如今,“低空經(jīng)濟”蓬勃發(fā)展,如何確?？臻g數(shù)據(jù)安全、飛行安全、航路暢通、計劃有序,成為空域管理部門亟待解決的問題。

低空經(jīng)濟與數(shù)字孿生技術的交匯融合,正在塑造未來城市空中交通網(wǎng)絡。

上海漂視網(wǎng)絡股份有限公司(以下簡稱“漂視”)是一家全生命周期工業(yè)數(shù)字孿生底座提供商,致力于為工業(yè)和基礎設施行業(yè)提供三維數(shù)字化轉型產(chǎn)品和專業(yè)化服務。

漂視基于自研的國產(chǎn)數(shù)字孿生圖形引擎CIMPro孿大師,AI時空底座引擎PDG,面向通用航空企業(yè)、航空器制造企業(yè)、低空保障與綜合服務企業(yè)、旅游業(yè)、物流業(yè)、農(nóng)業(yè)的相關企業(yè),推出數(shù)字孿生低空域虛擬仿真平臺,為低空經(jīng)濟發(fā)展的基礎設施建設、技術研發(fā)與創(chuàng)新、人才培養(yǎng)與教育、市場培育與推廣、信息化與數(shù)字化提供專業(yè)的解決方案和產(chǎn)品服務。

數(shù)字孿生低空域虛擬仿真平臺

數(shù)字孿生低空域虛擬仿真平臺,適用于低空經(jīng)濟各鏈路業(yè)務的三維模擬驗證。平臺集成低空數(shù)字空域圖、3D地圖、知識庫、規(guī)則庫、三維可視化功能于一身,為規(guī)劃適航空域的高效使用,提供基礎設施數(shù)據(jù)、環(huán)境信息數(shù)據(jù)、時空分析數(shù)據(jù)、業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)等支撐。

1)城市級3D數(shù)據(jù)底座

只需一幅高清的衛(wèi)星影像底圖,基于漂視自研時空底座生成引擎PDG(Procedural Digital twin Generator)的自動建模技術,就能快速構建低空環(huán)境的數(shù)字孿生模型。

該引擎基于AI深度學習,通過幾何特征抽取、語義理解、三維語義建模等核心能力,快速精準地識別圖片中建筑物、街道、土壤、水域、植被等地物要素屬性,自動生成高精度數(shù)字孿生時空底座,將原本需要耗費數(shù)月的建模時間,縮短至幾天甚至幾小時,極大縮減數(shù)字孿生建模成本,為低空飛行活動提供了精確的、動態(tài)的數(shù)據(jù)底座。

平臺還支持導入高精度的三維模型(支持TB級數(shù)字底座流暢運行),精確映射真實世界的低空環(huán)境,包括建筑物、地形以及其他空中障礙物。

l 地圖數(shù)據(jù)

平臺內(nèi)置WGS84和CGCS2000坐標系,提供攜帶高程信息的地理空間。

l 地理要素

包括河流、湖泊、山脈等自然地理要素的數(shù)據(jù),用于更精確地模擬低空域的環(huán)境。

l 建筑要素

對于低空域內(nèi)的建筑物、設施等,可接入其相關的數(shù)據(jù),以便在數(shù)字孿生平臺中進行準確的模擬和展示。

l 空間要素

如航空限制區(qū)、飛行禁區(qū)、低空開放區(qū)域等,確保飛行安全和合規(guī)性。

2)實時數(shù)據(jù)集成

平臺集成了實時數(shù)據(jù)流,如氣象信息、飛行器狀態(tài)和空域動態(tài),為低空飛行活動提供決策支持。

l 傳感器數(shù)據(jù)

實時接入低空域內(nèi)各類傳感器的數(shù)據(jù),如氣象傳感器、交通傳感器等,以提供實時的環(huán)境信息和交通狀況,支持決策和控制。

l 時空分析數(shù)據(jù)

包括歷史飛行數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)等,用于對低空域進行時空分析,為未來的飛行計劃和管理提供參考。

l 業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)

與低空域管理相關的各類業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù),如飛行計劃系統(tǒng)、空中交通管理系統(tǒng)等,用于實現(xiàn)數(shù)字孿生平臺與業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互和集成。

3)飛行仿真與優(yōu)化

平臺還具備強大的仿真能力,能夠模擬無人機和其他低空飛行器的飛行路徑和性能,優(yōu)化航線規(guī)劃,降低運營風險。

4)智能檢測與分析

平臺支持智能化的空域管理和監(jiān)控,提高低空經(jīng)濟活動的安全性和效率。通過這些綜合能力,平臺為低空經(jīng)濟的參與者提供了一個全面、可靠的數(shù)字孿生解決方案,推動了低空經(jīng)濟的智能化和可持續(xù)發(fā)展。

5)3D交互與雙向操控

平臺通過覆蓋多業(yè)務場景的原創(chuàng)可視化API功能組件,簡化了交互開發(fā)過程,幫助用戶零代碼實現(xiàn)對低空飛行器的精確控制和監(jiān)控,使得非技術用戶也能輕松參與到低空經(jīng)濟的數(shù)字化管理中來,提升了操作的便捷性和應用的普及性。

6)技術集成與擴展性

平臺具備良好的技術集成能力,可以與其他系統(tǒng)如交通管理、應急響應等進行集成,提供擴展性解決方案,支持二次開發(fā)與私有化部署。

02 應用場景

漂視依托數(shù)字孿生技術服務和圖形引擎開發(fā)的深厚積淀,提供虛擬空間下的空域編輯,支持靈活繪制禁飛區(qū)、管控區(qū)、適航區(qū),并可通過三維空間計算等虛擬仿真服務,支持自動識別不同空域高度下的建筑障礙、管控區(qū)等,為空域管理提供靈活便捷的平臺工具,并積極探索數(shù)字孿生在低空經(jīng)濟領域中的廣闊應用。

01)空域規(guī)劃與管理

數(shù)字孿生技術通過創(chuàng)建一個精確的低空空域虛擬副本,使得管理者能夠在一個安全且可控的環(huán)境中進行空域規(guī)劃、監(jiān)控和管理。這個虛擬空間可以模擬各種飛行場景,測試不同的飛行計劃,并預測可能的沖突和問題,從而優(yōu)化空域利用率和飛行安全。此外,它還支持政策制定者進行長遠規(guī)劃,評估空域改革措施的潛在影響,實現(xiàn)空域資源的最優(yōu)配置。

02)飛行路徑仿真

數(shù)字孿生技術支持對飛行器飛行路徑的詳細仿真,這使得規(guī)劃人員能夠評估現(xiàn)有航線的有效性,并設計出更高效、成本更低的飛行路線。通過模擬不同的天氣條件、交通流量和飛行策略,可以識別出影響飛行效率的因素,并制定相應的改進措施。這種方法不僅減少了實際試飛的需求,還有助于降低燃油消耗和排放,實現(xiàn)綠色飛行。

03)飛行器設計與測試

在數(shù)字孿生技術支持下,設計師和工程師可以在虛擬環(huán)境中進行飛行器的設計與測試。這種模擬方法允許他們對飛行器的性能進行預測和驗證,無需構建昂貴的物理原型。通過這種方式,可以快速迭代設計,測試不同的配置和參數(shù),直至找到最優(yōu)解決方案。這大大加快了產(chǎn)品從概念到市場的速度,同時降低了研發(fā)成本和風險。

04)實時監(jiān)控與預警

數(shù)字孿生技術提供實時監(jiān)控功能,能夠對飛行器的位置、速度、高度等關鍵參數(shù)進行實時跟蹤。結合先進的數(shù)據(jù)分析和機器學習算法,系統(tǒng)能夠預測潛在的風險和異常行為,及時發(fā)出預警。這不僅提高了飛行的安全性,還幫助管理者做出快速響應,避免可能的事故或延誤,確保低空飛行活動的順利進行。

05)數(shù)據(jù)集成與分析

數(shù)字孿生平臺能夠集成來自傳感器、飛行器、氣象站等多種來源的數(shù)據(jù),形成一個全面的數(shù)據(jù)視圖。通過對這些數(shù)據(jù)進行深入分析,管理者可以獲得關于飛行效率、空域使用情況和安全風險的寶貴洞察。這些信息對于優(yōu)化飛行操作、提高空域利用率和制定相關政策至關重要。

06)智能交通管理

數(shù)字孿生技術在低空交通管理中的應用,使得管理者能夠模擬和優(yōu)化低空交通流。通過預測交通模式和識別潛在的擁堵點,智能系統(tǒng)可以自動調(diào)整飛行計劃,指導飛行器避開高峰區(qū)域。這種智能化管理不僅提高了低空交通的流暢性,還減少了飛行器之間的沖突風險,提升了整個低空交通系統(tǒng)的效率。

07)應急響應與救援

在緊急情況下,如自然災害或事故救援,數(shù)字孿生技術能夠迅速規(guī)劃和模擬救援路徑。通過分析受影響區(qū)域的實時數(shù)據(jù),救援團隊可以確定最佳的進入點、撤離路線和救援資源分配。這種高效的規(guī)劃能力大大縮短了應急響應時間,提高了救援行動的成功率。

08)農(nóng)業(yè)監(jiān)測與植保

數(shù)字孿生技術在農(nóng)業(yè)領域的應用,使得無人機可以進行精準的農(nóng)作物監(jiān)測和植保作業(yè)。通過模擬噴灑模式和作物生長環(huán)境,無人機能夠以最佳路徑和劑量進行噴灑,提高農(nóng)藥使用效率,減少對環(huán)境的影響。此外,通過監(jiān)測作物生長情況,農(nóng)民可以獲得關于作物健康和產(chǎn)量的實時數(shù)據(jù),及時做出管理決策。

09)環(huán)境監(jiān)測與保護

數(shù)字孿生技術為環(huán)境監(jiān)測與保護提供了一種有效的工具。通過模擬污染物在低空環(huán)境中的擴散情況,環(huán)境專家可以評估不同污染源的影響,并制定相應的控制策略。此外,通過監(jiān)測低空環(huán)境中的生態(tài)變化,可以及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境問題,采取預防措施,保護生態(tài)環(huán)境。

10)教育培訓與模擬

數(shù)字孿生技術在教育培訓領域的應用,為飛行操作人員提供了一個安全的虛擬訓練環(huán)境。通過模擬各種飛行場景和緊急情況,學員可以在沒有實際飛行風險的情況下,練習飛行技能和應對策略。這種模擬訓練不僅提高了培訓的安全性,還使得學員能夠在控制的環(huán)境中掌握必要的操作技能,提高了培訓的效率和效果。

低空經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,離不開數(shù)字孿生技術的有力支撐。上海漂視網(wǎng)絡股份有限公司積極響應國家政策,憑借其在數(shù)字孿生領域的創(chuàng)新實力,基于CIMPro孿大師與AI時空底座引擎PDG,助力低空經(jīng)濟更加安全、高效,為低空經(jīng)濟注入了強勁動力。