低空作业价值场景端到端解决方案及商业投资分析

        基于无人机的低空作业可以大幅提升生产作业效率并降低高风险作业安全隐患，主要包括低空巡视巡检、低空农林植保、低空城市治理、低空测绘勘测、低空应急救援等五大价值场景。低空作业场景涉及范围广泛，本文选取其中的低空城市治理场景进行详细分析。

低空城市治理商业应用场景分析

        城市综合治理长期成为地方政府的棘手议题：财政与人力资源投入持续高企，民众获得感却相对有限。城市综合治理主要面临以下痛点：

• 城市管理事件类型庞杂、数量巨大，人工巡查难以实现全域覆盖，隐蔽死角区域长期游离于监管之外；
• 传统人工巡查模式依赖高密度人力投入，且巡查有效性和准确性难以保障；
• 人工巡查高度依赖个体经验，易漏检、耗时长、效率低，且过程数据缺乏信息化留痕，事后溯源困难；
• 传统巡查模式下，政府各部门各自为战，存在重复投资、监管壁垒和数据孤岛等问题。
   

        低空城市治理是当前城市综合治理的发展方向，经过近几年的试点与验证，已经在国内多个城市中广泛应用，并带来良好的经济效应与社会效应。低空城市综合治理主要包括6个业务场景：基础设施巡检与维护、城市交通管理与疏导、城市治安巡逻与执法、城管巡查与城市治理、城市环境监测与治理、企业园区安全生产监管。

        以低空城市治理为代表的低空价值场景，为低空经济的发展带来巨大的商业机会，但要实现真正的商业应用规模落地，要解决两个关键的闭环，即技术方案闭环与商业投资闭环。

• 技术方案闭环，要从技术上打通低空飞行的各个环节，实现全流程端到端技术保障，包括：飞行器的安全可靠、起降设施的共享可用、运营平台的可管可控、通信导航与监测设施的全面覆盖等；
  
  
• 商业投资闭环，需要解决从投资到收益的所有权益者的责权利分配，实现商业模式与商业运营的经济循环，涉及地方政府、投资机构、业务运营商、基础设施提供商以及最终用户等多个权益主体。

技术方案闭环助力低空经济规模落地

        城市综合治理端到端解决方案通过一套基于5G网联的无人机系统，突破传统无人机巡检作业在巡检频率、覆盖范围、响应时间的限制，同时为公安、应急、城管、国土、水务、环保等多个政府部门提供高频次、全天候、快响应的无人机服务（见图1）。

• 无人机及负载：主要采用便携式无人机或中小型无人机，同时根据管理的需求配置不同的负载，包括高清相机、激光雷达、红外夜视、照明、喊话器等。
  
  
• 起降设施：根据无人型号与工作需求，配置不同类型的起降设施；起降设施除了为无人机提供充电以外，还配备视频监视、微气象监测、RTK定位、4G/5G通信模块等设施。
  
  
• 通信解决方案：包括无人机与起降设施、无人机与云控平台、无人机与遥控器、起降设施与云控平台的通信；传统方式以Wi-Fi和4G为主，考虑到视频的实时回传以及飞控信号的可靠性，未来将采用5G/5G-A+Wi-Fi的双链路模式。
  
  
• 导航与定位解决方案：无人机需沿指定航线飞行，并能精准降落到起降设施上，对无人机的导航提出了米级要求，定位提出了厘米级要求。在城市高楼环境中信号遮挡严重，主要的解决方案是“北斗卫星+RTK基准站”，同时辅以视觉辅助导航与5G-A通感辅助导航技术。
  
  
• 监视解决方案：采用“全域5G-A通感+光电感知探测”方案，对注册无人机、黑飞无人机实时监视，同时具备识别与过滤飞鸟的功能。注册无人机主动上报RID信息，而黑飞无人机则需要监视系统主动感知上报。
  
  
• 无人机管理及应用平台：平台主要对无人机及飞行任务进行管理，包括无人机实时态势感知、无人机远程控制、智能航线规划、作业规划与任务调度以及数据管理与第三方开放。此外，还可以配合数字孪生与三维建模平台，提供更加精准的地形地貌信息。
  
  
• 城市综合治理应用平台：基于网格化、业务闭环理念，为城市提供精细化治理，包括网格化自动巡查、按需实时远程治理、一站式工单管理、场景化AI分析及报告自动输出，同时提供第三方开放接口，实现与政府其他部门平台对接。
   

        城市综合治理端到端解决方案中，中兴通讯提供基于5G/5G-A的通信、导航与监视方案，其他方案由行业合作伙伴提供。

商业投资闭环保障低空经济可持续发展

        基于无人机的城市综合治理当前已经在很多城市落地，已形成比较成熟的运营与商业模式：全市统一建立“无人机政务服务飞行体系”，实现集约化建设和归口化管理，包括一个无人机指挥调度中心、一支无人机飞行队伍、一张覆盖全市的无人机信息网、一套无人机综合指挥管控平台、一套服务全市政务体系的无人机巡检运作机制。其运作模式与服务流程如图2所示。

        通过以上服务模式与服务流程可以看出，一个独立的“城市治理服务公司”非常关键。该公司通常从政府机关独立出来，同时服务于政府多个部门，并收取一定的费用。该公司一方面召集各供应商与集成公司，构建一套完整的从无人机到管理平台的端到端无人机综合治理系统；一方面委托专业无人机服务公司提供日常运营与运维服务。这种以“城市治理服务公司”为中心的运作模式，通过设备采购、运营外包、服务收费实现了商业闭环。

        对于“城市治理服务公司”来说，以某市无人机综合治理项目为例，一次性投入978万元，每年运营投入66万元，每年巡检服务收入600万元，第二年即可回收成本并实现盈亏平衡，从第三年起开始盈利。投资分析如表1所示。

        低空城市治理作为低空作业最典型的应用场景，目前已经形成完整的端到端解决方案，并有大量的设备及方案供应商，实现了技术方案的闭环。同时，在多个城市地方的商用不但验证了应用场景的价值，也验证了商业运营模式的可行性，真正实现了商业投资闭环。我们相信，未来基于无人机的低空城市治理将成为现代化城市管理的基本手段。