随着全球智慧城市建设和低空空域开发加速推进，城市空域数字化已成为关键的基础设施建设重点。从无序的无人机飞行到精准的低空交通管理，低空数字孪生（LADT）已成为数字空域管理的核心平台。其发展高度依赖于雷达空域感知技术。毫米波雷达凭借其高精度、全天候和实时响应能力，连接了物理低空空域和数字孪生系统，推动全球城市从“可飞行”阶段迈向“可调度”阶段，为飞行服务提供商和城市数字化规划者提供强大的技术支持。
技术基础：毫米波雷达作为雷达空域感知的核心
低空数字孪生的核心在于实时、高精度地复制物理空域。毫米波雷达克服了传统传感方法在复杂城市环境中的局限性，成为全球低空数字孪生的“数字之眼”。
用于厘米级空域测绘的4D全维传感
传统三维雷达可获取距离、速度和水平角度信息。而四维毫米波雷达在此基础上增加了垂直高度测量功能，从而能够采集速度、距离、水平角度和垂直高度四个维度的数据。其角度分辨率高达0.5°，有效探测范围超过150米，能够精确跟踪无人机、电动垂直起降飞行器以及建筑物、桥梁、电线等静态障碍物。
在欧洲、北美和亚洲的全球部署表明，该技术能够对城市空域进行实时监测和轨迹预测，支持先进的 LADT 建模。
全天候能力，实现持续的空域感知
城市低空空域经常面临天气变化、光照变化、建筑物遮挡和电磁干扰等问题。毫米波雷达能够在雨、雪、雾或弱光条件下可靠运行，并能穿透某些介电材料。人工智能辅助处理可降低误报率，确保低空探测雷达持续感知空域，并支持安全可靠的全天候运行。
从“可飞行”到“可安排”：数字空域智能
早期低空飞行作业侧重于安全飞行。高级阶段则需要智能化的空域资源调度。毫米波雷达使低空飞行决策系统（LADT）能够从静态复制发展到动态决策，从而构成全球数字空域智能的核心。
用于同步空域复制的实时数据采集
毫米波雷达刷新率可达 50–500 Hz，精度可达厘米级，能够对低空目标提供毫秒级的实时更新。在物流、城市空中交通和应急响应等场景中，雷达可以捕捉飞行器的位置、速度和周围障碍物信息，使低空飞行器能够动态调整飞行路径，降低碰撞风险。
面向智能调度的动态轨迹预测
人工智能驱动的信号处理技术使毫米波雷达能够预测飞行轨迹，从而对潜在冲突发出预警。国际标准和法规日益要求无人机具备自主避障能力。基于雷达的轨迹预测为低空飞行时间调度模块提供可操作的数据。例如，长三角地区的试验和欧洲的智慧空域计划将无人机飞行审批时间从数小时缩短至数秒，显著提高了空域管理效率。
全球LADT生态系统的多源数据集成
毫米波雷达可与5G-A、GNSS/北斗、ADS-B等多种传感技术融合，形成异构感知架构。低延迟通信确保雷达数据与城市级或跨区域LADT平台同步，支持协同调度，使雷达空域感知成为全球数字孪生生态系统的核心要素。
全球应用：赋能服务提供商和城市规划者
赋能低空飞行服务提供商
智能无人机管理：实时监控和轨迹预测可实现自主避障和路径优化，从而提高物流和城市空中交通的效率。
运行优化： LADT 允许运营商模拟空域并规划飞行路径和应急方案，从而支持安全高效的运行。
增值服务：积累的空域交通数据可以实现动态空域资源分配和其他创新服务模式。
支持城市数字孪生建设
空地空间一体化感知：雷达网络填补了传统城市数字孪生低空区域的空白，实现了对空中飞行器的统一监控。
标准化基础设施部署：全球试点项目表明，雷达与智能调度终端相结合，可实现无人值守的自动化操作，从而提高场地利用率和空域管理效率。
监管合规性：雷达数据支持城市低空管理的标准化，符合国际智慧城市空域法规。
未来展望：迈向全球互联的低空数字孪生
随着全球低空通信导航网络、智能空域管理系统和无人机应用的扩展，毫米波雷达将与云计算和人工智能深度融合。这将使低空飞行器（LADT）实现全域感知、实时测绘和智能调度。未来十年，配备高性能毫米波雷达的无人机预计将日益普及，成为全球低空经济的技术支柱。
从“可飞行”到“可调度”，毫米波雷达实现了对低空空域的精确数字化控制，为全球低空空域交通管制（LADT）提供了核心支持。城市和运营商已做好准备，利用这一技术进步，将物理空域与数字孪生相结合，从而实现安全、高效且可扩展的低空飞行作业。
常见问题解答（全球视角）
问题1：什么是低空数字孪生（LADT）？
A1：LADT 是城市低空空域的实时、高保真数字表示，用于无人机和 eVTOL 交通管理。
Q2：毫米波雷达在LADT中发挥什么作用？
A2：它提供厘米级精度和全天候感知，捕捉飞行器轨迹和障碍物，以支持实时同步和轨迹预测。
Q3：毫米波雷达与传统传感器相比有何优势？
A3：它具备全天候、高精度、实时功能，并可与人工智能集成，以增强感知和预测控制，适用于全球复杂的城市环境。
Q4：LADT 如何与其他技术集成？
A4：它们可以与 5G-A、GNSS/北斗、ADS-B 等系统结合，实现跨区域协调和多源数据融合。