低空经济将成为我国经济发展新的增长引擎。低空经济的发展依托低空空域、通信基础设施以及无人驾驶航空器起降场地设施等要素保障;然而现实情况是其垂直起降场地尚未形成完备的规范体系,特别在生活区低空飞行中的规划建设要求也未明确,目前仅为个别城市部分商家的自行探索试点,尚未真正纳入规划管理工作。本文对无人驾驶航空器的相关指标进行解读与分析,将其垂直起降场地与现行规划管理内容相匹配,针对大、中、小三级生活区低空飞行垂直起降场地提出不同的规划管理指标建议;同时在对垂直起降场地的屋顶及地面选址进行优劣分析后,提出在生活区低空飞行建设垂直起降场地的规划管理审批流程等相关策略,希望提供参考。
1 背景
1.1 项目缘起
党的二十届三中全会提出,要健全因地制宜发展新质生产力体制机制,为低空经济的发展提供了政策支持。低空经济已成为经济发展和科技创新的新赛道,对于拉动有效投资、创造消费需求、提升创新能级方面具有广阔空间。2021年2月,《国家综合立体交通网规划纲要》第一次将“低空经济”一词写入。2023年12月,中央召开的经济工作会议上提出,“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业”。2024年1月1日,《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》正式施行。
2024年3月的全国两会上,“低空经济”首次被写入政府工作报告中,并将作为新兴产业和未来产业,成为我国经济发展新的增长引擎。低空经济的发展依托低空空域、通信基础设施、起降场地设施等要素保障;然而现实情况是其垂直起降场地尚未形成完备的规范体系,特别在生活区低空飞行中的规划建设要求也未明确,目前仅为个别城市部分商家的自行探索试点,尚未真正纳入规划管理工作。为应对无人驾驶航空器在生活区低空飞行所需的垂直起降场地的设置需求,特开展本项研究。
1.2 概念
低空经济是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。
根据业内的共识,低空经济通常指的是在3000米以下高度开展经济活动的经济形态。低空经济应用场景丰富,已成为全球经济发展和科技创新的新赛道,在拉动有效投资、创造消费需求、提升创新能级方面具有广阔空间。
《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》将无人驾驶航空器分为微型、轻型、小型、中型、大型五类。
(1)微型无人驾驶航空器,是指空机重量小于0.25千克,最大飞行真高不超过50米,最大平飞速度不超过40千米/小时,无线电发射设备符合微功率短距离技术要求,全程可以随时人工介入操控的无人驾驶航空器。
(2)轻型无人驾驶航空器,是指空机重量不超过4千克且最大起飞重量不超过7千克,最大平飞速度不超过100千米/小时,具备符合空域管理要求的空域保持能力和可靠被监视能力,全程可以随时人工介入操控的无人驾驶航空器,但不包括微型无人驾驶航空器。
(3)小型无人驾驶航空器,是指空机重量不超过15千克且最大起飞重量不超过25千克,具备符合空域管理要求的空域保持能力和可靠被监视能力,全程可以随时人工介入操控的无人驾驶航空器,但不包括微型、轻型无人驾驶航空器。
(4)中型无人驾驶航空器,是指最大起飞重量不超过150千克的无人驾驶航空器,但不包括微型、轻型、小型无人驾驶航空器。
(5)大型无人驾驶航空器,是指最大起飞重量超过150千克的无人驾驶航空器。
2 相关规范解读
目前中国民用航空局拟发布的行业标准—《民用垂直起降场地技术要求(征求意见稿)》中明确:
2.1 适用范围
标准适用于最大起飞全重150千克(不含)以上,具备无地效悬停能力的垂直起降航空器使用的专用起降场地,适用于载人和货运的垂直起降场地。其他垂直起降场地可根据需要参照本标准执行。最大起飞全重在150千克以下的垂直起降航空器主要为末端物流配送、农业植保等使用,此类航空器对于场地要求较为宽松,可以根据实际需要参照本标准执行。
2.2 术语
(1)垂直起降航空器(VCA):除直升机外,具有分布式动力系统、可进行垂直起飞和着陆的航空器。
(2)垂直起降场地:全部或部分仅供垂直起降航空器起飞、着陆和表面活动使用的场地或构筑物上的特定区域。
(3)垂直起降航空器全尺寸(D):垂直起降航空器旋翼转动、折叠结构全部展开时,能够有效覆盖机身的最小外接圆直径。
(4)最终进近和起飞区(FATO):用于垂直起降航空器完成进近动作的最后阶段到悬停或着陆,以及开始起飞动作的特定区域(注:可以理解为建筑基底范围)。
(5)接地和离地区(TLOF):供垂直起降航空器接地或离地的一块承载区。
(6)安全区(SA):位于最终进近和起飞区周围的、用于减少垂直起降航空器偶然偏离最终进近和起飞区而造成危险的特定区域,该区域除航行所必需的设施、装置外无其他障碍物(注:可以理解为用地红线)。
(7)无障碍空间(OFV):在垂直起降场地的上方,由安全区向上向外延伸至悬停高度,为垂直起降航空器垂直起降而提供的保护空间,在这个空间内,除少量规定的建构筑和设施备外,没有任何固定的障碍物(注:可以理解为三维用地红线)。
2.3 选址原则
(1)场址位置应与当地国土空间规划相协调,尽量避开噪声敏感区;
(2)场址应考虑空域使用的有关要求,与阵地、靶场等军事设施保持安全距离,在核电、大型油库等重要设施,易燃易爆等危险品的生产仓储区域、发电厂、变电站、加油站等重要公共基础设施周边选址应符合相关行业标准,同时按照《特定类无人驾驶航空器试运行管理规程(暂行)》(AC-92-2019-01)进行安全运行的风险评估;
(3)场址应具备引接道路设施的条件,具有多种功能的综合性垂直起降场地宜具备供水、排水排污、供电、通信、消防、医疗等公用设施的设置或引接条件;
(4)场址净空条件应满足VCA安全起降要求,应尽量选择场地开阔、障碍物较少的场址位置实施;
(5)场址应考虑具体业务需求、设计机型性能及使用的限制条件,宜接近主要服务对象,交通接驳便利;
(6)场址应确保周边通信导航监视信号覆盖良好,满足VCA飞行要求;
(7)选址时,应收集场址及周边必要的气象数据,综合考虑场址周边气象条件对VCA运行的影响;
(8)选址时,应对场址周边进行电磁环境条件评估,避免电磁干扰对于VCA运行的影响;
(9)既有建筑屋面设置垂直起降场地时,应对既有建筑物结构性能进行评估,确保满足起降场运行需求。
2.4 垂直起降场地要求
垂直起降场地包括接地和离地区(TLOF)、最终进近和起飞区(FATO)、安全区与无障碍空间。
(1)接地和离地区(TLOF):TLOF尺寸应至少能够内切一个设计机型1.0D的圆,同时应满足VCA中断起飞需求,上述D应采用预计使用该TLOF的VCA中的最大值。除因特定功能需要而设置在TLOF内的物体,TLOF内不应有障碍物,如果位于TLOF内的必要物体高度不超过2.5c米且边缘具有倒角,同时不对VCA运行构成危险,则可不被视为障碍物。TLOF表面应能承受VCA起降的动力荷载,同时设计中还应考虑由人员、货物、场地维护设备等产生的附加荷载。TLOF应平整并确保有效排水,同时不对VCA起降或停放产生不利影响。TLOF表面应有足够的摩阻性能,以避免VCA滑移或人员滑倒。
(2)最终进近和起飞区(FATO)(注:相当于建筑基底范围):FATO若为实体,FATO表面应与TLOF连续顺接,其承载力应能承受预计荷载;FATO表面应平坦、密实、无浮土、浮雪、碎石等杂物;FATO可为平整的铺筑物道面、碾压过的非铺筑物道面、草地等实体;表面稳定,以防止旋翼/螺旋桨下洗流造成损坏;最终进近和起飞区(FATO)的形状可以为多边形或圆形,建议优先采用正多边形或圆形。FATO为圆形时,直径应不小于2.0D,同时应满足VCA中断起飞需求;FATO为正方形时,边长应不小于2.0D,同时应满足VCA中断起飞需求。上述D应采用预计使用的VCA中的最大值;除因功能要求需设置于该区内的必要物体外,FATO内不应有障碍物,位于FATO内的必要物体高度应不影响飞行安全;FATO的位置和进离场方向宜尽量减小对邻近噪声敏感区的干扰。
(3)安全区(注:相当于用地红线):在FATO周围应设置安全区,安全区可不必为实体。如为实体时,其表面应与FATO连续顺接,能抵抗旋翼下洗流的作用并确保有效排水。安全区应从FATO的四周至少向外延伸5米或0.5D的距离(两者中取较大值)。上述D应采用预计使用的VCA中的最大值。除因功能要求必须设置于安全区内的物体外,在安全区内不应有障碍物;在VCA运行期间,安全区内不应有移动的物体,因功能要求必须设置于安全区内的物体,不应超过以FATO边界上方25c米高度为底边、向外升坡为5%的斜面。
(4)接地和离地区(TLOF)、最终进近和起飞区(FATO)、安全区以及垂直起降航空器全尺寸(D)之间的关系,详见图1。

图1 垂直起降场地参数相互关系示意图
(5)无障碍空间(OFV)管理要求:若使用垂直起降程序,场地上方应建立无障碍空间(OFV),提供垂直起降的净空保护。无障碍空间(OFV)是通过将安全区的外边线向上延伸至某一高度,以提供类似锥形的无障碍空间;无障碍空间不应被障碍物穿透。无障碍空间一般为正方形,安全区外边线上,最小宽度为FATO的最小宽度或无人驾驶航空器叠加安全区的宽度;当使用垂直起降程序时,在OFV顶端外切矩形的一条边上,最小宽度为OFV顶端外切矩形的宽度,详见图2。

图2 无障碍空间示意图
3 无人驾驶航空器低空飞行应用场景
3.1 国内无人驾驶航空器低空飞行应用场景
漳州市开通福建首条低空客货邮物流配送海岛航线
(1)飞行场景:由玉枕岛鱼塘上空,吊装起80公斤重的海鲜桶,以100米以下的飞行高度,跨越九龙江入海口江面,用时3-5分钟,将海产品运送至玉枕渡口客货邮低空物流配送点。
(2)实施效果:比原有的摩托车载运、上渡船、下渡船后再拉到接收点,时间上缩短了20分钟。可对海岛乡村实施邮快件、报纸无人驾驶航空器投递,还可为养殖户提供鲜活海产品极速配送出岛;未来还将拓展“岛上点外卖”、应急物资及时送、江海船舶补给等服务,提高海岛居民的生活质量和幸福感。
(3)起降场地:户外硬质地面上划设无人驾驶航空器起降区。
深圳市美团无人驾驶航空器外卖配送
(1)飞行场景:美团在深圳市已开通多条无人驾驶航空器外卖航线,配送点包括深圳中心公园、锦绣中华景区、欢乐谷景区等,配送地点为周边商业体。无人驾驶航空器载物后自商场起飞,沿预定航线飞行至重点“外卖空投柜”顶部,外卖脱落后无人驾驶航空器返回。
(2)实施效果:解决公园、景区内部外卖配送可达性差问题。
(3)起降场地:配送起点位于商场室外平台,可供多架无人驾驶航空器起飞、停放;配送终点设置“外卖空投柜”,无人驾驶航空器在柜顶进行卸货作业。
亿航电动垂直起降航空器(eVTOL)载人飞行
(1)飞行场景:已在广州、合肥、泉州等城市以及阿联酋、日本等国家开展试载人飞行试验,可应用于城市空中交通、医疗救援、空中旅游等低空应用场景。
(2)起降场地:户外硬质地面上划设无人驾驶航空器起降区,飞行器对地摄像头会自动跟踪靶标进行精准着陆。
3.2 无人驾驶航空器生活区低空飞行可应用场景
城市生活区人员密集,低空飞行以服务居民日常生活、居住区物业管理、城市公共服务等功能为主,因此在城市生活区设置小型起降场即可基本满足飞行需求。
(1)居民日常生活:居民低空飞行需求以末端生活物品配送为主,包括外卖、快递、药品等。
(2)居住区物业管理:物业管理需求包括高空清洁作业、物业巡检等。
(3)城市公共服务:城市公共服务需求包括违法占地与违法建设查处、危房监测预警以及房屋测绘等。
4 无人驾驶航空器生活区低空飞行垂直起降场地设置的规划管理策略
参照《民用垂直起降场地技术要求(征求意见稿)》,提出生活区低空飞行需要的垂直起降场地设置的规划管理策略如下:
4.1 垂直起降场地分类
为适应不同级别无人驾驶航空器的起降要求,建议设置大、中、小三级垂直起降场地。
(1)大型起降场:适用于大型无人驾驶航空器,用于eVTOL低空载人或大型载物飞行。
(2)中型起降场:适用于中型无人驾驶航空器,用于一般低空载物运输、农药播撒等特殊低空飞行作业场景。
(3)小型起降场:适用于小型、轻型、微型无人驾驶航空器,用于公共安全、测绘拍摄、电力巡以及小型货物配送等低空飞行场景。
4.2 垂直起降场地规划管理指标建议
针对不同垂直起降场地,应根据各自适飞的主要航空器尺寸,分别设置最小尺寸要求。规划管理中建议按无障碍空间投影尺寸进行限制,在无障碍空间投影范围内,不应建设影响无人驾驶航空器飞行的固定障碍物。
由于航空器可以在3000米高度以下悬停,而厦门市建筑物基本在100米以内,因此航空器的无障碍空间基本不会对周边建筑物产生影响;但为保险起见,可明确无障碍空间投影最小面积,详见表1及图3(注:在同一时间内一个最终进近和起飞区内仅允许一架VCA运行;在具有2个及以上最终进近和起飞区的垂直起降场地中,各最终进近和起飞区之间应设计好合理间距,要充分考虑下洗流、空域等影响,并确保每个最终进近和起飞区的飞行航径不重叠)。
表1 垂直起降场地规划管理指标建议表


图3 垂直起降起降场地无障碍空间示意图
目前安全区从FATO的四周至少向外延伸5米或0.5D的距离(两者中取较大值)针对的是150千克以上航空器。而深圳市美团无人驾驶航空器外卖配送在实践过程中,实际仅明确了FATO最小尺寸及面积,也就是4平方米的面积;再加上配送柜及工作人员通道面积,周边的围栏是阻挡无关人员的进入,也就是说,实践过程中美团无人驾驶航空器是用FATO最小尺寸及面积取代了安全区的最小尺寸及面积,相应可能会增加起降过程坠毁伤及人身安全的风险。

图4 深圳美团无人驾驶航空器垂直起降场地现状照片
4.3 无人驾驶航空器生活区低空飞行垂直起降场地选址分析
屋顶设置
(1)优势:信号遮挡少;对周边人员的干扰少。
(2)不足:需充分考虑机场内置电池自燃后建筑防火问题;需考虑航空器维修管养及取送货人员的交通流线与居民入户流线交叉的问题,解决办法是可以利用电梯中的货梯;屋面承重需进行测算,如果属于上人屋面则荷载可行;屋面加装机场后的锚栓固定工程可能导致屋面漏水;需要考虑屋面是否有足够大的平整面作为安全区。
地面设置
(1)优势:可远离建筑,消防安全性较好;管养及取送货方便。
(2)不足:城市密集区占用大量空地,对周边人员的干扰较大。
其他设置条件
(1)防火安全:垂直起降场存放电池设备,建议防火距离参照消防规范的最小防火间距,设置为6米;火灾监控应接入建筑消防警报系统。
(2)起降安全:避免桨叶伤人,机场不应临近露台、阳台设置;宜临近建筑山墙面设置。
(3)通信要求:考虑对空无线电信号需求,宜选择开阔场地,无建筑植物遮挡;避免信号干扰,不宜临近通信基站,变压器等。
(4)人员维护:方便无人驾驶航空器及机场的管理维护;方便取、放货物;建议于建筑物公共区域设置,并避免检修、取放货物流线与居民入户流线交叉,若于建筑屋顶设置,宜增设专用货梯。
(5)减小坠落风险:起降过程滞空时间较长,坠落概率相对较大,宜合理设置无障碍空间;为防止儿童触碰,应设置安全隔离网或高于2.3米处设置起降空间。
4.4 审批流程
(1)既有居住区内:由于小型起降场不涉及新建、改建、扩建行为,且目前加装配送柜均未进行规划审批,因此建议既有居住区内设置小型起降场免于规划审批,配送柜及工作人员通道面积免于审批。运营单位与小区业委会或物业公司协商确定安全区(注:告知相应管理要求,并自行承担相应责任,需保证无人驾驶航空器起降过程坠毁不对周边的人身安全产生影响)。
(2)已建设的公园、广场用地红线内:建议小型起降场需进行规划审批,依照行业标准确定安全区用地规模及四至边界,确定无障碍空间投影最小边长及面积范围内没有建筑物。配送柜及工作人员通道面积免于审批。
(3)土地供应前:建议不需在规划条件中单独确定民用垂直起降场的要求,由建设单位自行决定是否设立民用垂直起降场。
(4)尚未交付使用的新建居住区:建议明确仅允许设置小型起降场。建设工程规划许可阶段允许变更,依照行业标准确定安全区用地规模及四至边界,保证无障碍空间投影最小边长及面积范围内没有建筑物。配送柜及工作人员通道面积免于审批。
作者介绍
李晓刚:厦门市城市规划设计研究院有限公司
程国辉:厦门市城市规划设计研究院有限公司
黄昭键:厦门市城市规划设计研究院有限公司
来源:公众号 存量规划前沿?
