低空经济的下一程：从动力革新到数字样机

近两年，低空经济迅速成为各地产业布局的新焦点。伴随空域管理改革和城市空中交通体系建设的推进，低空飞行器的应用场景正从航拍测绘、农业植保，扩展到应急救援、城市物流、文旅观光、通勤运输等领域。无人机、eVTOL、电动固定翼等新型航空装备不断涌现，一条全新的低空产业链正加速形成。

对于航空产业而言，低空经济不仅意味着空域下沉，更意味着体系重构。它要求在动力系统、制造工艺、飞控算法、仿真验证和适航标准等方面实现全链条创新。传统依靠化石能源与机械结构的航空体系，正在被新能源、智能控制与数字工程技术重塑。

01.行业概况：低空经济正从试点走向产业化

当前，全球低空经济正处在由政策推动向市场驱动的转折期。根据公开数据，未来十年低空经济有望带动数万亿元规模的关联产业产值。低空经济从政策倡议走向体系化建设，顶层设计与地方实践同频共振。

2024年3月，四部门发布《通用航空装备创新应用实施方案（2024—2030年）》，明确以“智能化、绿色化、融合化”为导向，通过场景牵引与示范应用为培育低空经济新增长极提供有力支撑。

文件将阶段性目标落到可执行指标：

• 到2027年，“以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备”在城市空运、物流配送、应急救援等领域实现商业化应用，并形成20个以上可复制可推广的示范；
• 到2030年，基本建成以高端化、智能化、绿色化为特征的产业新模式，支撑“短途运输+eVTOL”客运网络与“干—支—末”无人机配送网络规模运行。
• 在技术路径上，方案强调“以电动化为主攻方向，兼顾混合动力、氢动力、可持续燃料动力”，并提出关键性能目标——400Wh/kg级航空锂电池量产、500Wh/kg级应用验证，以及250–500kW级电机/驱动系统规模化。

地方层面，深圳、合肥、成都、绍兴等地相继发布低空行动方案，围绕基础设施、示范应用、动力系统与仿真验证协同推进，产业集群正在由样机展示加速迈向工程化应用。

02.发展现状：从制造能力到系统创新

过去几年，中国航空产业在装备制造和系统集成方面积累了深厚基础，但在适航验证、系统仿真、能源管理等方面仍需加快突破。随着eVTOL、无人直升机、复合翼等飞行器方案的不断成熟，低空经济的发展正在呈现三大趋势：

1. 动力系统多样化。电动、混合动力、氢燃料电池等多种技术路线并行发展，企业纷纷布局高能量密度电池、高效能电机和轻量化复合材料，力求在续航、安全性与经济性之间取得平衡。
2. 系统集成智能化。飞控算法、任务管理与感知避障系统正与AI深度融合，使低空飞行器具备更高的自主决策与任务执行能力。
3. 研发体系数字化。虚拟验证与数字仿真逐渐取代传统的样机试错，成为设计阶段的重要环节。研发流程通过模型驱动设计与仿真验证，大幅缩短研发周期并降低试验成本。

03.数字样机：无人机研发的新思路

无人机是典型的复杂系统，涉及飞控、电气、动力、导航、通信与载荷等多个子系统。随着平台规模增大与任务场景多样化，单靠实物样机与试飞验证面临周期长、成本高、风险大的现实约束。数字样机以虚拟建模与仿真验证为核心，把整机“搬进”可虚拟运行的计算环境，在早期完成架构设计、功能测试与性能优化，并覆盖极端工况与高风险场景，显著降低对硬件实物的依赖、提升研发的确定性。

天目全数字实时仿真软件SkyEye是一款基于可视化建模的硬件行为级仿真平台，专为应对复杂嵌入式系统的挑战而设计，旨在提供全面且可靠的数字样机解决方案。

在低空经济和新能源动力系统的研发场景中，SkyEye的应用意义尤为突出。

以某型号无人机为例，基于SkyEye的全数字任务管理计算机可以模拟不同场景下的通信测试，以验证任务管理计算机的协议栈和业务逻辑，进一步提高测试的准确性和可靠性。同时还支持多种通信协议的模拟和测试，这意味着，无论无人机使用的是哪种通信协议，都可以通过SkyEye进行全面的测试和优化，确保通信系统在各种场景下都能稳定、可靠地工作。

 

​参考文献

[1]尹泽勇,李维,肖为,等.我国新能源低空飞行器动力发展与展望[J/OL].推进技术,1-13[2025-10-23].https://doi.org/10.3724/1001-4055.202505052.