北斗+5G综合时空网赋能低空经济:技术架构、应用实践与未来展望OA
Empowering low-altitude economy with BDS/5G integrated spatiotemporal network:Technical architecture,application practice and future prospect
低空经济作为中国经济发展新增长引擎,其规模化发展高度依赖定位导航、无线通信等关键技术的协同支撑,北斗+5G综合时空网作为北斗卫星导航系统(BDS)与5G通信技术深度融合的新型基础设施形态,已成为精准响应低空场景通导一体核心需求、支撑低空经济高质量发展的关键路径.以北斗+5G综合时空网为研究对象,以北斗+5G一体化基站为核心网络节点与关键技术载体,系统梳理低空无人机通导一体化技术基础,分析北斗导航与5G通信的技术特性及分立组网的局限性.研究系统阐述了北斗+5G综合时空网的整体技术架构,重点剖析了北斗+5G一体化基站的硬件融合架构、5G控制面数据播发技术及组网部署策略,对比分析了现有一体化基站方案的技术路径与功能特性,明确5G控制面在增强数据播发中的低时延、高并发、高安全优势.结合低空经济应用场景,从全域高精度时间同步、厘米级定位增强、空域多目标协同感知、低空气象与干扰监测和通信能力增强5个维度,分析北斗+5G综合时空网的技术赋能效果与实践价值.最后,针对低空经济规模化发展需求,指出北斗+5G融合技术与综合时空网建设面临的挑战,展望通感导一体化、定位、导航和授时(PNT)服务增强、组网运营模式创新等未来发展方向.研究表明,北斗+5G综合时空网可通过一体化基站广域组网形成的全场景服务能力,有效化解低空空域定位不稳、监管不足、安全不强等核心痛点,为低空经济构建起通导融合、多维协同的数字时空底座,为相关技术优化与产业落地提供重要参考.
As a new pillar of China's economic growth,the booming low-altitude economy hinges on core enabling technologies including positioning,navigation and wireless communication.The Beidou-5G integrated spatiotemporal network,a novel infrastructure combining the Beidou Navigation Satellite System(BDS)and 5G,delivers integrated communication and navigation services essential to low-altitude operations and fuels sound development of the low-altitude economy.Centered on this network and taking Beidou-5G integrated base stations as core nodes,this paper systematically investigates low-altitude UAV communication-navigation integration basics.It compares native BDS and 5G features,exposes drawbacks of standalone deployment,and presents the network's overall framework.Key dis-cussions cover integrated base station hardware,5G control-plane broadcast technology and network layout schemes.Benchmarking rival base station designs proves 5G control-plane broadcast excels in low latency,massive concurrency and robust security.This paper assesses the network's support for low-altitude scenarios from five perspectives:full-coverage high-precision time synchronization,centimeter-level positioning improvement,multi-aircraft collaborative sensing,low-altitude weather and interference surveillance,and upgraded communication performance.It further dis-cusses integration and construction hurdles,then forecasts trends such as communication-sensing-navigation fusion,advanced Positioning,Navigation and Timing(PNT)services and innovative network operation modes.The final conclu-sion:large-scale rollout of Beidou-5G integrated base stations fixes key low-altitude bottlenecks-unreliable positioning,weak airspace oversight and safety risks-by establishing a converged digital spatiotemporal platform.This research of-fers valuable guidance for technical tuning and industrial rollout of the low-altitude economy.
施闯;金耀;李坤雷;王家乐;夏鸣;陈诗军;蒋鑫;李侠宇;万屹;张贺
北京航空航天大学 空间与地球科学学院,北京 100191||北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100191||卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191||空地一体新航行系统技术全国重点实验室,北京 100191卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191||中国联合网络通信有限公司研究院,北京 100176北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100191||卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191北京航空航天大学 空间与地球科学学院,北京 100191||卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191||空地一体新航行系统技术全国重点实验室,北京 100191||香港理工大学 土地测量及地理资讯学系,香港 999077北京航空航天大学 空间与地球科学学院,北京 100191||卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191||空地一体新航行系统技术全国重点实验室,北京 100191卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191||中兴通讯股份有限公司,深圳 518055卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191||中国移动上海产业研究院,上海 201206卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191||中国信息通信研究院 技术与标准研究所,北京 100083卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191||中国信息通信研究院 技术与标准研究所,北京 100083卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室,北京 100191||中国联合网络通信有限公司研究院,北京 100176
航空航天
综合时空网北斗+5G一体化基站低空经济通导一体5G控制面低空无人机
integrated spatiotemporal networkBDS/5G integrated base stationlow-altitude economyintegrated communication and navigation5G control planelow-altitude unmanned aerial vehicle
《航空学报》 2026 (14)
120-144,25
北京市自然科学基金(3264040)国家重点研发计划(2024YFB3910103)中国博士后科学基金面上项目(2025M784291) Beijing Natural Science Foundation(3264040)National Key Research and Development Program of China(2024YFB3910103)China Postdoctoral Science Foundation(2025M784291)
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