星图低空云丨空擎·低空中台V1.1如何打造低空数字化新范式

抖音快讯 2025年08月30日 01:42 1 admin

作为星图低空云的重要组成部分，2025年1月18日空擎·低空中台V1.0版本随星图低空云V1.0同步发布，2025年7月8日空擎·低空中台V1.1正式发布。该产品具有哪些能力，有哪些应用方向，本文将做详细的解读。

低空空域数字化建设背景

作为战略新兴经济和新质生产力的重要组成部分，“低空经济”连续两年被写入政府工作报告，无人驾驶航空器数量近年呈爆发式增长，部分低空空域已有些“拥挤”，解决大规模、高密度飞行的安全、效率问题，是低空空域管理要解决的最核心问题之一。

碰撞是飞行器安全飞行的最大威胁之一，低空安全飞行一方面要解决航空器之间的防碰撞；另一方面要解决航空器与固定障碍物间的防碰撞。不同于传统运输航空，低空飞行一般在300米以下，飞行环境复杂：地形、山体、建筑、杆塔、管线、树木等都可能成为威胁安全飞行的障碍物。

构建低空空域数字化底座，将低空空域变成可定标、可量化、可计算、可管理、可视化的时空数据空间，实现数字化、精细化的空域数字建模，从而为空域管理、飞行安全保障等提供坚实支撑，低空空域网格离散化构建，是空域数字化底座建设的关键技术之一。

空擎·低空中台产品定位

产品定位

低空中台内置空域网格引擎，在此基础上提供低空全息数据管理、低空全息网格场景构建、空域并行计算、空域数字孪生、低空仿真等能力，同时面向二次开发提供种类丰富的API和SDK，为低空经济空域管理、飞行服务、无人机运行管理、无人机行业应用等提供便捷高效的数字化底座，助力项目快速交付。

从功能划分来讲，空擎·低空中台可以分别称作低空技术底座、低空数据底座和低空业务底座。

技术底座

技术底座是支撑业务底座、数据底座及其他上层应用的底层技术基础设施，其核心目标是提供标准化、可复用的技术能力，降低业务开发门槛，提升系统稳定性与扩展性。空擎·低空中台为其他低空产品提供了通用的技术中台能力，包括云原生部署框架、微服务管理体系、统一用户体系、统一中间件管理等。

数据底座

面向低空空域管理和飞行安全保障等场景，空擎·低空中台提供飞行动态数据管理（飞行动态数据接入、历史轨迹查询、实时飞行态势服务、飞行记录统计等）、低空底板数据管理（矢量数据管理与服务发布、影像数据管理与服务发布、地形数据管理与服务发布、倾斜摄影数据管理与服务发布等）、空域要素管理（禁飞区、公共航路、起降空域、独占飞行区等）、飞行环境数据管理（气象、电磁数据引接管理）。

业务底座

将低空数字化构建、基于低空数字化的空域计算能力进行封装，让平台的二次开发者专注于业务的功能实现，而摆脱GIS数据处理、网格剖分、时空计算等底层的技术痛点，助力实现低空各类应用场景快速交付。

产品目标客户与应用场景

空擎·低空中台是一个面向二次开发的低空数字化底座，其直接用户主要分为三类：内部交付团队、二次开发者、联合研发伙伴。

内部交付团队：中科星图内部交付团队，基于低空中台进行业务开发，快速交付各类低空类应用项目；
二次开发者：中科星图内部或者外部，具备软件开发能力的二次开发者，可基于低空中台快速开发自己的应用层产品。
联合研发伙伴：面向课题落地、科学研究、技术攻关、应用示范等场景，可与技术生态单位、高校科研院所基于低台中台联合开发，打造更多产品能力。

基于空擎·低空中台，可以开发出飞行监管服务平台、无人机管控平台、低空行业应用场景、空域规划仿真平台、低空教学培训系统等各类产品和系统。最终的服务用户大致分为空管部门、政府联合监管部门、无人机运营企业、低空规划设计院、高校科研院所等。

空擎低空中台核心能力

空域网格引擎

空域网格引擎是低空中台的基础引擎，从逻辑上提供了网格剖分建模、网格编码规则、时空数据网格化构建、网格基础计算等核心算法能力，从物理上提供了前后端系列二次开发SDK，为低空全息空域网格构建、空域网格可视化、基于空域网格的分析计算提供基础支撑。不仅支持GeoSOT和G-DGGS双模剖分体系，同时设计了灵活的扩展架构，逐渐扩展了J用网格、民航网格的剖分编码模型。

低空全息数据管理

空擎·低空中台提供低空全息数据管理能力，目前已实现低空底板数据、空域要素数据、飞行环境数据、飞行动态数据等各类低空数据的的接入、管理、服务等功能，未来将支持飞行器数据库、通导监设备数据库、飞行规则库的管理。

低空底板数据管理

所谓低空底板数据，是指低空空域范围下垫面的地理信息、实景三维数据，低空底板数据的准确性、全面性、时效性对低空飞行安全起到了重要的作用。平台提供矢量、影像、地形、倾斜摄影、白模、点云等多源异构数据的存储管理和地图服务发布的能力。

空域要素管理

空域要素是指空域管理相关的空间对象，主要包括适飞区、禁限飞区、地理围栏、航路保护区、独占飞行区等。支持通过REST-API接口或交互式点、线、体标绘的方式做空域要素的增加、删除、修改、查询等功能，支持要素组、要素类型、要素子类型的设置，支持自定义添加属性项和属性值，支持对每个空域要素设置限制飞入、限制飞出的规则。

飞行器数据管理

主要提供各类飞行动态数据接入、飞行动态数据存储、实时态势数据服务、历史飞行记录管理、历史轨迹数据服务等功能。提供飞行动态数据接入二次开发系列SDK，通过简单的二次开发构建接入网关服务包，可以快速接入无人机、无人机云平台、低空智联网平台的飞行动态数据，支持MQTT、TCP、UDP、HTTP、WebSocket 及其他协议。支持无人机接入网关实例的管理，可实现接入网关服务的新增、启停等。

飞行动态数据服务

飞行动态数据服务，提供飞行记录统计、历史飞行记录查询、历史记录回放等历史数据服务；实时态势目标、实时态势热力图等实时数据服务。

低空全息网格场景管理

低空全息网格是一种基于地球网格剖分体系构建的低空全息数据管理框架。旨在实现对多源异构、时空分异的低空全息数据的统一组织、时空对齐和信息融合，形成面向空域精细化管理的低空全要素信息集装箱。在此基础上提供网格数据服务和全息要素检索服务，支撑高性能空域数值计算和智能推理计算，服务于空域精细化管理和低空飞行器安全运行。

底板数据网格化：支持通过地形数据（GeoTiff）、地形服务（Cesium Terrain）、倾斜摄影数据（3dtiles/OSGB）、倾斜摄影服务（3dtiles服务/OSGB服务）、三维点云数据（las/laz）、建筑底面（Geojson/Shapefile）三维拉伸、矢量数据服务（wfs）等各类型数据的网格化构建，并保存至网格场景中。提供网格场景缓存能力，支持将网格场景中的多个图层合并，引入LOD（Level of Detail）技术，在网格缓存构建时生成多层次缓存数据，在绘制时按需加载，保证大范围场景的加载速度。目前支持10万平方公里底板数据网格化构建，并在中等配置PC机上流畅渲染。

各类空域要素创建后，自动构建网格并添加至全息网格场景中；同时提供气象、电磁等各类飞行环境场数据的网格属性挂载和分钟级准实时更新能力。

提供低空全息网格综合查询功能，支持按照三维空间范围、时间范围、要素组、要素类型、要素属性等多种组合方式查询网格对象及其属性信息，以支持后续的各类基于规则的分析计算。目前全息网格场景可支持10亿级网格的存储，可秒级查询1万以内的网格。

空域计算引擎

低空空域管理的本质是通过智能计算实现大规模动态时空资源的高效协同，其核心是构建基于空域网格引擎和高性能分布式计算框架的低空空域计算体系。空域计算器就是基于工作空间内的专属算力资源，通过整合低空全息网格数据、飞行器特征数据库和运行规则库，打造的可定制、可扩展的空域计算引擎。

可按照范围或飞行器数量做计算资源的配置，按照区域做分布式计算，将地理空间与算例资源做一一映射，支持计算节点动态伸缩。

依托低空全息网格场景的数据基础，空域计算器实现空域各类静态、动态计算。面向飞行前的空域规划、飞行计划制定、空域管理等，提供诸如空域占用查询、高度层障碍查询、静态航迹规划、低空智联网设备遮蔽分析（效能评估）等功能；在飞行阶段，空域计算器接入飞行器的动态数据，提供飞行器间碰撞预警、障碍物接近预警、近地预警、超高预警、地理围栏侵入告警、航线偏离预警等动态实时计算功能。

空域计算器支持二次开发，允许用户通过代码自定义飞行安全规则，实现飞行器与空域、气象及电磁环境的智能适配。系统通过定义各类无人机的物理模型，满足其对气象条件、通信质量和监视精度的差异化需求，从而提供个性化的航线规划和实时碰撞预警功能。

产品生态与支持

开发者中心

开发者中心作为低空中台二次开发能力的集中体现，具备高可配置性、高拓展性与业务通用性，通过RestAPI、WebAssembly、动态链接库、WebSDK等多种技术形式，构建了完整的二次开发套件体系，面向开发者提供从数据接入、网格化构建、空域计算到可视化呈现的一体化能力闭环，全面支撑低空空域感知与管理系统的快速构建与灵活拓展。涵盖 REST API、Java SDK、WebSDK与在线示例四大模块，具备标准化、高性能、跨平台的开发支持能力。

国产化支持

空擎·低空中台为全自研产品，具备各种国产化信创环境的适配能力，包括国产处理器、操作系统、数据库等。

目前已完成与鲲鹏处理器、银河麒麟操作系统、OpenGauss数据的适配工作，已获取鲲鹏、麒麟的认证证书，更多国产化产品的适配工作正在按计划持续推进中，也可根据项目需求，在1个月内完成特定国产化产品的适配。

对外服务形式

提供线上服务和线下私有部署两种模式，可根据项目类型、部署要求等自由选择。线上采用多租户架构，为用户提供独立的工作空间，用户通过在线API的方式进行服务调用，该方案用户不需要采购服务器，适用于互联网环境下的低成本、快速化低空业务系统搭建；私有化部署，适用于对内网环境运行、对数据安全要求比较高、对国产化有要求的场景。

对于私有化部署的场景，提供标准产品的部署，以及二次开发培训。也可按照客户的需要，提供基于产品的业务功能定制开发服务，标准产品以上的业务代码，可同项目一同交付给客户。

空擎·低空中台产品是一款功能全面、技术先进、性能卓越、生态完善、体系完整的低空数字化底座产品，构建了从低空全息数据管理、低空全息网格场景管理、高性能空域计算的能力体系，提供了完善的二次开发能力和国产化适配能力。在星图内部，低空中台作为底座支撑了领航·飞行服务平台、智航·低空飞行应用平台、启航·低空规划平台、天信·低空气象服务平台、御航·低空反无平台等多个产品的研发；支撑了青岛城阳、南宁等多个低空飞行监管服务类项目的交付；中科星图作为软件供应商，为多个知名央国企或低空经济头部企业提供低空中台产品供给，间接参与了多个城市和行业低空项目交付，为生态合作伙伴提供了强有力的技术支持。今后，低空中台将持续投入研发，加速技术创新和产品迭代，为星图内部、生态合作伙伴，乃至整个低空行业提供更加好用的空域数字化底座产品。

中科星图低空云科技有限公司

为响应国家发展低空经济发展需求，引领行业自主发展，中科星图股份有限公司成立中科星图低空云科技有限公司，是中科星图“1+2+N+M”低空经济战略的实施主体，致力于成为世界一流的低空云服务提供商！

公司基于空天信息多圈层数据供给能力，以星图超算云网(IaaS)、低空数字孪生底座(DaaS)、低空智能体（MaaS）等设施为基础，依托G-DGGS与GeoSOT空域网格剖分技术，整合通信、导航、监视、气象、反制、起降场等低空基础设施运行数据，打造“低空一朵云”，提供低空数据全要素支撑、低空全息网格计算、低空规划和运行全流程仿真和实时管控，为国省市各级低空管理部门、政府联合监管部门、各类空飞行服务用户，提供“低空飞行管理、安全监管联动、政府联合监管和低空用户服务等全方位解决方案，为低空经济高质量发展保驾护航。