如今,“低空經(jīng)濟(jì)”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(jì)劃有序,成為空域管理部門亟待解決的問題。

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

上海漂視網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)設(shè)施行業(yè)提供三維數(shù)字化轉(zhuǎn)型產(chǎn)品和專業(yè)化服務(wù)。

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(shí)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(wù)企業(yè)、旅游業(yè)、物流業(yè)、農(nóng)業(yè)的相關(guān)企業(yè),推出數(shù)字孿生低空域虛擬仿真平臺(tái),為低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、技術(shù)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(wù)。

數(shù)字孿生低空域虛擬仿真平臺(tái)

數(shù)字孿生低空域虛擬仿真平臺(tái),適用于低空經(jīng)濟(jì)各鏈路業(yè)務(wù)的三維模擬驗(yàn)證。平臺(tái)集成低空數(shù)字空域圖、3D地圖、知識(shí)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(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、環(huán)境信息數(shù)據(jù)、時(shí)空分析數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)等支撐。

1)城市級(jí)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(shí)空底座生成引擎PDG(Procedural Digital twin Generator)的自動(dòng)建模技術(shù),就能快速構(gòu)建低空環(huán)境的數(shù)字孿生模型。

該引擎基于AI深度學(xué)習(xí),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(zhǔn)地識(shí)別圖片中建筑物、街道、土壤、水域、植被等地物要素屬性,自動(dòng)生成高精度數(shù)字孿生時(shí)空底座,將原本需要耗費(fèi)數(shù)月的建模時(shí)間,縮短至幾天甚至幾小時(shí),極大縮減數(shù)字孿生建模成本,為低空飛行活動(dòng)提供了精確的、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)底座。

平臺(tái)還支持導(dǎo)入高精度的三維模型(支持TB級(jí)數(shù)字底座流暢運(yùn)行),精確映射真實(shí)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(tái)內(nèi)置WGS84和CGCS2000坐標(biāo)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(shè)施等,可接入其相關(guān)的數(shù)據(jù),以便在數(shù)字孿生平臺(tái)中進(jìn)行準(zhǔn)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集成

平臺(tái)集成了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流,如氣象信息、飛行器狀態(tài)和空域動(dòng)態(tài),為低空飛行活動(dòng)提供決策支持。

l 傳感器數(shù)據(jù)

實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)的環(huán)境信息和交通狀況,支持決策和控制。

l 時(shí)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(jìn)行時(shí)空分析,為未來的飛行計(jì)劃和管理提供參考。

l 業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)

與低空域管理相關(guān)的各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù),如飛行計(jì)劃系統(tǒng)、空中交通管理系統(tǒng)等,用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生平臺(tái)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互和集成。

3)飛行仿真與優(yōu)化

平臺(tái)還具備強(qiáng)大的仿真能力,能夠模擬無人機(jī)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(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。

4)智能檢測與分析

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

5)3D交互與雙向操控

平臺(tái)通過覆蓋多業(yè)務(wù)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(shí)現(xiàn)對低空飛行器的精確控制和監(jiān)控,使得非技術(shù)用戶也能輕松參與到低空經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化管理中來,提升了操作的便捷性和應(yīng)用的普及性。

6)技術(shù)集成與擴(kuò)展性

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

02 應(yīng)用場景

漂視依托數(shù)字孿生技術(shù)服務(wù)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(jì)算等虛擬仿真服務(wù),支持自動(dòng)識(shí)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(tái)工具,并積極探索數(shù)字孿生在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的廣闊應(yīng)用。

01)空域規(guī)劃與管理

數(shù)字孿生技術(shù)通過創(chuàng)建一個(gè)精確的低空空域虛擬副本,使得管理者能夠在一個(gè)安全且可控的環(huán)境中進(jìn)行空域規(guī)劃、監(jiān)控和管理。這個(gè)虛擬空間可以模擬各種飛行場景,測試不同的飛行計(jì)劃,并預(yù)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(jìn)行長遠(yuǎn)規(guī)劃,評估空域改革措施的潛在影響,實(shí)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(shù)支持對飛行器飛行路徑的詳細(xì)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(shè)計(jì)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(shí)別出影響飛行效率的因素,并制定相應(yīng)的改進(jìn)措施。這種方法不僅減少了實(shí)際試飛的需求,還有助于降低燃油消耗和排放,實(shí)現(xiàn)綠色飛行。

03)飛行器設(shè)計(jì)與測試

在數(shù)字孿生技術(shù)支持下,設(shè)計(jì)師和工程師可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行飛行器的設(shè)計(jì)與測試。這種模擬方法允許他們對飛行器的性能進(jìn)行預(yù)測和驗(yàn)證,無需構(gòu)建昂貴的物理原型。通過這種方式,可以快速迭代設(shè)計(jì),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(shí)降低了研發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)。

04)實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警

數(shù)字孿生技術(shù)提供實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,能夠?qū)︼w行器的位置、速度、高度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。結(jié)合先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,系統(tǒng)能夠預(yù)測潛在的風(fēng)險(xiǎn)和異常行為,及時(shí)發(fā)出預(yù)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(yīng),避免可能的事故或延誤,確保低空飛行活動(dòng)的順利進(jìn)行。

05)數(shù)據(jù)集成與分析

數(shù)字孿生平臺(tái)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(gè)全面的數(shù)據(jù)視圖。通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,管理者可以獲得關(guān)于飛行效率、空域使用情況和安全風(fēng)險(xiǎn)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(guān)政策至關(guān)重要。

06)智能交通管理

數(shù)字孿生技術(shù)在低空交通管理中的應(yīng)用,使得管理者能夠模擬和優(yōu)化低空交通流。通過預(yù)測交通模式和識(shí)別潛在的擁堵點(diǎn),智能系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整飛行計(jì)劃,指導(dǎo)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(fēng)險(xiǎn),提升了整個(gè)低空交通系統(tǒng)的效率。

07)應(yīng)急響應(yīng)與救援

在緊急情況下,如自然災(zāi)害或事故救援,數(shù)字孿生技術(shù)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù),救援團(tuán)隊(duì)可以確定最佳的進(jìn)入點(diǎn)、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(yīng)急響應(yīng)時(shí)間,提高了救援行動(dòng)的成功率。

08)農(nóng)業(yè)監(jiān)測與植保

數(shù)字孿生技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,使得無人機(jī)可以進(jìn)行精準(zhǔn)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(jī)能夠以最佳路徑和劑量進(jìn)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(guān)于作物健康和產(chǎn)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),及時(shí)做出管理決策。

09)環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)

數(shù)字孿生技術(shù)為環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)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(kuò)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(yīng)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(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境問題,采取預(yù)防措施,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

10)教育培訓(xùn)與模擬

數(shù)字孿生技術(shù)在教育培訓(xùn)領(lǐng)域的應(yīng)用,為飛行操作人員提供了一個(gè)安全的虛擬訓(xùn)練環(huán)境。通過模擬各種飛行場景和緊急情況,學(xué)員可以在沒有實(shí)際飛行風(fēng)險(xiǎn)的情況下,練習(xí)飛行技能和應(yīng)對策略。這種模擬訓(xùn)練不僅提高了培訓(xùn)的安全性,還使得學(xué)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(xùn)的效率和效果。

低空經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,離不開數(shù)字孿生技術(shù)的有力支撐。上海漂視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司積極響應(yīng)國家政策,憑借其在數(shù)字孿生領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力,基于CIMPro孿大師與AI時(shí)空底座引擎PDG,助力低空經(jīng)濟(jì)更加安全、高效,為低空經(jīng)濟(jì)注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。