从无人机物流配送到城市空中交通,低空经济“飞起来”的场景日益丰富。然而,低空大气边界层风切变、低云、低能见度、强对流等复杂气象,时刻考验着飞行的稳定性与安全性。气象保障,正成为低空基建不可或缺的一环。
“没有精细化的低空气象保障,低空飞行只能小规模试点,无法开展规模化、常态化运营。”近日,中科星图维天信科技股份有限公司(以下简称“星图维天信”)董事长、总裁冯德财在接受《证券日报》记者专访时表示,低空气象是低空产业从“试验示范”走向“大规模商用”的必备前置条件。
将天气预报从“公里级”的“粗放预警”升维至“百米级”的“精准预防”,是星图维天信过去一年技术迭代的核心着力点。作为国内空天信息产业与气象服务领域的头部企业,星图维天信深入调整战略布局,全面进军低空气象领域。
构建“软硬一体”产品矩阵
“近一年,随着低空经济发展,我们对气象产品,特别是低空气象产品线进行了大幅调整和优化。”冯德财表示,这种调整源于对市场需求变化的精准把脉。
他进一步说明,当前低空经济正处于基础设施建设早期,各地首要任务是建设包括起降场地、运行保障设施、测试验证设施等在内的系统性工程,包括布设通信、导航、监测、气象、反制等配套设备,以及更上层的低空运营管理平台。
基于此,星图维天信迅速完善了低空气象智联网产品体系,聚焦起降点、起降场、通航机场、试验检验场等细分场景,以体系化的气象硬件成套设备,构建起低空感知的“神经末梢”,将气象观测体系从地面延伸至低空,为飞行器在各高度层提供连续、完整的数据支撑。
感知网络有了,气象数据怎么用?冯德财介绍,星图维天信今年对天信低空气象大模型进行了全面升级,推出“Street-Pulse V1.0”百米级街区短临(短时临近)预报产品。这一产品的核心突破在于,创新性地将多源观测数据同化、大涡模拟与城市冠层动力学、三维流场AI时空滚动推理技术深度融合,实现了从下垫面高精度预处理、百米网格动力积分到AI秒级智能推理的短临预报全链路技术重构,成功将低空气象预报的空间精度推进到百米街道级网格,时间精度达到分钟级动态更新。
“以往天气预报只能笼统判定一片区域的风力,如今我们可以精准预判单条街道、楼宇之间未来数小时乃至10分钟的风场变化。”他解释,升级后的大模型构建了1000米内三维立体空间低空气象预报体系,能精准识别和预判低空湍流、风切变、局地强对流等航危天气。
技术再强,落不到具体行业场景里就是空中楼阁。为此,星图维天信进一步完善了“天信·低空气象服务平台”并迭代至3.0版本,细分为多个专用版:面向低空运营主体的“指挥中心版”、面向飞行管理部门和航空企业的“通航机场版”、面向测试验证的“试验场版”、面向人才培养的“教育版”等。
以“试验场版”为例,冯德财介绍,无人机及eVTOL的研发、适航认证、极限工况试飞,都离不开高精度的三维气象数据支撑。该平台可兼容各类观测终端无缝接入,输出分钟级短临天气预报,并可兼容城市、山地、滨海等各类试验场地。
补齐传统预报短板
传统天气预报多为公里级分辨率,每日定期更新。但对于低空飞行器而言,这远远不够。冯德财表示,低空经济的蓬勃发展,将气象技术拉入了一个“更小尺度、更高时效”的需求深水区。
“无人机机身小巧、作业范围有限,飞行活动集中在几十米到几百米空域,对预报空间精细度要求极高,水平分辨率需达到500米、100米乃至10米级。”冯德财表示,除空间精细度外,预报更新时效要求同样严苛。无人机单次作业时长普遍不足半小时,需要实现分钟级甚至秒级的滚动更新预报,才能为航线规划、飞行决策提供可靠支撑。
此外,复杂的城市冠层和山区微环境也带来更大挑战。以深圳某城区为例,楼宇密度极高,建筑物遮挡会造成气流剧烈扰动,导致风向风速骤变,需要更精准的数值模拟手段来刻画复杂的气象变化。
面对这些挑战,星图维天信如何克服?冯德财表示,核心应对之策在于“观测加密”与“核心技术突破”。
“针对重点区域,我们会先通过仿真模拟推演最优的硬件布设方案,再按间隔数公里的楼顶、起降点等关键点位部署气象观测设备。但加密观测只是基础,核心竞争力在于数据同化技术。”他进一步介绍,“这套同化算法可融合激光测风雷达、微型气象站、卫星遥感等多类低空相关实况观测数据,修正数值模式初始场误差,把精细化观测信息无缝嵌入自有预报体系,缩小模拟偏差、全方位提升预报精度,这也是星图维天信独有的核心技术壁垒。”
“此外,人工智能的加持,可有效补齐传统预报模式的短板,在物理模式效果有限、观测数据充足的场景中,借助AI完成快速订正,显著提升预报精准度。”冯德财说。
技术突破的背后,是星图维天信长期深耕气象行业所积累的底层能力。冯德财将其概括为四方面,一是依托中科星图的空天信息能力筑牢底座;二是十余年特种气象领域的技术积淀;三是提前五年布局、持续迭代的AI气象大模型;四是从硬件、平台到场景的一体化交付能力,可与水利、自然资源等板块形成生态协同。
积极拓展多元增长极
作为以气象技术立身的企业,星图维天信如何将技术优势转化为可持续的商业价值,始终是市场关注的焦点。冯德财告诉记者,当前阶段,星图维天信商业模式仍以参与城市级低空基础设施建设项目、承担气象观测设备搭建及服务平台建设为主。
但他构想的未来远不止于此。“未来,我们希望更多地通过API(应用程序编程接口)服务模式,提供低空气象的数据服务和信息服务。”在冯德财看来,API服务能让气象能力融入渗透至更广泛的产业生态。随着无人机全自主飞行时代到来,直接向飞行器终端推送实时气象数据、按服务量计费的模式,将有助于形成稳定的商业闭环。
在深耕低空赛道的同时,星图维天信也在积极拓展多元增长极。其近期推出的“天信·植保飞防监管服务平台”,正是瞄准了“低空+农业”的细分场景。冯德财表示,气象与农业天然绑定,平台以涉农补贴全生命周期精准核查管控为切入点,借助空天信息、低空观测手段,实现海量农业补贴的精准监管,同时提供病虫害风险识别、适飞窗口研判、任务落图派发、飞行过程监管和效果评估的一体化服务。
在C端市场,星图维天信今年上线了“看天·健康”产品,构建了气象环境与人体健康之间的关联模型,为用户提供个性化健康风险预警。在今年7月份的六盘水马拉松赛事上,星图维天信作为官方唯一指定的气象健康服务合作伙伴,完成了大型赛事全流程的保障服务。
在国际化服务方面,星图维天信采取稳健务实的跟随发展策略,目前已搭建覆盖83种语言、配套海外数据节点的全球API气象服务体系,携手传音、小米等手机厂商开展海外终端合作,依托终端渠道实现气象服务“出海”。
对于气象产业未来发展的潜力,冯德财认为,虽然气象行业相对小众,且在某些领域并非刚需,但随着低空经济走向繁荣,精准、实时的气象保障必将成为无可替代的刚性基础设施。他表示,未来星图维天信将“以观测为本,以模型为核,以场景为锚”,持续夯实空天地一体化低空感知网络,迭代升级AI气象预报大模型,深耕农林、交通、应急、城市治理等多元场景,持续为低空经济铺设安全可靠的“数字天路”,助力我国低空产业实现安全、高效、规模化发展。