Page 165 - 民航空管信息化建设研究

第七章 信息化建设在未来空中交通管制中的应用

机场无人机 3D 告警区域。但这些设计方法更多偏向无人机静态围栏设计。无人
机类型多样，飞行环境复杂，地理围栏的设计应更多地考虑时间属性，突破动态
地理围栏技术，提高空域的使用效率。

（2）无人机航路网络规划
无人机航路网络规划属于战略规划问题，类似于 ATM 体系中航路网络设计，
最终需要明确无人机起降点和空中航路节点的位置与数量、空中航路上下限高度
和宽度、节点与节点的连接。值得注意的是，目前研究解决无人机单次飞行航路

（或航线、或航迹、或路径）预先或实时规划问题，属于任务规划问题，并非航
路网络规划问题。
总体而言，目前无人机航路网络规划研究更多侧重在隔离空域低空运行场景，
且对于无人机与通用航空有人机、与运输航空有人机融合飞行下航路网络规划研

究较少。针对隔离运行无人机航路网规划，徐晨晨等提出隔离空域内无人机低空
公共航路分为骨干航路、主干航路、支线航路和末端航路四级，同时基于多源地
理空间数据和改进的蚁群算法，规划在既定起降点基础上的无人机低空公共航路
网络。该分层规划方法在理论上提供了一种规划低空无人机航路网络的方法，但

在实际应用过程中存在以下不足：仅规划同一高度平面的航路网络，没有考虑地
面障碍物导致的飞行高度变化情况，未建立符合实际的不同高度三维航路网络；
低空飞行空域的构建要素没有系统考虑 CNS 设施的服务能力，实际飞行中存在
数据链路丢失的风险；无人机航路连接仅仅通过起降点，没有设置空中航路点，

存在飞行隐患；空中航路上下限高度和宽度不明确，无法指导各种无人机的实际
飞行。除了分层构建无人机低空航路网络外，McFadyen 等提出了无人机交通网
络设计新概念。首先，运用数据驱动的交通建模与分析方法构建了适合无人机低
空飞行的交通网络区域；其次，考虑城市环境中典型无人机运行的地理覆盖范

围，采用修正的 K 中心方法确定网络节点；最后，以不影响有人机的运行、实
现无人机覆盖最大化为目标，采用 K- 最近邻和图论的概念设计无人机交通网络。
Mohamed 等考虑起降点环境、城市建筑和地形限制，探讨了如何在城市空域构
造小型无人机航路网络规划问题，提出基于离散网格空域、基于建筑上方、基于

道路上方的三种航路网络，仿真结果揭示每种城市航路网络具有不同性能，航路
网络应结合不同需求灵活规划。徐晨晨等基于遥感和地理信息技术提出了一套城
镇化区域低空无人机公共航路网络构建方法。

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