中科星图于2020年进入低空经济领域,通过提供低空飞行所需的管理系统和信息服务,精确卡位低空经济市场,是我国低空经济领域的重要参与者:自2020年起,公司便明确布局低空经济,依托其在北斗导航、遥感监测、大数据分析等领域的深厚积累,为低空通航提供了从空域分析、飞行管理到服务保障的全套解决方案。 “数智低空大脑”是中科星图在低空经济领域的核心产品,意在打造低空服务保障数字底座:数智低空大脑集成了数字地球、人工智能、云计算、空天信息及北斗网格码等前沿技术,构建了面向低空飞行的智慧化管理中枢。作为低空保障的基础平台,数智低空大脑具备低空数据保障服务、低空智算引擎和低空交通服务三大核心能力,能够实现对低空飞行活动的全面感知、智能分析与高效协同。通过实时监测飞行器的运行状态、气象条件及电磁环境,该产品提供精准的气象预报、航线规划、飞行告警与风险评估等服务,确保低空飞行的安全性与效率。 数智低空大脑的主要功能在于解决空域与航线即时计算、低空气象服务、电磁频谱管理三大问题:无人机在城市环境中的低空飞行面临多重挑战,为了保障低空飞行器的安全有序飞行,必须对城市数据进行高精度、精细化、高频次且低成本的更新与计算,通过自动生产大规模城市级三维模型和三维视景制作等核心技术,以实现对城市环境的实时监控。另外例如为了确保无人机在一分钟内安全地从一栋楼飞到另一栋楼,需要精确的天气预报来预测这一分钟内是否会有大雨或大风等恶劣天气,此外,无人机在飞行过程中还可能遭遇非合作目标发射的电磁干扰,这就需要通过先进的技术手段来探测和压制干扰源,以保障无人机的飞行安全。 中科星图与莱斯信息基于各自技术优势和市场资源深度合作:莱斯信息定位低空空管系统,提供低空飞行服务解决方案,而中科星图定位低空服务保障数字底座,多维度支持低空飞行。双方签署战略合作协议标志着其在低空经济、智慧治理、空天信息等领域的全面合作。 盈利预测与投资评级:中科星图作为国内数字地球产业的领军者,依托中科院空天院与中科曙光两大股东的背景资源,不仅掌握顶尖科研技术支撑与市场拓展资源,还拥有强大的超算支持与数据处理能力。通过持续的技术创新和产品迭代,进一步拓展了其在空天信息领域的市场份额,行业竞争优势地位显著。随着国家对数字经济和空天信息产业支持力度的加大,以及商业航天与低空经济等新兴领域的快速发展,中科星图面临着前所未有的发展机遇。我们维持先前的预期,预计公司2024-2026年归母净利润分别为4.87/6.77/9.41亿元,对应PE分别为30/22/16倍,维持“买入”评级。 风险提示:1)合规性与政策变动风险;2)市场竞争加剧风险;3)技术迭代风险;4)数字地球产品的市场拓展风险;5)财务风险。 1.深入布局战略新兴产业,低空经济重要参与者 中科星图于2020年进入低空经济领域,通过提供低空飞行所需的管理系统和信息服务,精确卡位低空经济市场,是我国低空经济领域的重要参与者。自2020年起,公司便明确布局低空经济,依托其在北斗导航、遥感监测、大数据分析等领域的深厚积累,通过设立北斗伏羲、星图智慧、星图维天信、中科星光等子公司,为低空通航提供了从空域分析、飞行管理到服务保障的全套解决方案。中科星图还积极与生态伙伴合作,共同推动低空经济的系统化、标准化发展。通过整合行业资源,在低空经济领域构建了完善的生态体系,为低空飞行提供了更加安全、高效、便捷的服务。 图1:中科星图发布GEOVIS数智低空大脑新产品 2.技术积累,集团化战略进军低空产业 中科星图母公司及其子公司以集团化战略进军低空产业,各司其职构建全面低空数字底座技术。 数字地球与空天信息技术:中科星图作为卫星应用服务领域的领军企业,在数字地球和空天信息技术方面有着深厚的积累。为低空经济领域提供了强大的数据支撑和计算能力,使得低空飞行活动的实时监测、精准管理和高效服务成为可能。 北斗网格码技术:子公司北斗伏羲以北斗网格位置码技术为基构筑“空中高德地图”,实现了低空飞行活动的三维仿真、实时感知和智能规划。北斗网格码作为低空空管领域的基石性技术,该技术可以帮助量化空域,带来三维路径规划解决方案,提升低空飞行的安全性和效率。 低空飞行管理与服务系统:子公司星图智慧结合北斗网格技术,打造了低空飞行管控与服务平台——低空数智大脑。这一平台能够实时获取飞行器的关键信息、分析运行状况,确保飞行活动的透明化和可追溯性。 高分辨率天气预报技术:子公司星图维天信专业从事气象科技服务。利用先进的数值模式和人工智能技术,进行高分辨率和可追踪的天气预报。这一技术为低空飞行提供了精准的气象服务保障,确保了飞行过程中的环境安全。 电磁信息处理技术:子公司中科星光利用电磁信息处理技术能够实时监测低空区域的电磁环境,包括无线电波、雷达信号等,及时发现并预警潜在的电磁干扰源,降低因电磁干扰导致的飞行事故风险。并利用电磁手段进行无人机环境监测和反无人机措施,提高无人机管控效率,减少无人机“黑飞”现象,保障低空飞行的安全性。 图2:母公司及各子公司低空相关技术 3.核心产品,数智低空大脑,打造低空服务保障数字底座 “数智低空大脑”是中科星图在低空经济领域的核心产品,意在打造低空服务保障数字底座。数智低空大脑集成了数字地球、人工智能、云计算、空天信息及北斗网格码等前沿技术,构建了面向低空飞行的智慧化管理中枢。作为低空保障的基础平台,数智低空大脑具备低空数据保障服务、低空智算引擎和低空交通服务三大核心能力,能够实现对低空飞行活动的全面感知、智能分析与高效协同。通过实时监测飞行器的运行状态、气象条件及电磁环境,该产品提供精准的气象预报、航线规划、飞行告警与风险评估等服务,确保低空飞行的安全性与效率。 图3:数智低空大脑 3.1.低空数据保障,提供三维天地数据支持 数智低空大脑核心数据体系由基础地理数据、三维模型、专题数据及气象环境数据四大类构成。这四大数据类型相互关联、相互补充,共同构成了数智低空大脑的数据生态,通过数据集成、融合与应用,数智低空大脑为低空飞行活动的安全、高效、有序开展提供了全面数据保障。 复杂、动态变化的地表环境的实时精细化表达是保证低空安全飞行的第一步,基础地理数据提供了精确的空间定位和导航基准,确保了低空飞行活动的安全性和规范性。 首先,它为低空飞行器的定位与导航提供了精确的地理坐标和位置信息,是确保飞行安全的基础。其次,基础地理数据作为空间数据分析和处理的基准,确保了各类空间数据的准确性和一致性,为低空飞行活动的规划、监控和管理提供了可靠的参考。 图4:基础地理数据 人口越多,建筑物越多的区域,低空飞行的需求越旺盛,对数字化三维模型的需求越高,三维模型通过直观的三维可视化手段,构建城市白模,展现低空环境的复杂性,为飞行规划、监控及风险评估提供支持。首先,它通过直观的三维形式展现了低空飞行环境,为飞行规划、监控和决策提供了可视化支持。飞行员和相关人员可以基于三维模型进行飞行路径的模拟和评估,从而优化飞行方案,确保飞行安全。其次,三维模型还支持对地形、地貌、建筑物等环境要素的分析,帮助评估飞行风险,为飞行决策提供科学依据。此外,三维模型还为低空飞行路径规划、航线设计提供了空间参考,有助于优化飞行资源分配,提升飞行效率。 图5:三维模型 低空飞行环境中不仅存在空中禁区、危险区等负约束要素限制低空飞行空域,也存在水系、绿地等正约束要素提供安全缓冲,种种要素共同构成自然资源、社会经济以及低空管理数据集,三类专题数据集共同影响低空飞行空域及航线规划,构建低空安全走廊。低空飞行环境的规划与管理是一项复杂而精细的任务,它需要在确保飞行安全的前提下,充分考虑各种自然、社会及管理因素。这些数据集不仅涵盖了地形地貌、水文气象、生态环境等自然因素,还涉及人口分布、交通网络、城市规划等社会经济信息,以及空中交通管制、飞行许可、空域划分等管理数据。通过深度挖掘和综合分析这些数据,可以精准地识别出适合低空飞行的区域,并规划出安全、高效的飞行航线。 图6:专题数据 气象环境数据则实时跟踪并预测气象变化,为低空飞行提供了及时准确的气象保障,降低了飞行风险,提升了飞行效率。首先,气象环境数据支持气象智能预报功能,通过实时更新和预测气象信息,为飞行活动提供及时的气象预警和风险提示。其次,气象环境数据还帮助评估飞行风险,通过分析气象条件对飞行活动的影响,为飞行决策提供依据。 图7:气象环境数据 3.2.低空智算服务,解决空域与航线即时计算、天气突变以及电磁干扰问题 低空智算服务紧密围绕空域与航线即时计算、低空气象服务、电磁频谱管理三大问题的解决。无人机在城市环境中的低空飞行面临多重挑战,为了保障低空飞行器的安全有序飞行,必须对城市数据进行高精度、精细化、高频次且低成本的更新与计算,通过自动生产大规模城市级三维模型和三维视景制作等核心技术,以实现对城市环境的实时监控。另外例如为了确保无人机在一分钟内安全地从一栋楼飞到另一栋楼,需要精确的天气预报来预测这一分钟内是否会有大雨或大风等恶劣天气,此外,无人机在飞行过程中还可能遭遇非合作目标发射的电磁干扰,这就需要通过先进的技术手段来探测和压制干扰源,以保障无人机的飞行安全。 地面,地表信息提取基础地理信息、人文地理要素及航空要素;数字建模大规模生产城市及城郊三维白模。目视飞行航图是低空飞行的“保护伞”和“指南针”,过去的目视航图主要融合了山脉、河流、湖泊、居民地、公路、铁路等基础地理信息;也包括人工障碍物、建筑物等人文地理要素;还包括限制性空域等航空要素。地表信息提取利用先进的遥感技术和智能化算法,实现对地表信息的精准、快速提取。这一服务不仅支持多源数据的融合处理,还能够实时更新地表数据,确保飞行安全。通过高效的地表信息提取,无人机等低空飞行器能够清晰识别地面障碍物,避免碰撞风险。数字建模通过自动提取的矢量要素构造低空立体地图,航图从二维升级到三维,支撑实现沉浸式导航。 采用三维立体剖分技术,将复杂的空域转化为可计算的数字模型。这一服务不仅构建了精细化的空域网格,还实现了对各类数据的网格化映射与索引。 图8:地表信息提取服务 图9:数字建模 空域,空域数字化建模,通过构建低空空域四维时空框架,对空域进行精细化、离散化划分,实现空域各类要素的数字化建模;高性能时空计算,充分发挥高性能计算优势,建立一套空域高效时空计算体系,提升空域规划、冲突识别、动态控制自动化和智能化水平。空域网格计算基于网格剖分技术,将三维实景空域转化为可计算的网格空域。 为低空飞行提供了高效的空域计算能力。通过空域网格计算,用户可以快速获取空域内的各种参数信息,如风速、风向、能见度等。同时,该服务还支持复杂的空域管理需求,如航路规划、冲突检测等,提高了低空飞行的安全性和效率。 图10:空域网格计算 天气智能预报服务,针对小尺度城市区域飞行场景,提供智能预报计算,通过降尺度实现米级街区预报,具备对空域进行水平风场和水平能见度的垂直分层能力。采用先进的降尺度技术,实现了米级街区预报的精度,为低空飞行提供了精细化的气象保障。 该服务不仅具备对水平风场和水平能见度的垂直分层能力,还能够实时监测和预测天气变化,为飞行计划提供及时调整的依据。通过天气智能预报服务,用户可以更加准确地把握天气状况,降低飞行风险,提高飞行效率。 图11:天气智能预报 无线电是飞行器与地面联系的唯一纽带,有序的低空电磁环境是低空经济的无线电安全保障。数智低空大脑提供低空电磁频谱监测服务,通过对低空通信链路和电磁频谱进行分布式获取、多域在线监控、智能分析识别等,实现无人机安全飞行保障、航路规划、要低防控等能力。电磁频谱服务探测半径可达到10KM。 图12:电磁全域监测 3.3.低空交通服务,空域管理能力、航路规划能力与安全监测能力的体现 数智低空大脑集成了先进的地理信息技术、大数据处理与智能分析能力,为低空飞行活动提供了全方位、高效能的服务支持。该系统通过构建精准的地理围栏,确保飞行活动在合规区域内进行,有效维护了空域秩序与安全。