随着我国高速公路运营规模的持续扩大与城市公共服务需求的日益复杂线上炒股配资，传统监测与管理手段已难以应对全天候、全地域的精细化运营挑战。无人机技术凭借其灵活机动、全景覆盖、快速响应等优势，在交通巡检、医疗物流、气象探测等低空应用场景中展现出巨大潜力。
本文梳理2025交通行业低空场景应用技术研讨会暨第四届东南大学交通强国联盟年会上专家学者分享的低空技术在实际场景中的部分创新应用与实践成果，解析关键技术突破与应用价值，展现低空技术如何破解行业痛点、重塑服务模式。
高速公路无人机巡检系统
构建“空地一体化”巡查体系
上海电科智能系统股份有限公司副总工程师周扬华介绍，无人机技术具备快速升空、无死角监控、高机动性等优势，可实现对路况、设施、事件的实时感知与响应。团队研发的高速公路无人机自动巡查系统，由基础设施层、平台服务层与业务应用层三部分构成，系统架构如图1所示。
图1 系统架构基础设施层：硬件支撑与通讯保障
系统采用大疆机场3+Matrice 4TD无人机组合，配备喊话器、探照灯、4G/5G图传模块、红外相机等负载设备，支持全自动起降与换电。为保障通信稳定性，联合运营商优化基站布局，确保高速公路低空区域信号连续覆盖，并采用VPDN专网保障数据传输安全。
平台服务层：六大核心能力支撑
具备通信、数据处理、资源调度、系统集成、服务支撑与决策支持等六大能力，实现对无人机、任务、数据的统一管理。搭建路段级飞行管理信息平台，集成数字孪生、AI大模型等技术，支持设备管理、航线规划、飞行监控、视频回传、异常告警等功能。
业务应用层：多场景智能巡检
基础设施巡检：涵盖路面、桥梁、边坡、隧道口等，通过“上行-下行-桥下+盲区”的间隔式循环巡检模式，弥补人工与固定摄像头的空间盲区。
交通运行监测：包括运行态势监测、异常事件识别、交通违法行为抓拍等，支持夜间红外监控与实时AI分析。
应急与施工监管：用于事故勘查、大流量疏导、养护作业监控、重点车辆跟踪等，提升应急处置效率与安全管理水平。
医疗无人机运输项目
构建“一院四区”高效配送网络
苏州职业技术大学校长、东南大学教授陈峻强调，低空技术不能只停留在实验室，需通过典型场景实现技术验证与迭代。苏州医院医疗无人机运输项目构建了“无人机+医疗物流”的典型技术场景，实现了从样本装箱、航线规划、远程调度到末端接收的全流程自动化。
总体架构设计
构建了“场景服务—平台应用—基础设施”三层总体架构，如图2所示。
场景服务层：以检测样本配送为核心，未来拓展至医疗物资运输；
平台应用层：包括无人机运行管理系统、远程调度座舱系统、地面运行系统，实现任务调度、设备管理、三维地图支持与异常处置；
基础设施层：配置无人机、动力电池、医疗载货箱、物流枢纽站、充电柜等硬件设施。
图2 低空医疗总体架构关键技术突破
（1）低空多源感知能力提升技术：复杂低空环境中的失稳（无人机飞行姿态异常）、失联（航路网联中断）、失控（电量低、设备故障）等问题是运输安全的主要威胁，而这些问题的根源在于对环境和设备状态的感知不足。通过部署通信、导航、气象、电磁、反制等设备，构建“看得见、连得上、控得住”的多源实时感知监视网络。
（2）航路规划与网格化动态风险评估方法：项目设计了4条航线，覆盖苏州“一院四区”，最长航线26公里，最短14.6公里。每日运行超过40架次，运输样本超过1.2万管，成为苏州市低空商业运输飞行架次最多的场景。
为应对飞行过程中的动态风险，提出航路网格化动态风险评估方法。基于七要素（下垫面、通信质量、导航质量、气象环境、电磁环境、噪声、反制）构建航路网格风险评估模型，动态更新网格风险等级。对于风险等级较低的“合格网格”，维持原航线；对于出现恶劣天气、电磁干扰等情况的“不合格网格”，系统自动生成最优绕行方案，实现路径的实时调整。
（3）备降点选址布局与飞控调度技术：核心考虑四大要素：一是净空遮挡条件，确保备降点周边无高耸建筑、高压线路等障碍物，满足无人机起降要求；二是地面安全与交通可达性，备降点需选择空旷、平坦的区域，且靠近道路，便于后续的样本转运；三是医院共同体布局，优先选择距离目标医院或社区卫生服务站较近的位置，确保样本能快速送达；四是设施联动功能，备降点需配备简易充电设备、样本储存箱等基础保障设施，与正常起降点形成功能互补。
（4）低空运输应急保障技术体系：项目建立了三级应急响应机制，配备专业应急团队与完备的现场处置流程。同时构建分层保险体系，涵盖机身险与第三方责任险，并设立应急储备金，确保事故后48小时内完成垫付与善后。
无人机边界层气象探测系统
突破低空飞行“天气枷锁”
中国气象局交通气象重点开放实验室、南京气象科技创新研究院首席/正研王宏斌指出，气象作为低空基础设施的重要组成部分，直接影响低空飞行的安全和效率。然而，我国气象灾害频发，每年造成公路基础设施损毁的直接经济损失巨大。当前低空气象保障在精细度、覆盖面和适配性等方面仍存在明显不足，亟需通过技术创新突破低空飞行的“天气枷锁”。
大气边界层是地球气候系统的重要组成部分，也是人类生产生活的主要场所。针对低空观测盲区和传统探测手段的局限性，团队自主研发了无人机边界层气象探测系统。该系统由气象传感器、无人机平台和地面站三部分组成，实现了从地表到2000米高度内温度、湿度和风场的精细廓线探测，每秒进行一次测量，垂直分辨率达到2.5—3米，如表所示。
无人机边界层气象综合探测系统传感器参数表
在硬件系统研发方面，团队实现了多项关键技术创新，如图3所示。首先在传感器布局上，将气象传感器架设在旋翼上方60厘米的高度，有效避免了旋翼产生的气流干扰。通过风洞实验验证，该高度能够确保风速风向探测的准确性。
其次，采用多根立柱结构设计，有效防止了飞行过程中的共振现象，提高了数据采集的稳定性。该系统已获得8项实用新型专利和3项发明专利，实测升限达到3846米，抗风能力不小于15米/秒（实测超过17米/秒），总重仅700克，符合业务化应用的需求。
图3 硬件系统在数据质量控制方面，攻克了多项技术难题。一是研发了风向风速实时修正算法，订正无人机俯仰和翻滚角度对观测数据的影响，确保水平风场观测准确性；二是实现了无人机状态数据与气象环境数据的统一输出，保障了数据同步性；三是开发了多点协同联动控制技术，支持组网观测。（文章来源：2025交通行业低空场景应用技术研讨会暨第四届东南大学交通强国联盟年会；编辑整理：《中国交通信息化》杂志 郑阳）来源：中国交通信息化微信公众号
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