低空智联网组网与控制理论方法
收稿日期: 2023-04-04
修回日期: 2023-04-18
录用日期: 2023-04-27
网络出版日期: 2023-05-06
基金资助
国家重点研发计划(2022YFB3104502);江苏省前沿引领项目(BK20222013)
Networking and control mechanism for low-altitude intelligent networks
Received date: 2023-04-04
Revised date: 2023-04-18
Accepted date: 2023-04-27
Online published: 2023-05-06
Supported by
National Key R&D Program of China(2022YFB3104502);Natural Science Foundation on Frontier Leading Technology Basic Research Project of Jiangsu(BK20222013)
低空智联网（LAIN）作为一种新兴的智能网络，依托于空天地海基础设施构成数字智能网络体系，是空天地一体化网络的重要组成部分，可支撑实现第六代通信技术无缝泛在互联，推动智能网络服务由地面向低空空域的发展。然而，LAIN正处在技术突破阶段，仍面临以下关键挑战尚未解决，主要包括低空空域安全管控困难、频谱干扰严重、多维资源紧缺等问题。因此，面向LAIN体系架构与安全管控问题，综述了目前低空网络的发展现状，指出其对于产业技术变革的意义；然后，从频谱资源、网络资源以及空域资源管理的角度出发，分析了LAIN相关技术的国内外研究现状；进一步，剖析低空飞行器空地频谱共享、感传算一体化组网覆盖、低空空域智能监管等关键技术，为LAIN和低空空域的管理指明进一步的发展方向；最后，提出了LAIN的应用示范，旨在面向低空空域高效运行与安全的重大需求，为下一代空天地一体化网络的进一步发展提供理论依据和技术。
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Low-Altitude Intelligent Network （LAIN）， as a new type of intelligent network， relies on space-air-ground-sea facilities to constitute a digital intelligent network system. It is a key component of the space-air-ground integrated network， and can support the seamless and ubiquitous connections of the sixth generation communication technology and promote the development of intelligent network service from ground to low-altitude space. However， LAIN is still in the developing stage and faces the following key challenges： intractability of aerial control， severe spectrum interference， and multi-dimensional resource limitation. This article focuses on the issues of LAIN architecture and safety control， including the current development status of low-altitude network and its significance for industrial technology transformation. Then， from the perspective of spectrum resources， network resources， and airspace resource management， the recent related works are analyzed. Furthermore， we analyze the key technologies such as low-altitude aircraft air-ground spectrum sharing， sensing， transmission， computing networking coverage， low-altitude airspace intelligent supervision， and point out future development directions. Finally， an application demonstration of LAIN is proposed， aiming to satisfy the significant requirements for efficient operation and safety in low-altitude airspace， and providing the theoretical basis as well as technology for the further development of the next generation space-air-ground integrated network.
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