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研发设计收录论文、预印本和会议论文；标题保留原文，预印本与设计目标请核对原文。未经过编辑判断的资料展示在全部动态中。

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找到 11 条 · 更新于 13:14
2月23日周一
  1. arXiv eVTOL预印本历史资料

    低空经济中的高空平台：连接通信、计算与监管

    The Low-Altitude Economy (LAE) is rapidly emerging as a new technological and industrial frontier, with unmanned aerial vehicles (UAVs), electric vertical takeoff and landing (eVTOL) aircraft, and aerial swarms increasingly deployed in logistics, infrastructure inspection, security, and emergency response. However, the large-scale development of the LAE demands a reliable aerial foundation that ensures not only real-time connectivity and computational support, but also navigation integrity and safe airspace management for safety-critical operations. High-Altitude Platforms (HAPs), positioned at around 20 km, provide a unique balance between wide-area coverage and low-latency responsiveness. Compared with low earth orbit (LEO) satellites, HAPs are closer to end users and thus capable of delivering millisecond-level connectivity, fine-grained regulatory oversight, and powerful onboard computing and caching resources. Beyond connectivity and computation, HAPs-assisted sensing and regulation further enable navigation integrity and airspace trust, which are essential for safety-critical UAV and eVTOL operations in the LAE. This article proposes a five-stage evolutionary roadmap for HAPs in the LAE: from serving as aerial infrastructure bases, to becoming super back-ends for UAV, to acting as frontline support for ground users, further enabling swarm-scale UAV coordination, and ultimately advancing toward edge-air-cloud closed-loop autonomy. In parallel, HAPs complement LEO satellites and cloud infrastructures to form a global-regional-local three-tier architecture. Looking forwa（预印本；同行评审状态请核对原文。）

2023年8月19日周六
  1. arXiv eVTOL预印本历史资料

    多连接条件下3维网络的可靠性与时延分析：卫星、高空平台和蜂窝通信

    电动垂直起降（eVTOL）飞机等航空器（AV）使城市环境中的空中客运成为现实。然而，要实现安全且全面的运行，其通信连接仍在研究之中。本文设想构建一个支持多连接（MC）的空中网络，为航空器提供无处不在且可靠的服务。研究考虑了包含直接空地（DA2G）和空空（A2A）通信、高空平台（HAP）及低地球轨道（LEO）卫星的垂直异构网络。我们评估航空器下行链路在远程驾驶场景及控制/遥测业务中的端到端（E2E）多跳可靠性和网络可用性。指挥与控制（C2）连接服务要求超可靠低时延通信（URLLC），因此我们分析有限码长（FBL）条件下的E2E可靠性和时延。我们研究不同的 MC 方案如何满足高要求的E2E连接需求，同时考虑天线辐射方向图和不可靠的回传链路。由于视距（LoS）干扰以及下倾地面基站（BS）天线增益降低，为航空器提供无缝连接极具挑战，因此我们在地面基站之间采用协作多点（CoMP）技术，以缓解小区间干扰。此外，我们通过求解优化问题，在服务质量（QoS）约束下选择最佳 MC 路径。我们以频谱效率（SE）最大化为目标，确定所需连接数最少的最优 MC 路径。（预印本；同行评审状态请核对原文。）

10月28日周三
10月22日周四
3月23日周一
  1. arXiv先进空中交通研究历史资料

    基于深度Q网络的联合无人机轨迹和关联规划在NTN辅助网络中

    先进空中交通（AAM）已成为下一代交通系统的关键支柱，涵盖了广泛的无人驾驶航空器（UAV）应用。为了实现AAM，保持UAV与控制中心之间可靠且高效的通信链路至关重要。同时，无线网络的高度动态性，结合UAV有限的机载能源，使得高效的轨迹规划和网络关联变得至关重要。现有的地面网络由于频繁的切换和覆盖空白，往往无法提供普遍的覆盖。为了解决这些挑战，地球静止轨道（GEO）卫星提供了一种有前景的补充解决方案，以扩展UAV的连接范围，超越地面边界。本文提出了一种集成的GEO地面网络架构，以确保无缝的UAV连接。利用人工智能（AI），开发了一种基于深度Q网络（DQN）的算法，用于联合UAV轨迹和关联规划（JUTAP），旨在最小化能耗、切换频率和断连性。仿真结果验证了该算法在集成的GEO地面框架内的有效性。（预印本；同行评审状态请核对原文。）

2025年4月25日周五
  1. arXiv eVTOL预印本历史资料

    面向eVTOL参与的CR网络的联合资源估计与轨迹优化：基于蒙特卡洛树搜索的方法

    电动垂直起降（eVTOL）飞行器，作为先进空中交通（AAM）的核心，正成为一种变革性的交通模式，具有重新定义城市和区域交通的潜力。尽管这些系统在运输人员和货物方面提供了前所未有的效率，但它们严重依赖计算能力，如实时导航、环境感知和轨迹跟踪等安全关键操作——这需要强大的机外计算支持。一种广泛采用的解决方案是将这些任务卸载到飞行路径沿线的地面基站（BSs）。然而，空地连接常因与地面用户的频谱冲突而受到限制，这对保持可靠的任务执行构成了重大挑战。认知无线电（CR）技术提供了动态频谱接入的有前景能力，使其成为解决这一问题的自然选择。现有研究往往忽视了基站资源的时间变化特性，如频谱可用性和CPU周期，这导致轨迹规划不准确、卸载成功率不高、能耗过大和操作延迟。为了解决这些挑战，我们提出了一种eVTOL群的轨迹优化框架，该框架在最大化任务卸载成功率的同时，最小化与主要地面用户的资源竞争（如频谱和CPU周期）以及能耗。所提出的算法集成了多臂老虎机（MAB）模型，以动态估计基站资源可用性，并结合蒙特卡洛（预印本；同行评审状态请核对原文。）

7月27日周一
  1. arXiv先进空中交通研究历史资料

    飞行走廊与通信基础设施的协同规划用于城市无人机物流网络

    在密集的城市环境中，可靠的无线连接对于城市空中交通（UAM）网络至关重要。因此，必须谨慎规划为 UAM 飞行走廊提供支持的通信基础设施。现有的大多数研究分别优化通信基础设施和无人机飞行路径，往往导致不必要的基站（BS）部署或过长的飞行绕行。本文研究复杂城市环境中基站部署与无人机飞行走廊的联合优化，旨在满足通信质量约束的同时，将基础设施投资和飞行距离都降至最低。我们提出 CR-CMAB，即一种由信道互易性引导的组合多臂老虎机框架。该框架使用3D 射线追踪构建高保真无线电地图，通过考虑覆盖范围的 CMAB 搜索选择基站组合，并利用信道互易性识别有前景的基站位置，以动态扩展搜索空间。一项详尽案例研究的实验结果表明，CR-CMAB 在计算时间适中的情况下优于基线方法，能够生成位置规划更合理的基站和更短的飞行走廊。本研究为未来智慧城市中兼顾成本效益与通信可靠性的 UAM 部署提供了实用的规划思路。（预印本；同行评审状态请核对原文。）

7月20日周一
  1. arXiv先进空中交通研究历史资料

    分散-合并编队与MAC控制在结构化空域

    先进空中交通（AAM）的快速扩展使得基于走廊的结构空域成为高密度无人机（UAV）交通的有前景的基础设施。编队飞行可以通过抑制激波传播来提高走廊容量，但在坡道分支、合并和拥堵期间，刚性编队会变得低效或不安全。为了解决这个问题，本文提出了一种任务驱动的分支-合并控制框架，用于结构空域中的无人机编队。首先，建立了一个走廊-坡道分支结构空域模型，以表征交通动态和空间约束。在此基础上，一种快速任务驱动的聚类机制整合了空间连通性、飞行意图和空中任务交互，以实现坡道分支和交通重塑的实时分支和合并。为了使分支-合并重新配置在编队的媒体访问控制（MAC）层上可执行，进一步设计了一种集群感知的分布式时分多址（CAD-TDMA）协议。它在保护集群内控制同步的同时，保守地重复使用低风险的集群间时隙。仿真结果表明，所提出的分支-合并算法在严重物理重叠和拥堵下保持接近零的几何误分类。通过编队分支-合并轨迹，CAD-TDMA在固定TDMA和WiFi MAC上实现了最佳的延迟-损失-吞吐量权衡。这表明所提出的编队控制框架可以同时支持实时编队重新配置和可靠的通信。（预印本；同行评审状态请核对原文。）

1月21日周三
  1. arXiv先进空中交通研究历史资料

    先进空中交通和eVTOL飞机的安全挑战与解决方案综述

    本调查回顾了现有和设想中的安全漏洞及防御机制，这些与先进空中交通（AAM）系统相关，重点是电动垂直起降（eVTOL）飞机。借鉴商业航空中航电系统的漏洞和自动化无人机系统（UAS）的漏洞，本文提出了攻击分类，分析了缓解策略，并提出了针对未来AAM生态系统的安全系统架构。本文还强调了关键威胁向量，包括全球定位系统（GPS）干扰/欺骗、空中交通管制（ATC）射频误用、对TCAS和ADS-B的攻击、通过电子飞行包（EFB）的可能后门、由飞机自动化和连接性引入的新漏洞，以及飞行管理系统（FMS）软件、数据库和云服务的风险。最后，本文描述了针对这些攻击的新兴防御技术，并指出需要解决的开放性技术问题以实现更好的防御机制。（预印本；同行评审状态请核对原文。）

2025年12月31日周三
  1. arXiv先进空中交通研究历史资料

    赋能低空经济：一种面向可靠性的多模态无人机波束预测动态加权分配

    低空经济（LAE）正因城市空中交通、物流无人机和空中感知而迅速扩展，而在无人机（UAVs）通信中实现快速且准确的波束预测对于实现可靠的连接至关重要。当前研究正从单一信号转向多模态协同方法。然而，现有的多模态方法大多采用固定或经验权重，假设在任何时刻各模态的可靠性相同。实际上，不同模态的重要性随着无人机运动场景而大幅波动，静态权重会加剧退化模态的负面影响。此外，模态不匹配和弱对齐进一步削弱了跨场景泛化能力。为此，我们提出了一种可靠性感知的动态加权方案，应用于语义感知的多模态波束预测框架，命名为SaM2B。具体而言，SaM2B利用环境视觉、飞行姿态和地理空间数据等轻量级线索，通过可靠性感知的动态权重更新，在不同时间点自适应地分配各模态的贡献。此外，通过利用跨模态对比学习，我们将与特定波束信息相关的"多源表示波束语义"对齐到共享语义空间，从而在模态噪声和分布偏移下增强判别能力和鲁棒性。在真实低空无人机数据集上的实验表明，SaM2B比基线方法取得了更令人满意的结果。（预印本；同行评审状态请核对原文。）

2025年10月10日周五
  1. arXiv eVTOL预印本历史资料

    基于STPA的eVTOL运行安全分析

    电动垂直起降（eVTOL）飞行器预计比直升机更安静且更具成本效益，通过改善连通性提供重大的经济和社会效益。其采用将需要新的地面基础设施和空域重新设计，引入涉及多个利益相关方（监管机构、eVTOL运营商、空中交通服务提供商、垂直港口运营商、原始设备制造商、飞行员等）的风险。为评估这些风险对英国空域的影响，采用了基于系统思维的系统理论过程分析（STPA）。为了管理由于分析复杂性而产生的大量不安全控制行为（UCAs）和要求，应用了一种新颖的STPA扩展方法以优先处理结果。总共识别出317个UCAs，其中110个高优先级UCAs进行了分析（第4步），产生了377个因果因素和432个要求。这些被优先处理以生成一个有针对性的124个不同高优先级要求的列表，其中56个被识别为现有航空法规、政策或程序中的空白。这些突出了在组织绩效、认证流程、培训、防撞、能源管理和自动化等领域进行监管更新的机会。研究结果为监管机构提供了安全考虑，可用于制定新的或更新的法规、合规方法和指导材料，以确保eVTOL的安全部署。（预印本；同行评审状态请核对原文。）