低空经济的垂直挑战:为什么我们需要统一的高度系统?
由eVTOL和无人机驱动的低空经济的爆炸性增长,需要一个统一的数字基础设施来确保安全性和可扩展性。然而,当前的航空垂直参考系统存在危险的碎片化:有人航空依赖气压,制图使用平均海平面(MSL),而障碍物避让依赖于地面以上高度(AGL)。这种碎片化给自主系统带来了显著的歧义,并阻碍了跨利益相关方的互操作性。在本文中,我们提出高度以上椭球体(HAE)作为低空空域的标准垂直参考。与容易受到环境漂移和不一致基准影响的传统系统不同,HAE提供了一个全球一致、原生GNSS且数学稳定的参考。我们提出了一种实用的双向转换框架,以连接HAE与传统系统,并通过(1)深圳分区空域管理中的实际应用,以及(2)由PX4生态系统经验飞行日志驱动的概率风险评估来展示其有效性。结果表明,转向HAE可减少所需的垂直间隔最小值,有效提高动态空域容量,同时保持目标安全水平。本工作为从模拟高度保持转向数字原生垂直标准提供了路线图。(预印本;同行评审状态请核对原文。)