交通拥堵已成为城市发展受限的核心因素。交通基础设施建设虽能在一定程度上缓解交通拥堵，但加密道路、轨道交通网络不可持续。利用低空支持城市交通出行一直是大家的美好期望，许多的飞机制造商，网络运营商、投资者、资深技术人士也在认真研究城市空中交通的前景。近期，德勤发表了题为《Elevating the future of mobility》的文章，就商用电动飞行器发展所面临的挑战进行了探讨。

挑战一：能源管理

电池功率和寿命是制约电动飞行器的重要因素。既有研究显示，电池市场所供应的电池难以支持飞行器高频、长距飞行。电力成本居高不下也成为了阻碍商用电动飞行器发展的绊脚石。针对这一问题，混合动力技术可能是未来电动飞行器发展的一个临时解决方案，如何提高电动飞行器的能源配置及管理能力，是电动飞行器市场化发展的切实挑战。

挑战二：状态感知与导航

与自动驾驶车辆类似，环境感知和地图导航也是电动飞行器的必备能力。飞行器需要借助感知系统识别飞行过程中的建筑物、电线和信号塔，保证运行安全，也需要利用人工智能技术实现飞行路线自动规划、导航和运行。建立先进的感知系统是实现飞行器自动驾驶的重中之重，这一突破也将依赖于微波或毫米波雷达传感器、飞行时间传感器和超声波传感器等技术的迅速发展。

挑战三：风险检测和防撞

为了确保飞行过程中乘客和货物的安全，自动驾驶的飞行器需要更为风险探测能力。具体包括准确地识别和测量更长距离的物体，以规避困难地形和不安全的飞行环境；辅助飞行过程中的实时决策，可在恶劣天气条件下建立安全航行。

挑战四：通讯和空中交通管制

研究《Managing the evolving skies》提出，电动飞行器大规模推广前，需建立可靠的交通管理体系，实现空域管理以及极端天气、交通拥挤等特殊场景下的应急管理调度。空中交通管制的实现依赖于低延时的通行体系，为此，5G通信技术至关重要，将在实现飞行器间数据高速率传送、系统容量扩容以及大规模的设备连接方面起到关键作用。

挑战五：噪声控制

当乘客乘坐商用电动飞行器时，很少有人会意识到他们需要戴上直升机式的耳罩，但商用电动飞行器启动难免会产生较大水平的噪声，这将会严重影响公众的接受程度。降低噪音是商用电动飞行器飞机在开发阶段首先需要解决的难题。

面对构建空中交通系统的种种挑战，若要发展稳健的空中交通生态，必须针对上述挑战提出针对性的发展对策。

对策一：构建电力技术产业联盟，突破能源瓶颈

目前，分布式电力推进技术（DEP）在飞行器领域有着较好的应用情景，该技术利用分布在飞机上一些小型电动机提供低能耗的客货运输。然而，DEP技术涉及到发电机、燃料电池等发电设备以及电池和电容器等储能装置的开发，开发过程中需要投入大量的人力财力资源。在技术研发过程中，需要群策群力，构建良好的技术产业联盟，加快技术发展。

对策二：加快自动驾驶车辆技术移植

车辆自动驾驶技术日益成熟。车辆的自动驾驶技术与空中自动驾驶技术类似，也需要计算、传感、检测、控制等关键模块。飞行器研发机构应主动寻求与自动驾驶汽车产业合作，推动自动驾驶车辆关键技术向飞行器控制方面移植，加快有关技术研发。

对策三：加强行业生态内的合作

为了培育飞行器行业，加快产业链发展，商用电动飞行器制造商应该与大学、研究实验室和电池技术研究者形成良好的伙伴关系。同时，飞行器制造商、服务供应商、通信供应商和监管机构之间也要紧密合作，以制定试点计划、法规和标准，早日推动技术试点落地。

对策四：加快人工智能技术在飞行器行业的应用

自动化是所有交通工具的发展趋势，飞行器亦不例外。然而，实现完全自动化飞行仍需时日。与自动驾驶车辆类似，电动飞行器在早期阶段需要一名飞行员，捕捉飞行员在数千个工作小时内的动作和结果，利用机器学习和深度学习训练神经网络，使得商用电动飞行器能够识别、区分、标记和映射飞行路线上的对象，推动完全自动化运行。

翻译/冯飞宇 牛晓辉      校核/成诚