等高时效需求，通过低空通道实现分钟级送达。这一网络不仅提升了物流效率，更与城市交通管理系统协同，避免无人机与地面车流的相互干扰。美团、顺丰等企业在深圳、上海等地已建成常态化运营的低空物流航线，验证了该模式的商业可行性。
第三，传统移动地图向城市低空数字孪生系统迭代演进。传统的数字地图以地面二维或准三维信息为主。低空飞行器的常态化运行，要求构建一个动态更新的城市低空数字孪生模型。该模型不仅包含建筑物、道路、植被、水域等静态要素，还实时融合气象数据、电磁环境、空域动态、飞行器轨迹等动态信息。这一孪生模型同时服务于三类主体：城市管理者用于空域规划与交通调度，低空运营企业用于航线优化与风险规避，终端消费者用于查询与预约服务。它因此成为城市数字化转型的关键底座。
第四，移动电子眼构建空中城市感知网络。搭载多光谱、热成像、环境监测传感器的无人机群，构成“空中移动电子眼”网络。该网络可实时监测城市交通拥堵、违章建筑、环境污染、火灾隐患、应急事件等，数据实时接入智慧城市智能运行中心（IOC），形成“空中巡查—地面处置—结果反馈”的闭环。相较于地面固定摄像头，移动电子眼具有灵活性高、覆盖范围广、视角多维的优势，尤其适用于应急响应、大型活动保障和城市精细化管理。
这四大场景的共同特征在于：低空不再是孤立的物理空间，而是城市功能网络的有机延伸；低空飞行器不再是独立的交通工具或作业平台，而是城市数据采集、传输、执行的移动节点。图1直观地呈现了低空智能网联与智慧城市深度融合后的立体经济形态。
图 1 天地一体的城市立体经济形态
注：该图以城市三维模型为背景，展示了从低空飞行层到地面设施层的数据与业务流动。图中包含 eVTOL 空中出租车、无人机物流编队、移动电子眼等元素，它们通过 5G-A 基站、边缘计算节点与城市 IOC 相连，形成一张贯通空中、地面、地下的城市立体网络。资料来源：作者借助 AI 工具绘制。
三、向“天”融合：低轨与高轨协同下的空天经济
低空经济要实现规模化、常态化运行，必须解决全域覆盖、全天候通信导航感知的难题。单靠地面基站和飞行器自身传感器，在山区、海洋、边境等区域存在覆盖盲区，在极端天气或应急场景下可靠性不足。低轨卫星（LEO）与高轨卫星（GEO）的协同组网，为低空经济提供了空天一体化的能力底座，并催生了“空天即服务”的新经济形态。
（一）低轨卫星：泛在连接与增强感知低轨卫星星座（如 Starlink、中国星网、千帆星座等）因其轨道高度低（通常 500~1500 公里），具备低延迟、高带宽、全球覆盖的优势。对于低空经济而言，低轨卫星的核心价值体现在三个层面。其一，通信补盲。在地面通信网络覆盖不足的山区、海洋、边境地带，低轨卫星为低空飞行器提供连续、可靠的通信链路，使超视距飞行（BVLOS）成为可能，极大扩展了低空经济的活动边界。其二，导航增强。低轨卫星可播发高精度定位信号，与北斗系统形成协同，将定位精度提升至厘米级，满足城市密集空域、复杂电磁环境下低空飞行的高精度导航需求。其三，星载感知。低轨卫星搭载的合成孔径雷达（SAR）、光学载荷等，可对广域低空空域进行大范围态势感知，识别非合作飞行器，形成“天基低空监视层”，弥补地面雷达的覆盖盲区。
（二）高轨卫星：广域稳定与应急支撑
高轨卫星位于地球静止轨道（离地约36000公里），具有单星覆盖范围广（约地球表面的1/3）、链路长期稳定的特点。在低空经济体系中，高轨卫星主要承担三类支撑功能。第一，应急通信保障。在极端天气、地质灾害、地面通信设施损毁等场景下，高轨卫星提供高可靠的备份通信链路，确保低空飞行器在应急状态下的指挥调度畅通。第二，广播与授时服务。高轨卫星可向广域低空飞行器广播空域气象信息、航行通告（NOTAM）、空域管制指令等关键信息，并提供高精度授时服务，保障大规模飞行活动的协同性。第三，跨境飞行协调。对于跨国或跨区域的低空航线（如边境贸易、跨境旅游），高轨卫星可作为跨境通信与飞行协调的中继节点，规避多国地面网络互联的复杂问题。
（三）高低轨协同：空天经济的技术架构与商业模式
低轨卫星与高轨卫星并非替代关系，而是互补关系。未来的空天一体化低空经济体系，将呈现“高轨管全域、低轨管实时、地面管末端”的分层架构。高轨卫星提供广域态势感知、应急通信、授时与广播等基础服务；低轨星座提供高带宽、低延迟的通信与增强导航服务，支撑飞行器实时控制与海量数据回传；地面网络在城市密集区提供通感一体化的精细化服务，支撑高密度起降与飞行。
在此架构下，低空运营企业无需自建庞大的通信导航基础设施，而是以“按需购买”的方式接入空天网络服务。这催生了“空天即服务”（Space-as-a-Service, SPaaS）的新型商业模式。卫星运营商、通信服务商、低空运营平台、城市管理平台形成协同生态，共同构成空天经济的重要组成部分。图2展示了这一分层协同的技术架构。
图2 低空经济空天一体化技术架构
注：该图采用分层结构，自上而下为高轨卫星层、低轨卫星层、低空飞行层、地面设施层。图中用不同颜色和箭头表示各层之间的数据流动：高轨卫星向低空飞行层广播气象与空域信息；低轨卫星与低空飞行器之间进行双向通信与导航增强；地面基站与低空飞行器之间进行通感一体化交互。
资料来源：作者借助AI工具绘制。
四、向“地”融合：地下空间的纵向延伸
低空经济的“立体化”不仅应向上延伸至太空，也应向下延伸至城市地下空间。地下管网、地下商业空间、水文地质监测等领域与低空经济的融合，将形成“空中—地表—地下”的纵向贯通。这一纵向融合的前瞻性意义在于：低空经济不再是悬浮于城市上空的“空中楼阁”，而是与城市深层基础设施形成物理与数据连接，成为城市生命线系统的有机组成部分（见图3）。
图3 “空中—地表—地下”纵向融合示意图
注：该图展示了从低空飞行层到地下空间的纵向结构。图中左侧为城市建筑与地面设施，右侧为地质剖面。低空无人机在进行管网巡检、水质监测的同时，将数据与地下传感器、管网机器人、水文监测设备的数据汇聚至城市数据平台，实现纵向贯通。
资料来源：作者借助AI工具绘制。
（一）地下管网与低空巡检的协同
我国城市地下管网（燃气、供水、电力、通信等）总长度达数百万公里，传统的人工巡检效率低、风险高、覆盖不全。无人机搭载激光雷达、气体传感器、高清摄像头等，可从空中对管网地面标识、井盖状态、沿线施工区域进行高频次巡检。无人机与地下管网机器人还可形成“空地协同”作业模式：无人机发现异常后，引导地下机器人进入管网内部进行精确检测与处置。这种协同模式大幅提升了管网巡检的效率与安全性，尤其适用于燃气泄漏、电力外破等高风险场景。
（二）地下商业空间与低空配送的衔接
大型地下商业综合体（如地下购物中心、地铁商业街、地下停车场）与地面物流体系存在物理隔离，传统配送方式需要经过地面到地下的多次转运。通过设置“地面—地下”垂直起降通道，无人机可将货物直接配送至地下商业区的智能接收柜，打通“最后一公里”的最后一程。这一模式对于重庆、哈尔滨等山地城市或寒地城市具有特殊价值——在这些城市中，地下空间承担着比平原城市更为重要的交通与商业功能，低空与地下空间的衔接能够有效提升城市运行效率。
（三）水文监测与地壳运动感知的融合
低空无人机搭载水文监测设备，可对河流、湖泊、水库进行高频次水质采样与流速监测。这些空中获取的数据，与地下水位传感器、地壳形变监测站（GNSS基站）的数据进行融合，能够构建“空中—地表—地下”三维地质水文监测网络。在地质灾害（滑坡、地面沉降、地震）预警中，无人机形变监测与地下传感器数据的融合，可以显著提升预警的精度与时效性，为防灾减灾提供新的技术手段。
五、低空安全与网络安全深度交织：协同防御体系的构建
随着低空飞行器成为城市日常生活的一部分，低空安全的重要性日益凸显。然而，低空安全的挑战远不止于物理层面的飞行事故或空中碰撞。与网络安全相似，低空安全面临的核心挑战在于攻击面广泛、防御边界模糊、威胁形态动态演变。更为严峻的是，低空安全与网络安全相互叠加，可能产生新的复合型风险，对人民生命财产和国家领土安全构成系统性威胁。
（一）低空安全与网络安全的同构性分析
从系统论的角度审视，低空安全与网络安全在多个维度上表现出高度的同构性。在资产形态上，网络安全保护的是数据、服务器、终端等数字资产；低空安全保护的是无人机、地面控制站、通信链路等物理与数字融合的资产。在攻击方式上，网络攻击包括病毒、木马、DDoS、社会工程等；低空攻击则包括非法入侵、电子干扰、GPS欺骗、物理捕获等。在防御机制上，两者都依赖边界防护（防火墙/电子围栏）、入侵检测、加密认证、红蓝对抗等手段。在风险传导上，网络安全事件可能导致数据泄露、业务中断、金融损失；低空安全事件则可能导致碰撞事故、隐私泄露、恐怖袭击，乃至国家安全隐患。
两者最核心的相似性在于：都属于“看不见的防线”—平时不显，失守则后果严重。网络安全失守可能导致金融系统瘫痪、国家机密被窃取；低空安全失守则意味着空中设备可相对容易地被探测、被接近甚至成为攻击地面关键目标。这种同构性表明，低空安全与网络安全的治理逻辑应当是相通的，而非割裂的。
（二）叠加风险：网络攻击与低空入侵的融合威胁
未来要尤为警惕的风险形态是“网络攻击+低空入侵”的复合型攻击。这种复合型攻击至少表现为三种形态。第一，通过网络入侵控制低空飞行器。黑客通过攻击无人机运营商的云平台、地面控制站或通信链路，批量劫持在飞无人机，将其变为“空中武器”用于后续攻击。第二，利用低空飞行器实施网络攻击。攻击者利用无人机搭载伪基站、Wi-Fi嗅探设备、定向天线等，在空中实施网络攻击，突破地面物理防护措施，获取敏感数据或植入恶意程序。第三，协同式饱和攻击。网络攻击致使城市关键信息基础设施（如电力、通信、交通等）瘫痪的同时，大量低空飞行器对重要目标（电力枢纽、数据中心、政府建筑等）实施物理抵近或撞击，形成信息域与物理域协同的饱和式打击。
这类复合型攻击的防御难度远超单一维度的安全威胁，因其同时涉及物理域、信息域和认知域，且攻击链难以追踪，责任主体难以界定。
（三）协同防御机制：低空红蓝对抗与网络安全防护的深度融合
面对上述挑战，低空安全防御体系必须超越传统的“物理隔离”思维，构建与网络安全深度融合的协同防御机制。这一机制的构建应从以下五个方面着手。
第一，建立联合红蓝对抗演练机制。红方模拟“网络入侵+低空入侵”的复合攻击场景，蓝方协同开展防御演练。演练内容应包括无人机劫持与反制、通信链路干扰与抗干扰、虚假导航信号注入与识别、城市关键基础设施协同防护等。演练主体应涵盖公安、网信、民航及关键基础设施运营企业等，形成跨部门、跨领域的协同作战能力。
第二，构建空域与网络统一的身份认证体系。对低空飞行器实施“一机一码”的实名认证，通信链路采用量子加密或国密算法，防止身份伪造与链路劫持。飞行器接入网络时，同时验证飞行器身份与操作员身份，形成“人+机+链路”的三重可信体系。这一体系应与现有的网络实名认证机制打通，实现身份管理的统一化。
第三，部署通感一体化监测网络。利用5G-A/6G基站的通感一体化能力，对低空空域进行连续监测，实时识别非合作飞行器。实现监测数据与网络安全态势感知平台的联动，当出现网络攻击等异常信号时，同步加强低空空域警戒，实现信息域与物理域的联动响应。
第四，建立分级响应与反制机制。对低空威胁实施分级处置，包括警告驱离、电子干扰、导航诱骗、硬杀伤拦截。反制决策须与网络安全应急响应协同，防止反制措施被利用为新的攻击向量，例如，干扰信号可能被用于掩护网络入侵，硬杀伤可能造成二次衍生灾害。
第五，完善法律法规与标准体系。明确低空安全与网络安全交叉领域的监管主体与职责边界，避免监管真空或重复监管。制定低空飞行器网络安全技术标准，强制要求低空飞行器具备抗网络攻击能力。将低空安全纳入关键信息基础设施保护（CIIP）的范畴，对重要空域和关键设施周边的低空活动实施重点防护。
六、结论与展望
低空经济正处于从“点状应用”向“立体融合”演进的关键时期。本文突破传统研究视角，提出了“城市+空天+地下”三维融合的分析框架，系统阐释了低空经济与智慧城市、空天网络、地下空间深度融合的内在机理与实现路径，并深入剖析了低空安全与网络安全深度交织所带来的结构性风险。
研究得出以下核心结论。第一，低空经济与智慧城市的深度融合，要求将低空智能网联定位为城市新型基础设施，通过空中交通、低空物流、移动地图与移动电子眼四大贯通性场景，构建天地一体的城市立体经济网络。第二，低空经济与空天网络的协同，需要整合低轨卫星的泛在通信能力与高轨卫星的广域覆盖能力，形成“高轨管全域、低轨管实时、地面管末端”的分层架构，催生“空天即服务”的新经济形态。第三，低空经济向地下空间的纵向延伸，通过与地下管网、地下商业空间、水文地质监测的融合，构建“空中—地表—地下”的纵向贯通，使低空经济成为城市生命线系统的有机组成部分。第四，低空安全与网络安全具有同构性，未来“网络攻击与低空入侵”的复合型威胁将成为重大隐患，亟须构建“低空红蓝对抗+网络安全防护”的协同防御机制，从联合演练、统一认证、通感监测、分级响应、法律法规五个方面筑牢安全底座。
展望未来，随着6G通感算智一体化技术、低轨卫星星座、城市数字孪生平台、地下空间数字化等技术的成熟，低空经济将从“可选项”变为城市运行的“必选项”。届时，低空飞行器将如今天的智能手机一样，成为人们日常生活中不可或缺的终端。而保障这一未来图景从构想走向现实的，不仅是技术创新与商业模式的突破，更是一张牢固、协同、智能的低空安全防护网。后续研究可进一步聚焦协同防御机制的技术实现路径、空天一体化通信标准的制定以及低空经济与地下空间融合的商业模式探索等方向。
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（作者系河北省空域安全无人机反制重点实验室主任）
