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高空平台与低空经济:连接通信、计算与监管

系统与控制 2026-02-26 v2 系统与控制

摘要

低空经济(LAE)正快速成为新的技术和产业前沿,无人机(UAVs)、电垂直起降(eVTOL)飞机和空中集群正不断被部署于物流、基础设施检查、安保和应急响应等领域。然而,大规模开发LAE需要可靠的空中基础设施,以确保不仅为实时连接和计算支持提供服务,还为安全关键操作提供导航完整性和安全空域管理。高空平台(HAPs)位于约20公里高度,提供了广域覆盖与低延迟响应之间的独特平衡。相对于地球轨道低轨道卫星(LEO),HAPs更接近终端用户,因此能够提供毫秒级连接、细粒度监管监督以及强大的 onboard 计算和缓存资源。除了连接和计算之外,HAPs辅助的感知和监管进一步启用导航完整性和空域信任,这些是LAE中安全关键UAV和eVTOL操作的必需品。本文提出了HAPs在LAE中五阶段的演化路线图:从作为空中基础设施基站,到成为UAV的超级后端,到成为面向ground用户的前线支持,进一步支持 swarm-scale UAV 协调,最终向 edge-air-cloud 闭环自主性发展。在此过程中,HAPs补充LEO卫星和云基础设施,形成全局-区域-本地三级架构。展望未来,HAPs预计将从简单平台演变为智能枢纽,成为空域管控、智能物流和应急响应的关键节点。通过实现这些目标,HAPs将加速LAE向大规模部署、自主性和可持续增长转型。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.19784,
  title  = {High-Altitude Platforms in the Low-Altitude Economy: Bridging Communication, Computing, and Regulation},
  author = {Bang Huang and Baha Eddine Youcef Belmekki and Mohamed-Slim Alouini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.19784},
  year   = {2026}
}