低空经济已被纳入国家战略性新兴产业,成为培育新质生产力的关键领域。河南省正加快布局低空经济产业生态,融入现代化产业体系。许昌具备区位、制造与产业基础优势,无人机技术可作为新技术载体,推动传统产业升级、培育新兴业态并提升城市治理效能。本研究分析了许昌本地发展现状与挑战,规划了在农业、物流、工业、城市管理与文旅等领域的融合应用场景,并提出以政策规划、生态培育、技术支撑与社会协同为核心的“四位一体”实施路径。
一、许昌市低空经济发展现状与无人机技术应用基础
(一)许昌市经济社会与空域资源概况
1.产业结构、交通布局与空域条件分析
许昌市具备支撑低空经济,特别是无人机产业创新发展的独特综合优势,主要体现在雄厚的产业基础、优越的区位交通和适宜的空域条件三个方面。
(1)坚实的产业基础与无人机产业的深度结合点。许昌市工业根基深厚,拥有规上工业企业超过2000家,并围绕智能电力装备、再生金属、硅碳新材料等打造了十大特色产业集群。这一产业底蕴为无人机技术的研发、制造与应用提供了多维度的支撑与融合接口。
在高端制造与供应链支撑方面,许昌在电力装备、新能源汽车及零部件、超硬材料、智能装备等领域具有优势,可直接转化为无人机机体结构、动力系统、飞控芯片等关键零部件的研发与制造能力。
在丰富的应用场景与市场需求方面,许昌的产业特点催生了大量无人机高价值应用场景。例如,依托“中原电气谷”的智能电力装备产业集群,可以开展面向输电线路、变电站的无人机智能巡检;许昌作为农机具生产基地和现代农业示范区,可以让植保无人机大展身手;许昌的发制品、生物医药等产业的仓储物流智能化升级,则离不开无人机技术的加持。
在技术创新与人才储备方面,许昌创新氛围活跃,拥有中原电气实验室等省级以上创新平台超过400个,高新技术企业超过500家,科技型中小企业超过1500家。许昌学院、许昌职业技术学院、许昌电气职业学院、中原科技学院、许继技工学校等院校已开设无人机相关专业,为产业发展提供了持续的人才供给。
(2)得天独厚的交通区位优势。许昌地处中原城市群核心区域,毗邻郑州国家中心城市和郑州航空港经济综合实验区,具有“左右逢源”的区位优势。具体体现在:
立体交通网络:境内京广铁路、郑万高铁、多条高速公路与国道交织成网。距新郑国际机场仅50公里,具备发展“空铁公”多式联运的绝佳条件。这为无人机核心零部件、整机的快速物流运输以及技术人员前往全国开展业务提供了极大便利。
区域协同效应:紧邻郑州航空港区,便于接入更广泛的航空产业生态,承接溢出效应,在低空经济产业链分工中寻找独特定位,例如专注于特定工业级无人机的研发制造、区域性运营服务或专业人才培训。
(3)适宜开展低空飞行试验的空域条件。许昌市域以平原为主,地形相对开阔,气象条件较为稳定,这种地理环境非常有利于无人机飞行测试和常态化作业,能降低初始技术验证的复杂度和风险。同时,根据《河南省通用机场中长期布局规划(2022—2035年)》,许昌所在的豫中通用机场群被明确列为重点发展区域,规划新增通用机场布点,并重点培育“航空制造”等产业。这为许昌未来申请划设低空飞行试点空域、构建区域性低空飞行网络提供了有力的上层规划依据。
2.许昌低空经济发展潜力评估
许昌市发展低空经济潜力巨大,机遇与挑战并存,总体呈现“基础扎实、方向明确、生态初显、亟待突破”的特征。
(1)显著的发展潜力与优势。一是产业协同潜力深厚:许昌不是从零开始培育低空经济,而是拥有一个现成的、庞大的高端制造业生态作为“母体”。无人机产业有望与本市智能电力装备、新材料等千亿级产业集群发生“化学反应”,实现双向赋能,成长速度可能远超缺乏工业基础的城市。二是应用市场内生性强:本地丰富的产业场景(电力、农业、物流等)构成了低空技术落地的最直接、最稳定的初期市场,能够有效支撑本地无人机企业完成技术迭代和商业模式验证,形成“以应用促产业、以产业拓应用”的良性循环。三是政策环境持续优化:发展低空经济已获得市级层面的高度重视。在《许昌市2025年国民经济和社会发展计划》中,明确提出了鼓励发展低空经济,并具体部署了推动无人机产业化基地、测试中心等布局建设的任务,显示了将其作为培育新质生产力、实现产业突破的重要赛道来抓的决心。
(2)面临的挑战与突破方向。当前潜力释放也面临关键挑战:首先,产业链虽“全”但“散”,已涵盖研发设计、整机制造、核心部件、场景应用、飞行服务等环节,但企业分布较为分散,缺乏具有强大牵引力的龙头企业和标志性产业集聚区,规模效应尚未形成。其次,空域管理协调、基础设施网络(如起降场、低空通信网络)的规划与建设尚处于起步阶段,是制约商业化、规模化运营的瓶颈。
综上所述,许昌市已站在低空经济发展的“风口”,其潜力不在于凭空创造一个新产业,而在于如何激活并深度融合自身强大的工业基因,将现有的产业优势系统性地转化为低空经济,特别是无人机产业发展的胜势。接下来的关键在于通过顶层设计,破解空域与基础设施瓶颈,并引导产业要素从“零星分布”走向“集聚发展”。
(二)无人机技术在许昌的现有应用
1.主要应用领域与典型案例
基于许昌市无人机行业协会的成员构成与业务实践,无人机技术已在多个关键领域实现规模化、商业化应用,形成了一批具有代表性的典型案例。
(1)农业植保与智慧农业:以河南青禹创新科技有限公司、许昌卓丰农业发展有限公司为代表的企业,专注于植保无人机的研发、生产与作业服务。它们在许昌及周边地区的广袤农田中,开展了大规模的农药喷洒、肥料播撒作业,显著提升了作业效率并降低了人力成本。例如,在鄢陵县的花木种植区与建安区的高标准农田,无人机已成为实现精准农业和病虫害统防统治的重要工具。
(2)电力与工业设施巡检:这是许昌技术应用最深入、附加值最高的领域之一。河南四达检测技术有限公司利用搭载光探伤设备的无人机,对高压输电线路进行内部缺陷无损检测,实现了技术突破。河南诚尔泽电力科技有限公司则创新性地使用无人机进行高压线路间隔棒的快速安装。此外,华翼创新(河南)科技有限公司、中测新图河南分公司等企业广泛服务于本地电力装备、高速公路等领域的巡检与测绘,有效替代了高危、低效的人工巡检。
(3)测绘与地理信息:许昌三维测绘有限公司等专业机构,将无人机广泛应用于城市规划、土地勘测、工程监理及不动产测绘等领域,提供了高效、精准的地理信息数据获取手段。
(4)公共服务与新兴消费:在应急救援、消防勘察、环保监测等领域,无人机已开始试点应用。同时,以许昌军鹰模型科技有限公司为代表的单位,正积极开拓表演型航模与无人机编队表演市场,而许昌花田湾飞行营地提供了宝贵的测试场地与空域,为低空消费新业态(如航模运动、体验飞行)奠定了基础。
2.应用规模、成效与局限性
(1)应用规模与初步成效:许昌市无人机产业生态已初具雏形。从许昌市无人机行业协会43家成员结构看,产业链覆盖了从研发制造(河南合动、华翼创新)、核心部件与销售(天翼翔航空、恒耀电子)、行业应用服务(四达检测、青禹创新、三维测绘),到专业培训(许昌征途、河南炫翼等多家机构)和基础设施服务(花田湾飞行营地)等环节。本地应用市场特别是电力巡检和农业植保,已形成稳定需求,有效促进了生产效率提升和安全保障能力升级。
(2)存在的核心局限性:一是产业生态“小散弱”,缺乏龙头引领:产业链虽“全”但“散”。企业数量虽多,但以中小企业为主,业务多集中于应用服务端和代理培训端,同质化竞争明显。具备核心研发能力、能牵引产业链发展的龙头企业(如整机研发制造)数量少、规模小,导致产业整体竞争力不强,难以形成集聚效应和品牌优势。二是应用场景“碎片化”,尚未形成联动网络:当前应用以项目制、点状作业为主,如单次植保服务、单条线路巡检。尚未在城市层面构建起常态化、网络化的运营体系(如无人机物流配送网络、城市立体安防网络),限制了其经济效益和社会价值的最大化释放。
3.技术与人才短板
(1)前沿技术融合应用不足:尽管许昌拥有多家基础电信运营商(如移动、联通、电信、铁塔),为5G网络覆盖奠定了基础,但“5G+北斗”在无人机领域的融合应用仍处于初级阶段。大多数现有作业仍依赖传统的无线电通信和GPS导航,在超视距飞行、高精度定位、密集集群控制等先进场景中能力受限,制约了在复杂城区环境及自动化作业方面的深入拓展。
(2)复合型人才结构性匮乏:虽然许昌拥有许昌学院、许昌职业技术学院等至少5所院校开展无人机人才培养,年培训规模可观,但培养方向多集中于飞行操作与基础维护。市场亟需的既懂无人机技术,又精通行业知识(如电力、农业、测绘)、人工智能算法、空域管理法规以及商业运营的高层次复合型人才极为短缺。这成为制约本地企业向解决方案提供商、系统集成商转型升级的关键瓶颈。
综上所述,许昌市无人机技术应用已打下良好市场基础并形成特色领域,但要从“有应用”走向“强产业”,必须着力破解生态分散、技术融合度低与人才结构失衡等深层问题。
二、无人机技术在许昌低空经济中的创新应用场景设计
(一)现代农业精细化应用。以鄢陵县国家级花木现代农业产业园、建安区高标准农田等为核心示范区,构建“空天地”一体化的智慧农业管理体系。建议依托相关研究院、农业公司开展试点。可行性实施方案有:1.精准植保与变量作业:部署搭载多光谱传感器与精准喷洒系统的植保无人机,通过AI图像识别,实现病虫害靶向防治与营养液变量喷洒,预计可降低农药化肥使用量20%-30%,提升作业效率5倍以上。2.作物生长与墒情监测:利用无人机定期进行高频次遥感扫描,生成农田的NDVI(归一化植被指数)图谱与土壤墒情热力图,为灌溉、施肥决策提供实时数据支持,实现从“经验种植”到“数据种植”的转变。3.特色作物辅助授粉与霜冻防控:针对鄢陵特色花卉及设施农业,试验无人机辅助授粉技术。在春季霜冻期,利用无人机扰动近地空气,提升果园、花圃温度,有效预防冻害。
(二)现代物流与城乡配送网络。以许昌中心城区为中心,辐射下辖几个县区,开展低空物流试点,主干线连接许昌中心城区和各个县区,各县区连接所属乡镇,用于中转急用配件、高价值样品等。建议引进美团、饿了么、京东等头部企业来许昌开展试点业务。针对医疗器械等特殊物品,建立无人机城市即时配送服务网络,实现市区范围内“小时达”甚至“分钟达”。
(三)工业巡检与能源管理。深度融合许昌市电力装备、超硬材料等千亿级产业集群的安全生产需求,开展无人机低空巡检。建议以政策引领推动各相关企业开展试点。1.电力装备智能巡检:为许继集团等龙头企业,定制搭载红外热成像、紫外电晕检测及激光雷达的无人机自动巡检系统。实现对变电站、输电线走廊的自动化、精细化巡检,自动识别发热点、绝缘子破损等缺陷,大幅提升巡检效率,降低人工作业风险。2.新能源设施立体监测:对全市分布式光伏电站、储能设施进行无人机航拍与红外扫描,快速定位光伏板热斑、隐裂及电气连接故障,评估电站健康状态。3.高危环境作业辅助:在超硬材料、化工等厂区,使用无人机进入危险区域进行安全巡查、库存盘点,替代人工完成高危任务。
(四)智慧城市与公共服务。推动无人机作为新型基础设施,融入城市治理与应急体系。在城市立体化治理方面,建立无人机常态化巡查机制,用于交通拥堵热点空中监测与疏导、建筑工地扬尘与违章建筑动态巡查、河道排污口夜间红外溯源排查,形成“空中哨兵”能力。在公共安全与应急响应方面,在市区医院与急救中心之间,建立无人机血液、急救药品“空中绿色通道”,尤其在交通高峰期发挥关键作用;为消防部门配备大型系留无人机,作为“空中基站”提供火灾现场持久照明、通信中继和全景火情监测;在人员走失、自然灾害等场景,利用搭载热成像仪的无人机进行大范围快速搜索。
(五)文旅融合与低空消费新业态。挖掘“曹魏故都、宜居花城”的文化与生态资源,创造消费新增长点。建议引进企业、孵化本地企业推动无人机在该领域的创新。例如在中央公园、科技广场等地举办大型无人机编队灯光秀,结合三国文化进行创意演绎,打造城市夜间旅游新名片;依托许昌花田湾飞行营地,积极承办省级乃至国家级的无人机竞速赛、农业植保技能大赛等,吸引专业选手与爱好者,培育赛事经济;在鄢陵花木生态旅游区、鹤鸣湖风景区规划静谧的低空观光航线,提供花期俯瞰、湖光山色游览服务。
三、推动许昌市无人机技术与低空经济融合发展的路径与对策
(一)政策体系构建建议
全面发展低空经济,离不开政策的强力支持。通过以下四方面政策举措的协同发力,旨在为许昌市低空经济发展构建一个“规划引领、空域开放、政策赋能、设施支撑”的优良生态环境,将潜在的资源与场景优势,系统性地转化为实在的产业竞争优势和经济增长动力。
1.制定许昌低空经济专项规划
建议尽快出台《许昌市低空经济发展三年行动计划(2026-2028)》,将其作为引领产业发展的纲领性文件。规划应明确三大阶段目标:近期(1年)打基础,重点完成顶层设计、启动试点空域申请、建成首批基础设施;中期(2-3年)见成效,推动多个应用场景形成示范、产业链关键环节取得突破;远期(3年以上)成生态,初步建成特色鲜明的区域性低空经济产业集聚区。规划需将任务分解至市发改委、工信局、交通局、农业农村局、文旅局及各县区政府,并建立年度考核与动态评估机制,确保规划落地。
2.创新空域协同管理机制
破解“飞不起来”的瓶颈是首要任务。建议由市政府牵头,推动建立“许昌市低空空域协同管理联合工作机制”,成员单位包括许昌军分区、民航河南监管局、市直相关部门及主要运营企业。该机制的核心任务是:第一,主动对接上级空管部门,申请划设“许昌市低空改革试点空域”,优先在鄢陵农业示范区、长葛-禹州物流走廊、市区公共服务区等需求明确、风险可控的区域开放高度300米以下的飞行空域。第二,牵头制定简化、统一的飞行计划申报与审批流程,探索利用数字化平台实现“一窗受理、一键报备”。
3.设计财政与人才激励政策
(1)设立产业发展基金:市、区两级财政联动,联合社会资本,共同设立“许昌低空经济产业发展基金”。该基金重点用于:吸引头部企业落户,对在国内设立研发中心或区域总部的行业龙头给予落户奖励;扶持本地企业转型,对如河南青禹创新(植保)、河南四达检测(电力巡检)等本地优势应用服务商,给予设备升级、技术研发补贴,助其做大做强;支持重大应用示范项目,对计划开展物流网络、城市治理等场景的首个商业化项目给予启动资金支持。
(2)实施“许昌低空英才”计划:针对复合型人才匮乏问题,制定专项政策。引进高端人才,对引进的无人机系统架构师、算法工程师、高级运营管理人才给予住房补贴、子女教育等优惠。联合本土院校培育实用人才,鼓励许昌学院、许昌职业技术学院等院校,与河南合动无人机、华翼创新等企业共建产业学院、订单班,共同开发课程,对取得显著培养成效的校企合作项目给予奖励。
(二)产业生态培育路径
为破解当前产业链“小散弱”的瓶颈,许昌市必须实施主动的产业生态培育战略,从“自发集聚”转向“主动构建”,打造具有内生动力和区域竞争力的低空经济产业集群。
通过以下路径,许昌有望将分散的产业要素系统整合,构建一个以本地优势产业为根基、以龙头企业为牵引、以示范园区为载体、以跨界融合为动能的良性产业生态,最终实现低空经济从“盆景”到“风景”的跨越。
1.培育本地无人机研发制造企业
充分利用许昌在智能电力装备、新能源汽车零部件、超硬材料等领域的精密制造与供应链优势,实施“链主”企业培育与“专精特新”企业孵化双轮驱动策略。
(1)引导龙头企业跨界延伸:鼓励和支持许继集团、森源电气等本地装备制造龙头,依托其在电力电子、智能控制、机械加工方面的深厚积累,设立无人机事业部或投资孵化相关企业,重点攻关特种行业无人机整机(如重载电力巡检无人机)、高能量密度动力系统、高性能飞控模块等核心环节,快速形成高端制造能力。
(2)支持中小企业向“专精特新”发展:针对河南合动无人机科技(大载重)、华翼创新(固定翼/垂起)、河南青禹创新(植保)等已有技术特色的企业,提供专项研发补贴和首台(套)产品应用保险补偿,鼓励其聚焦细分领域做深做精。支持襄城县天翼翔航空等零部件企业提升工艺,成为区域供应链的关键一环。
(3)精准引进补链强链:围绕动力电池、高精度传感器、复合材料等本地薄弱环节,开展靶向招商,吸引国内优势企业来许设立生产基地或研发中心,完善本地产业链。
2.建设低空经济示范园区或测试基地
规划建设“许昌市低空经济综合示范园”,打造集研发制造、测试验证、应用示范、教育培训于一体的产业核心承载区。
(1)功能定位与空间布局:示范园应规划“一核多区”。“一核”即综合服务与创新核心,集聚研发设计、数据服务、金融法律等机构;“多区”包括高端制造区(承接无人机整机及核心部件制造)、测试验证区(依托前述省级测试基地)、应用示范展示区(实地展示物流、巡检等场景)和教育培训区(联合院校开展实训)。
(2)运营模式:采用“政府引导、市场化运营”模式,委托专业机构管理。园区需提供标准厂房、共享实验室、低空通信网络覆盖等一站式服务,并对入园企业在租金、人才公寓等方面给予优惠,形成强大的产业集聚引力。
(三)社会认知与公众参与
低空经济的健康发展,离不开广泛的社会认知基础和有序的公众参与。构建政府引导、社会协同、公众参与的良好氛围,是确保技术创新与城市生活和谐共生、行稳致远的社会基石。
低空经济的发展需系统开展科普宣传与人才培养。在科普方面,应实施多层次计划:面向公众,通过政务新媒体、公共宣传屏及线下展览等方式普及知识、消除安全疑虑;面向校园,联合教育部门开展科普讲座与竞赛,鼓励本地院校开设通识课程,激发青少年兴趣;面向行业,组织针对潜在用户的专场推介与案例观摩,加速市场认知转化。
在人才培养上,需深化产教融合,构建可持续人才梯队。推动本地院校与骨干企业合作共建特色专业、实训基地与课程体系,强化学生在真实场景中的实践能力。引导培养方向超越单一“飞手”培训,注重培育无人机系统集成、低空交通管理、数据应用与安全等领域的复合型人才。
通过系统的科普提升社会认知,通过开放的平台促进公众参与,许昌市能够为低空经济发展培育出丰沃的“社会土壤”,从而在技术创新与社会接受之间达成平衡,最终实现经济效益与社会效益的统一,让低空经济真正成为一项造福于民、人人共享的现代化产业。
(杨康宁系许昌职业技术学院讲师,任亚锋系中测新图(北京)遥感技术有限责任公司正高级工程师,李伟民系许昌市无人机行业协会经济师,王行系许昌职业技术学院工程师,朱菲菲系许昌职业技术学院讲师)