Theoretical model and key technologies for low-altitude aircraft positioning and sensing integrated with 6G communication networks

低空飞行器的通信与定位感知系统是低空经济建设的重要支撑. 然而, 现阶段依赖于卫星导航和视觉导航等手段的定位感知系统, 普遍存在观测受限、抗干扰能力弱等问题, 难以满足低空运营在安全性与高效性方面的严苛要求. 为应对上述不足, 将具备泛在覆盖能力的6G通信网络引入低空飞行器定位感知体系, 有望推动构建更为完备的理论模型与可靠性更高的关键技术, 从而有效突破现有方案的能力边界, 提升系统在复杂开放环境下的整体性能与适应能力. 本文首先系统梳理了融合6G通信网络的低空飞行器定位感知理论模型, 并围绕``起降、飞行、评估与管理''等关键作业环节, 分析了对应的四类代表性科学问题: 1) 网络弱覆盖区域空地连续高精度定位感知; 2) 高动态密集网络节点离在线联合定位感知; 3) 异构信号体质下的低空定位感知可靠评估和4) 多尺度信息物理跨域时空数字孪生与推演. 进一步，本文对这些领域的主要代表性研究工作进行了总结，并探讨了其现阶段的不足之处与未来潜在发展方向, 以期为显著提升低空飞行器的定位感知性能提供理论支撑与应用指导. 最后, 本文简要介绍了团队搭建的低空通信与定位感知测试验证平台, 为后续理论与算法在低空经济应用中的实证测试提供了坚实基础.