低空新基建的目的在于解决空域放开后新的飞行特点带来的飞行难题低空新基建或为目前低空经济商业化开展的重要前置投资,具备投资的必要性及紧迫性。必要性体现在低空新基建是解决低空飞行器“飞起来”的必要保障,而紧迫性体现在空域改革后带来的飞行高度下探、飞行密度增加、多种异构飞行器的飞行耦合以及集中式向分布式的发展为低空带来了诸如频谱资源管理难、网络资源配置难、空域资源监管难等问题。 “软基建”角度或重点发展低空航路设计和低空空管转型 类比于地面交通,数字航路建设或为低空空域数字化管理的第一步,以北斗网格码等技术为代表的数字化空域管理办法,将空域冲突控制、离散数字网格空间的概率预测控制计算问题转化为大规模对象的协同控制提供了可能性;传统空管由民航局牵头,总体结构较为复杂,而低空空管发展趋势为低空智联网组网,智能化程度更高可用性更强,未来基于“地区”的低空智联网或将与民航、军航共同组网,远期有望形成“一网通”模式。 “硬基建”角度“通、导、监、气象”等通感、监视手段均需升级迭代5G-A/6G通感一体化技术,将感知能力原生融入通信系统,满足智慧低空的“人、机、航线、环境”感知协同的迫切需求,或为未来低空智联网的重要硬件节点;低空监视系统或为多重技术发展并互为补充的形式,如一次雷达、二次雷达、ADS-B;对垂向导航误差敏感性的增高以及低空高密度飞行对定位精度需求的增加使得厘米级北斗导航推广势在必行;低空环境增加了低空微气象的复杂度,气象的感知同样需要精细化升级。 基建端整体市场空间较大,政府或通过三种模式参与后期运营 从现有招标项目看,低空新基建普遍由政府进行前期投入,投入方向集中在航路设计、通导监设备、以及智联网平台搭建等,单个试点项目的体量已达2-5亿,未来整体空间较大且具备节点的约束性;作为一个典型ToG行业,未来我们认为存在三种具体运维模式,即政府独立运维、政府与承包方合资创办企业运维以及企业独立运维三种不同商业模式。基于此,我们认为低空新基建的发展在为低空经济提供必要保障外有望带动多行业的协同发展,间接拉动低空制造端的产业链升级,为数字经济及移动通信等多行业提供更广阔的应用场景。 投资建议:关注综合平台型及技术引导型核心供应商 我们认为低空基建领域具备较大市场空间且率先落地。基于解决政府痛点的角度我们更看好具备“一站式”解决能力的总包商,和技术卡位型分系统企业,建议关注具备数字航路设计业务的地图类公司、兼具传统和新型空管业务的空管公司、具备智慧低空城市设计先发优势的政府基建类公司。 风险提示:投资进度不及预期;技术发展不及预期;行业需求不及预期 投资聚焦 “低空发展,基建先行”,在此背景下低空新基建是低空产业的必要性迫切前置投资,相较于传统基建飞行环境的变化也带来了管理模式以及基础设施的变化,本文重点阐述了低空基建的总体构成以及“软基建”和“硬基建”的发展趋势,核心环节有别于传统民航基建的部分是我们重点聚焦的投资方向。 核心逻辑 低空新基建的目的在于解决空域放开后新的飞行特点带来的飞行难题。低空新基建是目前低空商业化开展的重要前置投资,具备必要性及紧迫性。必要性体现在低空新基建是低空飞行器飞行活动的保障,而紧迫性体现在空域改革后带来的飞行高度下探、飞行密度增加、多种异构飞行器的飞行耦合以及集中式向分布式的发展为低空带来了诸如频谱资源管理难、网络资源配置难、空域资源监管难等问题。 “软基建”角度或重点发展低空航路设计和低空空管转型。数字航路建设是低空空域数字化管理的第一步,以北斗网格码等技术为代表的数字化空域管理办法,为大规模对象的协同控制提供了可能性;低空空管发展趋势为低空智联网组网,智能化程度更高可用性更强,未来基于“地区”的低空智联网将与民航、军航共同组网,远期有望形成“一网通”模式。 “硬基建”角度“通、导、监、气象”等通感、监视手段均需升级迭代。5G-A/6G通感一体化技术,将感知能力原生融入通信系统或为未来低空智联网的重要硬件节点;低空监视系统或为多重技术发展并互为补充的形式,如一次雷达、二次雷达、ADS-B;对垂向导航误差敏感性的增高以及低空高密度飞行对定位精度需求的增加使得厘米级北斗导航推广势在必行;低空环境增加了低空微气象的复杂度,气象的感知同样需要精细化升级。 本篇报告中,我们分析了低空相较于传统高空的四大基本变化以及带来的三大挑战,基于上述变化及挑战,低空新基建在“软基建”角度及“硬基建”角度均需发展更适应新需求的方向;最后对低空新基建的市场空间、投资及维护模式、重点投资方向进行了分析。 创新之处 目前市场对于基建的系统性研究较少且偏案例罗列,本文对低空经济相较于传统民航的四大变化进行了详细分析并提出了未来可能存在的模式,最后分析了低空新基建的市场空间及商业模式,对低空新基建的投资框架进行了简单的初探。 1.低空新基建建设的必要性、紧迫性和四大核心变化 1.1低空新基建是低空飞行服务的必要保障 作为融合性经济模式,低空经济包含的领域广泛,其中基础设施是其中重要一环。一方面,与传统通航有别,低空经济隐含着数字化经济的概念,这对于以空管平台为主的“软基建”与“通/导/监/气象”为主的“硬基建”提出发展新要求。 另一方面,基建融入飞行器升空再到降落的飞行全流程,是产品及应用发展的重要前置因素。 图表1:基础设施建设是飞行器能够顺利升空并实现运营的核心前提 当前低空的基建侧核心可分为“硬基建”和“软基建”两部分。当前顶层并未对低空经济基础设施领域给出详细的分类方式,我们结合了深圳市政府、福田区政府、深圳IDEA研究院分类方式,我们认为将其拆分为“硬基建”与“软基建”便于理解。其中,“硬基建”环节以基础设施运营为主,包含机场、起降站、通/导/监设备等。“软基建”环节则包括数字化空域建设、空中保障服务与地面保障服务。 二者均需要与“硬基建”协同。例如空中保障服务以各类系统、平台软件运行,其数据及传输来源于“硬基建”。地面保障服务则多基于“硬基建”提供的平台开展。 图表2:低空经济基础设施涵盖范围 从当前低空经济的相关地方政策可知,低空新基建是当前地方政府对于地方经济规划中必不可少的一环。梳理全国各省市自治区近四年的地方两会政府工作报告,统计报告对低空经济相关表述的变化情况。总体来看,四年政府工作报告中有两年及以上提及低空经济相关表述的地区主要包括:上海、安徽(长三角),广东、广西、海南(华南),四川、贵州(西南),湖南、江西(中部地区),以及山西、吉林、内蒙古等地区。其中,连续四年均提及的有上海、安徽、四川和江西。 图表3:各省政府近四年政府工作报告提及低空基建的表述 低空的软基建一般以“系统”的形式呈现,过去以服务无人机为主。2020年民航局公布首批13个民用无人驾驶航空试验基地名单,其中杭州作为定位于城市场景的试验区,其上线的市无人机运行管理服务系统已经稳定线上运行将近4年时间。 2022年交通部公布第二批国家级民用无人驾驶航空试验区试点城市名单为:广东省深圳市、河北省石家庄市、山西省太原市、重庆市两江新区,未来随着试点城市的增加以及部分起步较早城市技术管理的日趋成熟,基建的投入有望进一步增加。 图表4:作为第一批国家级民用无人驾驶航空试验基地,杭州市无人机运行管理系统已稳定运行多年 1.2低空新基建是空域放开的紧迫前置投资 《中华人民共和国空域管理条例》中除了空域的分级、分类进行较大改动外,对现行空域管理体系也进行了较大调整。《飞行基本规则》中表明我国现行空域管理是军民分管体系,军用航空按五大战区管理辖区空域,民用航空由民航局及下属各区域分局分区管理辖区空域;国家空中交通管理委员会是国家空中交通管理领导机构,军队五个战区的相关部门和民用航空局是空中交通管理运行机构。《条例》设立了地区空中交通管理组织协调机构,负责国家空中交通管理领导机构交办的其他事项和本地区空域管理其他事项;分级设立空中交通管理联合运行机构,负责本责任区空域管理有关事项。《条例》增加对县级以上地方人民政府及有关单位授权作为空域管理机构组成,按照职责分工协助做好有关空域管理工作。 图表5:民用交通管理内容与机构设置 《条例》尚未对具体的权责分配方式进行指导,探索低空飞行协同管理机制是当前地方政府试点政策的探索重心。2024年2月1日起深圳实施《深圳经济特区低空经济产业促进条例》,深圳的条例中专门建立两个机制:市政府建立的低空经济产业发展协调机制和市政府与空中交通管理机构、民用航空管理部门建立的低空飞行协同管理机制。在深圳的条例中还强调,由于基建项目普遍成本较高且需要多部门审批或支持,应由市政府统筹本市低空飞行基础设施的规划、建设和运营管理。 随着《条例》等相关文件的发布,低空经济空域管理部门有望逐步明确,地方政府责权逐步统一,有助于解决低空经济管理问题。 图表6:低空空域管理的责权统一问题 我国从2018年开始落地的方案就是《低空飞行服务体系建设总体方案》,政策端同样支持率先建设新基建的紧迫性。2016年民航局空管局提出构建现代化空中交通系统(CAAMS),与美国NextGen、欧洲SESAR并称国际空管运行三大发展战略。 一方面为了响应国务院2016年印发的《关于促进通用航空业发展的指导意见》,另一方面自2010年空域改革后低空飞行服务保障体系的发展滞后,保障能力无法满足低空空域有效开发利用的需要,2018年《低空飞行服务体系建设总体方案》发布,截至2023年底低空飞行服务的三级保障体系基本建成。 图表7:我国民航空管及低空飞行服务体系发展情况 低空软基建可解决地方政府保障低空飞行安全有序的痛点,或可率先得到投资。 2023年8月衢州市智慧新城管委会与北斗伏羲信息技术有限公司正式签约,联合建立低空空域建设投资平台,项目总投资2.5亿元,一期投资4000万元。2023年6月深圳市交通运输局公布“低空智能融合基础设施建设项目一期工程勘察设计施工总承包(EPC)”招标计划,招标估价54597.56万元,项目围绕深圳市低空经济发展,建设内容包括可覆盖全市范围的智能融合系统的软件平台等。 图表8:部分企业中标地方政府低空经济项目情况 1.3低空新基建需求端面临的四大核心变化以及挑战 变化1:飞行器飞行高度下探。由空管委制定、民航局于2023年12月21日发布的《国家空域基础分类方法》中将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类,其中,A、B、C、D、E类为管制空域,G、W类为非管制空域。G类空域要求包括:B、C类空域以外真高300米以下空域,W类空域为G类空域内真高120米以下的部分空域,则非管制区域主要在300米高度以下。相较于民航的航空飞行高度可达万米以上,低空经济非管制飞行高度仅为300米高度以下,则低空经济相关航天器、基础设施设备在多个需求、性能要求等方面与传统民航出现显著不同。 带来的挑战:频谱资源管理难。飞行器飞行高度的下探导致除地面基础设施和移动用户外,低空空域还包含了多种空中用频设备,导致频谱环境日益复杂,用户和应用的增长带来了大量空-地与空-空通信导致频谱资源短缺;高速移动的特性对频谱共享也提出了更高要求;空域的开放同样导致空地用频交叠(低空飞行器的通信、导航、与地面通信、雷达、导航等系统频谱互相干扰),影响飞行器的稳定运行。 图表9:空域逐渐下探带来了新的场景需求以及基建需求 变化2:飞行器飞行密度增加。传统民航航空器之间间距较大,密度较为稀疏。 交通运输部2022年11月公布的《民用航空空中交通管理规则》中,关于垂直间隔与安全高度方面,要求包括“机场等待空域的飞行高度层配备,从600米开始,每隔300米为一个高度层”等;仪表飞行水平间隔方面,要求包括“同航迹、同高度、同速度飞行的航空器之间,纵向间隔为10分钟”。处于安全等因素考虑,民航局规定了航空器之间有较大的间距间隔,航空器在空域中的分布较为稀疏。 带来的挑战:网络资源配置难。低空网络是三维立体的组网空间,各类飞行器的飞行高度、速度、航迹不同,增加了组网通信难度和计算覆盖难