中信建投 低空经济系列报告五:空管系统——低空经济核心环节之一

来源:米兰体育手机版    发布时间:2025-03-24 08:40:11
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  空管系统是民航三大核心系统之一,起着指导空中交通安全、平稳运行的关键作用,是军事航空、运输航空和通航发展的重要支撑。现代空管系统最重要的包含空中交通管理系统、通信系统、导航系统、监视系统等。

  当前我国民航空管系统投资规模稳定在30-45亿区间,占民航发展基金占比约30%。空管系统包含软件及硬件,整体市场占有率较为分散,其中空管自动化系统领域市场集中度较高,截至2022年

  低空经济加速发展背景下,空管系统迎来新发展机遇,以UAM为代表的场景要求动态实时更新城市空域信息,确保飞行器安全,并规避禁飞区。此外,还需要将其和地面交通进行耦合,帮助乘客实现空地交通便捷换乘、联运。当前,各地针对低空空管进行了较多试点探索落地,后续简化流程、应用北斗&5G通信等新技术有望成为低空空管发展方向。

  根据民航局政策文件及当前部分落地的标杆案例,分别对低空空管市场空间进行测算,预计2027年空管市场规模有望达两百亿。

  投资建议:考虑低空经济整体产业链发展顺序,我们大家都认为短期基础设施及保障软件建设先行,空管系统作为信息化管理及安全防护的重要环节,有望迎来良好发展机遇。

  空管系统,即空中交通管理系统,是民航三大核心系统之一,起着指导空中交通安全、平稳运行的关键作用。空管系统是国家综合交通运输体系、国防体系和应急保障体系的重要组成部分,是军事航空、运输航空和通航发展的重要支撑。空管系统利用技术方法,对飞行器进行监视和控制,防止在空中或地面上相撞,并引导飞行器准时、安全起飞降落的控制管理系统。现代空管系统主要组成部分,包括空中交通管理系统、通信系统、导航系统、监视系统。

  空管系统的科技发展脉络。自改革开放以来,中国民航空管系统经历了从无到有、从小到大的发展过程。进入21世纪,随着航班量的飞速增加和空域资源的紧张,民航空管系统坚持“安全第一”的理念,逐步实现了从引进到国产化的转变。随着新兴科技加持,如人工智能、大数据等技术应用,空管系统发展中研发技术能力不够、数据决策分析能力有待提升、数字化渗透率不足等问题将得到一定的改善。总的来看,空管系统技术未来将朝着更加智能化、数字化、一体化发展,为空中交通提供更可靠的技术支撑。

  雷达系统:远程一次雷达,用于探测飞机的位置和高度;二次雷达,提供飞机的身份信息,如航班号、飞行高度等;数据传输设备,用于将雷达数据传输到空管中心。

  数据处理系统:飞行计划数据处理,处理飞行计划信息,包括飞行路线、预计时间等;雷达数据处理,分析雷达信号,提供飞机实时位置和动态信息。

  显示和数据终端系统:雷达综合显示器,显示飞机的实时位置和飞行计划;飞行数据显示器,提供飞行状态的详情信息,如速度、高度等;飞行单打印机,打印飞行计划和其他相关文档。

  通信系统:地空通信,确保空管中心与飞机之间的通信畅通;数据链通信,用于传输飞行计划、气象信息等数据。

  自动化系统:自动化飞行计划处理,自动处理和更新飞行计划;自动化雷达数据处理,自动分析雷达数据,提供飞行动态;自动化监视和告警,监控飞行状态,及时发出潜在冲突的告警。

  记录和回放系统:雷达数据记录,记录雷达信号,用于事后分析;飞行数据回放,重现飞行过程,用于事故调查或培训。

  支持系统:气象服务,提供飞行所需的气象信息;航行情报服务,提供飞行区域的航行情报。

  管理与协调系统:空域管理,规划和管理飞行空域的使用;协调中心,协调不同管制区域之间的飞行活动。

  民航技术改造投资整体保持稳定增长,2022年受疫情影响增速放缓。根据《2022年民航行业发展统计公报》民航固定资产投资总额1906.09亿元;民航基本建设和技术改造投资1231.38亿元,比上年增长0.7%。

  等国内航空公司在2023年利润回正趋势明显,航空业复苏有利于产业加大相关信息化投资。四家主要民航公司2023年归母净亏损为124.8亿元较上年同期亏损收窄超90%。航空公司的利润回升使得行业对于技术和信息化建设投入增加,包括提升数字化客户体验、改善航班管理系统、加强网络安全等方面的投资。基于空管技术的投资有助于提高航空业整体服务质量、航班运行效率和集团公司的竞争力,从而更好地满足乘客需求,促进航空业可持续发展。

  民航空管系统建设支出整体保持稳定,2024年预算约为36.9亿元。根据近几年中国民用航空局部门预算报告,我国民航空管系统建设预算支出每年在30-45亿,占民航发展基金支出占比在30%左右,整体规模保持相对来说比较稳定。其中2024年空管系统建设预算支出40.2亿元,占民航发展基金预算支出的30.3%。

  随着技术进步,特别是数字化和自动化技术的发展,全球空管系统市场有望迎来新的增长点。2015年至2019年全球空管系统市场规模呈现上升趋势。2020年受疫情影响,市场规模出现下滑,达到86.6亿美元,同比下降6.88%。虽然短期内疫情对空管系统市场造成了冲击,预计随疫情态势的放缓,市场规模将逐渐回暖。

  从整体产业链看,空管行业包含硬件设备繁多,各产业之间集中度不高,2021年我国空管系统CR3、CR5、CR10分别为7.86%、11.92%和18.16%。细致划分领域中空管自动化系统集中度较高,根据三胜咨询统计数据及莱斯信息招股说明书,截止2022年12月,全国空管体系7个地区局,37个分局站,共44个空管用户。各用户空管自动化运行系统共88套,其中主用44套,备用44套,由国内外7个厂家提供(莱斯信息、成都民航空管科技发展、华泰英翔、泰雷兹公司、

  空管系统位于低空经济产业链上游重要环节,起到保障安全、提升运行效率等作用。结合我们在系列报告一中对于低空经济产业链的划分,空管系统与机场运营管理系统、低空通信设施及通用航空机场共同构成产业链上游基础软硬件设施环节。随着低空空域活动增加,以无人机、eVTOL、轻型飞机等为主的低空飞行器运行需要空管系统为其提供必要的实时监控、指挥调度,以确保众多飞行器的安全运行,防止空中碰撞等重大飞行事故,保障人身及财产安全。同时,空管系统具备优化调度能力,在完成基本的保障安全的前提下,通过有效的管理各类飞行器飞行轨迹和时间,动态分配飞行路径与高度,提高低空空域的使用效率,更好的发挥低空经济作为新质生产力提升整体要素生产率的功能。

  政策推动建设多级低空飞行服务保障体系,实现低空空域有效管理,低空通航和货运两翼齐飞。随着我们国家对低空经济发展重视程度持续提升,低空空域管理改革试点逐步铺开,低空飞行服务保障体系建设仍需完善。根据民航局《低空飞行服务保障体系建设总体方案》(以下简称“《总体方案》”),未来我国将建成由1个国家信息管理系统、7个区域信息处理系统和一批飞行服务站组成的低空飞行服务保障体系。

  多级飞行服务保障体系能够简化通航等低空飞行审批程序,提升低空空域利用率。我国低空飞行服务保障体系的建设目标是解决通航公司等低空经济参与者的运行难题。我国空域结构相对复杂,管理主体较多,同地区可能涉及多个管理单位,通航飞行计划审批需要跨部门申报,流程复杂且周期长,影响通航业务开展。我国建立的三级飞行服务保障体系,包括国家信息管理系统、区域信息处理系统、飞行服务站,其中飞行服务站能做到为通航用户飞行计划申请提供一站式服务,通航用户的申请由飞行服务站统一与其他空域用户协调,简化了审批流程和时间,提升了低空空域的利用率。展望未来,随着低空经济的持续不断的发展完善,飞行服务站有望服务非通航类型的企业用户以及个人用户,帮助更多的单位和个人融入低空经济的新市场。

  低空经济推动UAM市场发展,对空管系统提出更严格要求。近年来,应用了远程驾驶航空器系统、分布式电力推进系统和自动控制系统等多方面新技术的垂直起降航空器(eVTOL)得到了较好发展,以eVTOL为核心载具,个人出行为特点的城市空中交通(Urban Air Mobility,UAM)引起了广泛关注。UAM能轻松实现点对点空中运输,提升效率降低延误风险,但城市低空空域环境复杂,且变化更新较快,影响飞行器安全运作。针对UAM的管理要能够动态实时更新城市空域信息,确保飞行器安全,同时规避有几率存在的禁飞区域。此外,UAM管理不仅仅局限于低空空域,还需要将其和地面交通进行耦合,帮助乘客实现空地交通便捷换乘、联运。

  低空公共航路建设促进低空数字化空域形成,保障UAM高效安全运行。通过一系列分析地面遥感影像,提取其中自然下界面、人工附属物、大气边界层、政策禁飞区、适飞区等要素信息,将低空空域做网格化处理,运用航路规划算法计算最优航线,并通过飞行仿真、实际飞行做验证优化,最终得到航线方案即为低空公共航路。国家对于航路建设给予了政策支持,民航局2022年提出将分阶段建立航路发展路线年之前形成数字化空域,拓展航线网络。展望未来,低空公共航路规划在综合了低空空域地理信息以及城市UAM需求分布等数据下,有望凭借针对性的航路布局提升eVTOL等航空器的飞行有序性,实现低空空域飞行安全进行,同时促进城市空中交通与地面、地下交通融合,构建全空间一体化城市立体交通。

  海南出台多项政策,旅游、物流等低空经济下游场景发展全国领先。海南作为全国首批开展低空空域管理改革试点的省份,自2010年试点以来,通过出台针对通航机场运营的省级财政补贴政策、建成低空空管服务保障示范区、军民航双认证海南通航飞行服务站、低空空管科研基地等多个全国首个项目,实现了通航产业的广泛落地,助力低空经济发展。截至2023年底,海南全省通用航空产业链企业约250家,省内有人机空中游览和跳伞飞行产业居全国第一,按起降架次分别占全国同类业务63.2%、42.8%。此外,海南开通了省内多个城市的短途运输航线,海口秀英-湛江徐闻的无人机跨海运输航线小时。

  海南以“空地组网”模式推动低空空管改革,便利通航产业高质量发展。海南的低空空域管理经历了多轮发展,2010-2014年的第一阶段以军航低空空域分类管理为主,将低空空域由全管制空域改为管制、监视、报告三类空域,按审批、报备方式分类管理以提高低空空域利用率。2015-2018年第二阶段则将军航民航相结合,通过优化空域审批制度、动态灵活使用、建立低空空管服务保障示范、加强“低慢小”航空器安全管控等方向,对低空空域进行精细化管理。2017年4月,海南省国家低空空域空管服务保障示范区通过验收,为全国首个完成低空空管服务保障体系建设的地区。2018年至今的第三阶段则注重协同化管理,由军、民航分别管理转为军地民三方协同管理,由管制指挥模式向目视自主飞行模式转变,将任务、空域、飞行计划三个申请环节简化为飞行计划报备一个环节。2021年起,海南全省的基础低空飞行网络形成,示范区包含三类23个低空空域,3条低空目视飞行航线,能轻松实现同行飞行一站式服务,做到当天申报当天起飞,极大的提升了低空空域利用效率。

  合肥落地骆岗公园全空间无人体系应用示范项目,推动城市立体交通建设落地。安徽省同样为全国首批开展低空空域管理改革试点的省份,合肥作为省会城市全方位开展了全空间无人智能体系应用示范项目,成功建设了国内首个全空间无人体系城市级应用场景,将无人巡检、无人物流、城市立体交通、无人驾驶客货运、无人智慧治理等无人系统运行场景进行融合,首次实现了低空空域资源和地面路网资源、多种无人系统在同一套管控框架下协同运行,为未来低空空域无人交通与城市交通深层次地融合协同,拓展应用场景提供了借鉴案例。骆岗公园作为全空间无人体系的“超级试验场”,吸引了包括拿下行业内首张适航证的

  、巡检无人机厂商中航金城、无人机医疗+外卖场景厂商迅蚁科技等十余家低空经济产业链相关厂商,涵盖低空制造、运营服务等多个环节。

  “北斗网格码”构建低空网格空域图,形成低空智慧、服务、监管系统。骆岗公园的全空间无人体系建设背后依赖的是由“北斗网格码”为基础的低空空域管理服务系统。北斗伏羲为合肥高新区的头部企业,凭借“北斗网格码”技术,构建全空间三维立体网格空域图,利用网格计算、路径规划等技术形成空中航线通道,进而为低空空域飞行器提供类似“高德”的导航服务,同时为政府和行业主管部门提供可视化、信息化的空域监管能力。未来,北斗技术有望进一步应用于低空空域管理领域,实现有效监管,解决低空飞行器智能引导、安全飞行等问题,成为无人机、飞行汽车等低空重要航空器的服务保障关键基础设施。

  2.3.3 江苏打造全国首个省级低空平台项目,实现军地民三方协同低空飞行服务

  江苏省低空飞行服务中心成立,打造全国首个省级低空平台。江苏省低空经济发展处于全国领先水平,苏州市成为首批开展eVTOL试点六大城市之一。2024年11月,江苏省低空飞行服务中心在南京建邺区江心洲低碳产业园成立,为江苏省政府授权的省级低空飞行服务机构,协助承担全省低空空域协同运行和低空飞行服务管理工作。2024年12月,莱斯信息利用微信公众号发布信息,成功落实“江苏省低空飞行服务中心建设项目”,该服务中心已具备试运行条件,为国内首个省级、首个军地民三方协同的低空飞行服务平台标杆项目。

  江苏下属地市积极地推进低空飞行服务中心建设,实现省-市协同联动机制。江苏省南京市、无锡市、苏州市等地市在2024年陆续组建市级低空飞行服务中心,其中南京市低空飞行服务中心实现了包括低空数字化规划、空域用户管理、无人机飞行活动管理等多项核心功能模块开发,且已与省级低空飞行服务平台实现数据对接。随着后续更多地市低空飞行服务中心建设落地,江苏省有望率先实现低空平台省-市级协同联动,通过统一标准更好保障低空飞行活动安全,促进低空经济产业生态完善落地。江苏省的先行先试也有望形成标杆案例,向全国推广。

  空管系统是低空基础设施建设的关键环节,是保障低空飞行的安全、高效运行的重要基础设施,位于低空经济产业链上游,有望较快落地。随着低空经济市场逐步成熟落地,低空空域内以eVTOL为主的飞行器数量将明显提升,飞行频率更为频繁,低空空管系统的部署有望更为密集。

  以下将以两种方式对低空空管系统未来市场空间进行测算,测算假设主要是根据的招投标信息详见附录1:

  总体方案提出低空飞行服务保障体系分为三级建设,形成1个国家信息管理系统、7个区域信息处理系统和一批飞行服务站组成的低空飞行服务保障体系。其中飞行服务站分为A类和B类,A类具备监视和飞行服务功能,一个省建立1-3个,B类按需建设。

  民航西北地区空管局谢莹在《民航管理》发表的文章中预测2030年我国飞行服务站建设数量将超100个。 随着低空经济发展,飞行器数量的提升,B类飞行服务站建设数量有望逐步提升,若A类服务站主要服务省会及重点城市并为其他城市提供支撑,B类服务站按每个地级市配置一个,每三个区县配置一个计算,则全国潜在的飞行服务站建设需求约为:国家级1个+区域级7个+省级70个(A类)+地市&区县级1200个(B类)。结合目前国内各地低空空管相关招投标项目情况,单个服务站市场规模根据级别以及涉及到的功能丰富度有几率存在较大差异。参考历史招投标数据及项目落地情况,我们大家都认为省级平台负责区域统筹以及与下属地市、区县级平台协同,不直接承担飞行器管理职能,假设其规模在1000万元;地市级平台承担实际运营职责,且部分区县已经或规划了低空空管平台项目,保守测算下以地市&区县级单个平台建设规模为1500万元,整体市场空间约为190亿元。

  以湖南省北斗低空空域管理服务系统项目(详见附录2)为例,其采购公告中包含了地面监视站、机载和定位终端以及配套服务器等设备,可满足约400架低空飞行器的通信、导航、监视需求,项目总规模约3800万元。当前部分已落地低空空管平台地区已经启动低空平台二期规划,随着后续低空空域飞行器数量及密度提升,地面空管平台和机载通导监零部件都将迎来广阔增量空间。各地空管平台会经历多期建设,单期建设周期预计在1-3年,预计到2027年我国空管平台建设规模有望达到200亿元以上,年化建设需求超过70亿元。

  北斗伏羲以“北斗网格码“为切入点,得到了浙江省衢州市政府的支持,2023年8月公司与衢州智慧新城管委会签约联合建立低空空域建设投资平台,项目总投资2.5亿元。依据相关招投标公告,北斗伏羲于2024年1月中标衢州低空空域基础设施建设项目-平台服务采购部分,中标金额约3780万元,占总项目投资比例15%。以此类推,空管及相关系统配套建设在低空综合项目中的占比预估在10-20%。

  结合当前各省市落地的低空经济综合项目招投标信息,项目规模一般在1-5亿元左右,按地级市配套建设一个综合项目,每三个区县配套建设一个综合项目,且空管相关配套软硬件占项目比重15%计算,则整体低空空管领域市场空间约为180亿元,考虑后续扩容或增加功能等需求,预计到2027年整体规模有望超200亿元。

  (1)宏观经济下行风险:低空经济发展涉及较多基础设施投资建设,宏观经济复苏较弱背景下,行业IT支出没有到达预期将直接影响计算机行业需求;(2)应收账款坏账风险:低空经济相关计算机公司业务以项目制签单为主,需要通过验收后能够收到回款,下游客户付款周期拉长可能会引起应收账款坏账增加,并可能进一步导致资产减值损失;(3)行业竞争加剧:低空经济属于新兴市场,当前参与玩家较少,后续随市场成熟参与玩家增多行业竞争可能加剧;(4)行业发展及政策没有到达预期:低空经济当前发展主要依赖于政策支持及财政支持,且以经济较为发达地区为主,后续行业由试点向全国推广过程存在一定不确定性,政策利好及具体落地情况有待观察。(5)市场空间测算误差风险:当前低空空管处于发展初期,文中市场空间测算基于多个假设,部分数据存在主观判断,实际市场空间可能和预测有所偏差。

  中信建投证券计算机行业首席分析师,伦敦国王学院硕士,5年计算机行业研究经验。2021年加入中信建投,深入覆盖医疗信息化、工业软件、云计算、网络安全等细分领域。

  英国利物浦大学金融数学硕士,2022年加入中信建投研究发展部计算机组。

  证券研究报告名称:《低空经济系列报告5:空管系统——低空经济核心环节之》

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