广发证券研报复盘了美国NASA UTM（无人机交通管理系统）的迭代升级历程，为国内低空智联网建设提供了重要参照。NASA于2013年提出UTM概念，将开发验证分为四个阶段（2015-2019年完成），三级技术水平阶段验证无人机通信关键技术，四级技术水平阶段收集城市环境中大规模超视距运行数据。数据为未来低空通信监视能力提高的关键驱动力，UTM系统需空域环境监测、通信、气象等12项基础服务。
UTM四阶段——从概念验证到城市大规模运行
NASA于2013年提出UTM概念，旨在对低空空域内无人机大规模安全运行进行管理和提供服务。NASA将UTM开发验证分为四个阶段，分别于2015、2016、2018、2019年完成相关试飞验证。T1阶段（2015年）：在乡村和偏远地区进行初步的无人机交通管理概念验证，主要关注基本飞行操作和简单的空域管理。T2阶段（2016年）：扩展至乡村和郊区，引入更复杂的交互场景和基本的冲突管理能力。T3阶段（2018年）：覆盖更广泛的空域，主要研究目标是验证无人机通信相关的关键技术，包括机-地、机-机通信的可靠性和实时性。T4阶段（2019年）：面向城市环境，收集数据以了解在城市环境中安全实现大规模超视距无人机运行的要求。UTM系统可借助其监测数据，实现协助超视距操作的无人机使用者，也能有效地进行整体的无人机监管，同时允许无人机系统与空域管理系统进行数据共享和通信，增强空中交通的可视性和透明度。
UTM 12项基础服务——通信/监视/气象为核心
国际民航组织认为UTM需要12项基础功能：周期性活动报送通知服务、其他无人机的飞行信息交互报送服务、空域审批、空域环境监测服务、地图服务（地形和障碍物信息）、注册服务、限制令发布、飞行规划服务、冲突管理和隔离、远程识别、追踪定位服务、气象信息服务。其核心功能围绕通信、监视、气象三大能力构建——通信能力保障无人机与地面系统的实时信息交互；监视能力实现无人机位置、高度、速度等状态的全面感知；气象能力保障低空飞行安全。美国“4+1”无人机监管体系借助UTM监测数据，实现了协助超视距操作的无人机使用者，也能有效进行整体的无人机监管。高水平的通信与感知能力是NASA四级技术水平UTM的核心增量需求。
对中国低空智联网的启示——数据驱动+标准先行
NASA UTM的发展历程对中国低空智联网建设提供了重要启示。第一，数据是低空通感能力提高的关键驱动力。根据《低空飞行服务保障体系建设总体方案》，需深入挖掘低空监视数据在通航领域的多种应用，为低空空域管理与服务、国家安全监控体系和通用航空运行提供数据支持。第二，标准体系建设先行。UTM的开发验证分阶段推进，每阶段明确研究目标和能力边界，避免“大干快上”导致的安全风险。第三，通信与感知能力的提升贯穿UTM全阶段，从T3的通信关键技术验证到T4的城市大规模数据收集，通感能力是UTM演进的核心主线。第四，多模态监视数据融合趋势明确，我国正推动以北斗数据为基础，融合北斗短报文、ADS-B数据的低空监视信息平台建设。第五，UTM可开放接口与空域管理系统进行数据共享，我国低空智联网建设同样需重视跨系统数据互通，避免形成“数据孤岛”。
表格：
NASA UTM四阶段开发验证目标| 阶段 | 时间 | 覆盖区域 | 核心研究目标 |
|---|
| T1 | 2015年 | 乡村/偏远地区 | 基本飞行操作和空域管理概念验证 |
| T2 | 2016年 | 乡村/郊区 | 复杂交互场景和基本冲突管理 |
| T3 | 2018年 | 广泛空域 | 无人机通信关键技术（机-地/机-机） |
| T4 | 2019年 | 城市环境 | 大规模超视距运行数据收集 |
