通过在通航飞机和无人机上部署自主飞行系统，这些飞行器可以实时“看见”彼此，并通过空空或空地协同技术进行自主决策。
文｜胡嘉琦
ID | BMR2004
封面 | 信天智行创始人、 首席执行官丁元沅
低空经济作为新兴产业，正迅速成为中国经济发展的重要引擎。近日，《商学院》记者专访了一位在中美两国深耕低空经济领域的创始人，剖析这一领域的核心挑战以及技术创新和商业化落地的可行路径。
他就是信天智行（天津）航天科技有限公司（以下简称“信天智行”）创始人、首席执行官丁元沅博士。从破解传统低空空域效率低下的瓶颈，到推动智能自主飞行系统的落地应用，这位创业者带领团队以技术为抓手，以政策为依托，落地多个低空飞行场景，为未来城市空中交通（UAM）发展提供了全新的解决方案。
01
突破低空空域效率低下瓶颈
低空空域有相当比例为G类空域，这是一种“不受控制空域”，雷达无法覆盖，飞行器在此空域中需要依赖传统的程序管制来确保安全。然而，这种管制方式效率极低。例如，在传统的管制模式下，一架飞行器进入G类空域后，由于飞行器不够智能，而且通信、导航、监视地面设备覆盖不到，为了保障低空运行的绝对安全，整个空域可能被划定为某一架飞机的专属飞行区域，并且留足安全时间富余量才能让其他飞行器进入。在这种模式下，空域的使用效率低下，制约了低空经济的发展。
丁元沅在低空经济领域深耕多年，他认为，在复杂的低空空域运行环境下，兼顾运行安全和空域使用效率的关键在于实现飞行器的智能化，通过在通航飞机和无人机上部署自主飞行系统，这些飞行器可以实时“看见”彼此，并通过空空或空地协同技术进行自主决策。这与传统的单机飞控系统有显著区别，后者仅能实现单机智能，只负责本机的飞行动作，而无法进行协同自主决策。
自主飞行系统另一个核心功能在于确保飞行器之间的安全距离。丁元沅举例，在一支机队中，自主飞行系统会主动根据最终的协同决策自动调整飞行速度，以重新拉开安全距离。同时，在飞行器降落时，无需依赖人工管制，搭载自主飞行系统的飞行器可自行协商优先降落顺序，并且保持安全间距。这一技术的应用，可以将低空空域使用效率达到量级提升。
作为一家初创企业，信天智行专注于研发开拓性的自主飞行航电系统，致力于将传统自动飞行导引和控制系统（AFGCS）升级为具备协同自主决策能力的自主飞行系统。目前，国内只有信天智行在开发该系统。国际上虽有竞争者，包括美国的五家公司和欧洲的一家公司，但在技术水准上，信天智行并不落后。此外，这一技术突破并不受国家或地区差异限制，旨在进军全球立体交通（AAM）市场。
丁元沅在接受采访时，向记者展示了信天智行的企业客户——北京交控科技股份有限公司（以下简称“北京交控科技”）。该公司坐落于天津市宁河区低空经济创新产业园，是一家轨道交通系统的头部企业，在轨道交通信号和系统控制领域拥有强大的技术积累。
北京交控科技通过与信天智行合作，打造了一个空地协同的试验生态。在这一试验生态中，既有大、中型无人机，也有小型无人机和少量有人机。这些飞行器配备自主飞行系统，与北京交控科技的低空交通管控系统协同运行。例如，当某些飞行器因恶劣天气或信号中断失联时，自主飞行系统能够自动接管飞行，通过其战略层级的协同决策、战术层级的间隔保障，以及机动层级的感知避让保证这些飞行器能够决策和执行安全有序的紧急降落程序。这一试验场景，已积累了数百小时的运行数据，同时，北京交控科技通过双方协同将轨道交通的技术延伸至立体交通，为未来城市空中交通的实现提供了宝贵的参考。
除了实体飞行器，该试验生态还部署了大量“数字孪生”技术。在虚拟环境中，模拟了有人无人高密度运行条件下的各种场景，包括空中拥堵、设备失灵等突发情况。通过虚拟与实体结合的实验手段，能够快速验证复杂的低空空域运行环境下空地协同解决方案的稳定性和安全性，为政策制定和技术推广提供科学依据。
02
从技术到商业的转化
丁元沅是低空飞行领域的连续创业者，主要研究低空飞行领域自主化和智能化，此前的科研经历为他的创业路径奠定了理论基础。
在采访的过程中，丁元沅向记者讲述自身与低空飞行领域的渊源，他曾参与提高美国航天局的科研项目（Small Aircraft Transportation System，小型飞机运输系统），旨在改变传统民航的中央辐射型（Hub-and-Spoke）运输模式。例如，从迈阿密附近的一个卫星城前往芝加哥旁边的另一个卫星城，旅客需要先驱车到迈阿密（作为交通枢纽），再乘坐民航飞机到芝加哥（另一个交通枢纽），最后再次开车到目的地。而实际上，这两个卫星城之间各自拥有通航机场，完全可以实现点对点运输。
然而在实际的应用场景中，如何在确保安全的前提下高效运行成为关键难题。尽管美国有众多通航机场，但很多机场缺乏空中交通管制（ATC）和雷达设施，为此，美国采用了程序管制的方式。例如，一个通航机场原本每小时可以接纳五六架飞机，但为了保障安全，会为某架飞机预留一个小时的时间窗口，即便这架飞机的实际飞行和起落只需要15分钟。这样的做法降低了通航机场的吞吐效率。
信天智行的技术优势来源于丁元沅在2006年至2007年博士研究阶段对飞行器分布式决策算法的研究。这项研究在基础理论上实现了重要的突破，不仅解决了关键技术难题，还获得了美国航天局的资助。
在丁元沅看来，尽管美国在低空飞行领域起步较早，但在技术产业化方面却遇到了阻碍。美国拥有20万架通航飞机和60万名飞行员构成的庞大生态体系，推动通航飞机实现自主化甚至无人化，会直接威胁到现有飞行员的就业市场。美国庞大的低空飞行生态体系形成了技术革新的强大阻力。因此，尽管科研成果早在十多年前已取得突破，但美国始终未能将其产业化落地。
相比美国，中国低空经济在政策推动下，正逐步为技术商业化提供理想土壤。自2009年中国启动低空空域开放试点以来，经历了几波政策调整和技术发展的浪潮。从2016年的无人机工业应用，到如今动辄千亿级市场规模的低空经济，中国在短短几年内就建立了完善的产业生态。
2012年丁元沅回国后，先后在霍尼韦尔、柯林斯宇航公司工作，积累了相关工作经验，并于2016年首次尝试创业。初创项目旨在将自主飞行系统部署在农林植保无人机上，希望通过自主化取代人工“飞手”。然而，当时的市场规模和经济可行性均未达到预期，导致创业受挫。经过几年的沉淀，他于2023年再次创业，这次低空经济为自主飞行系统的技术商业化提供了更大的市场体量和更丰富的应用场景。
如今，低空经济已被纳入国家战略性新兴产业，政策支持的力度持续加大。这不仅表现在试点城市的设立和专项基金的投入，还包括监管框架的完善和社会资本的涌入。例如，在京津冀、成渝、长三角和粤港澳大湾区四大城市群，已有6家头部低空交通管理系统供应商与信天智行达成合作，共同推进低空经济的商业化应用。
丁元沅认为，中国低空经济业态已经培育了全球最多样化的场景应用，走在了世界的前列。信天智行作为美国先进立体交通学会（AAM Institute）的中国唯一授权代表，同时也是自主飞行系统这一开拓性核心航电系统的市场引领者，正在推动中国供应链在全球立体交通产业中扮演着重要角色。丁元沅表示：“从宏观角度看，中国拥有最成熟、最完整的电动汽车产业和配套供应链。这些专业知识、丰富经验和制造能力，可以在低空经济领域发挥到极致。”
丁元沅认为，尽管国家将低空经济视为战略性新兴产业，宏观趋势已定，但是规章体系和商业化环境仍在动态变化。以中国的四大城市群为例，成渝、京津冀、长三角和粤港澳大湾区各自具有不同的经济生态特点。具体而言，成渝地区在大型无人机和通用航空领域较为成熟，京津冀面临空域管辖权属问题，而大湾区则以深圳、广州为代表，积极探索城市空中出行和低空运行生态的技术瓶颈及运行范式。
丁元沅认为，未来5年到10年内，产业的波动空间仍然很大。不仅中美欧在规章体系和商业环境存在明显的地域差异，而且我国低空经济中不同城市群的生态特点也不尽相同，给应对不同客户和合作伙伴带来不确定性和挑战。对于信天智行这类希望实现标准化和产品化的公司，面对动态和差异化的生态特点时，会遇到标准化与定制化的挑战。公司需要对产业宏观趋势有清晰的预判，以便在面对客户时做出正确的决策。
面向未来，随着低空空域的进一步开放和技术的持续迭代，低空经济有望成为中国经济增长的新引擎。低空经济的崛起，不仅是技术突破的结果，更是政策红利和产业协同的结晶。在这一新兴领域，中国正以更为开放的姿态，为世界提供借鉴。正如丁元沅所说：“时间和土壤都已成熟，低空经济的未来值得期待。”
对于信天智行和低空经济领域的发展状况，《商学院》杂志将持续关注。
来源 | 《商学院》杂志2025年1月刊
