在国家大力推动低空经济作为战略性新兴产业的背景下,中国无人机市场规模迅速增长,工业级应用比重也越来越大。然而,高校作为培养专业人才和开展科研创新的重要阵地,正面临传统教学模式与实验室环境面临理论实践脱节、设备更新滞后、跨学科融合困难等挑战,急需建设专业的实验室平台,以满足对低空智能技术深入研究和专业人才培养的需求。
Part 01
六大挑战,高校低空经济教育体系亟待重塑
挑战一
人才供给与产业需求错位,学生就业竞争力不足
毕业生普遍缺乏实操经验和行业认证,技能与岗位要求存在较大差距。面对新型领域,学生对低空经济的多元岗位认知不足,未能形成清晰的技能进阶路径,院校人才培养闭环未能与产业无缝衔接,导致企业用人成本增加。如复合型人才缺口超百万,但高校输送能力有限。学生进入企业后“上手慢”,导致整体就业压力飙升。
挑战二
教学科研设施陈旧,难以支撑前沿探索与创新
现有实验室设备老旧、兼容性差,AI 与嵌入式系统分离,缺乏能够模拟低空复杂环境的标准化验证平台。科研成本高、风险大,获取高质量垂直领域数据困难,许多创新想法止步于论文与仿真,无法迈向产业应用。
挑战三
科研成果转化率低,缺乏承接产业项目有效抓手
高校科研常停留在学术层面,与产业应用断层明显。航空技术研发需巨额资金及严格安全标准,大量创新缺乏高仿真环境和工程化验证平台,导致产学研合作与联合项目落地难,技术转化率低,未能有效赋能地方低空经济产业发展。
挑战四
理论与实践脱节,教学场景“纸上谈兵”
传统教学偏重理论,学生难以获得对真实飞行器、空域管理及数据链路的直观认知。实验多停留在仿真和简单模拟,缺乏高仿真的复杂低空环境支撑,导致学生“上手难”、“适应慢”,难以培养产业急需的“感知-决策-执行”全链路复合技能。
挑战五
学科壁垒森严,课程体系滞后于产业融合步伐
嵌入式、AI、航空工程等专业课程各自为政,未能形成有机融合。低空经济所需的“嵌入式+AI+垂直行业”的跨学科知识体系尚未建立,课程更新速度远慢于技术迭代,毕业生技能碎片化,无法满足无人机物流、集群协同等真实场景的复合需求。
挑战六
教院校专业同质化竞争,缺乏特色化品牌与影响力
众多高校专业设置相似,缺乏结合自身特色与低空经济的差异化定位。服务地方经济缺乏具体项目承接能力和技术转化路径,难以形成品牌专业,在激烈的竞争中脱颖而出。
Part 02
四维平台,全面破解院校低空经济教育短板
翼辉低空智能实验室为高校打造了一个高度集成、工程化、与产业前沿无缝对接的嵌入式实时控制和 AI 教研平台。实验室通过四个分区的能力递进,助力高校:
开设前沿课程:嵌入式系统设计与实践、无人机 AI 感知、多智能体协同控制、实时 AI 部署优化,理论实践融合,培养紧缺的嵌软和 AI 工程人才。
驱动科研创新:在自主导航、智能感知、集群协作、抗干扰通信、新型人机交互、行业应用算法(巡检、测绘、安防、农业等)等领域取得突破性成果,形成专利或论文。
深化产学研合作:平台对接企业需求,推动技术转移、联合项目与人才输出。
激发学生创新:提供从想法到实践的全流程支持,是学生竞赛、创新创业项目的全面孵化平台。
翼辉低空智能实验室以 “嵌入式实时控制 + AI 智能感知决策” 为核心定位,构建 “硬件支撑 + 软件协同 + 场景验证” 的深度融合平台,形成 “感知 - 决策 - 控制 - 执行” 全链条能力,为无人飞行器、低空物流载具、低空监测设备等提供通用技术支撑,同时满足从基础教学实训、科研创新验证到院校特色发展的全场景需求。
实验室分区简介
仿真教学区
构建认知基石,安全高效入门。提供高仿真软件与硬件环境,支持嵌入式系统、AI算法、飞行原理及CAAC认证理论的教学与仿真。高校可开展基础理论授课、嵌入式与AI入门实践、飞行模拟训练及法规课程,帮助学生安全、高效地建立系统认知与基本操作技能。
实验开发区
聚焦应用开发,驱动技术创新。聚焦软件与算法研发,提供开发平台与仿真工具,支持嵌入式控制、AI模型训练、集群协同等算法的开发与迭代。高校可进行无人机系统二次开发、多机通信测试、AI模型部署与优化,推动学生实现从概念到代码的技术创新。
装调操作区
强化硬件实操,深耕装调工程。提供多种无人机机型(四旋翼、六旋翼等)与传感器套装,支持机械装配、电气调试、传感器校准和故障诊断等实操训练。高校可开展无人机拆装、系统集成、维修实践及多传感器融合实验,培养学生工程实践与系统调试能力。
实训验证区
支撑实操训练,完成闭环验证。提供室内外真实飞行场地与配套设备,支持从基础飞行到复杂任务的全场景实飞验证。高校可进行 CAAC 实操培训、算法实飞测试、多机协同试验及任务可靠性评估,完成从仿真到实机的技术闭环与成果落地。
Part 03
技术过硬,确保产学研一体化有效落地
翼辉低空智能实验室的优势在于构建嵌入式+ AI 深度融合的通用技术平台,赋能高校快速响应低空经济市场人才需求,解决传统教育痛点。通过梯度式教学、产学研联动与完善技术体系三大特点,实现安全、高效、可持续的生态,助力高校引领低空创新。
自主可控的技术底座
方案从核心硬件到基础软件均采用国产自主技术栈构建。这不仅满足国家信创战略需求,保障科研教学环境的安全可控,也为高校在低空经济这一战略性新兴领域的创新研究提供了坚实可靠的底层支撑。
扎实的配套产品体系
翼辉整合多年来在基础软件和嵌入式领域的丰富积累,以及 AI 和低空经济前沿技术推出低空智能实验室综合解决方案,以“核心控制-智能感知-开发仿真-场景验证”四层底座为核心,集成 DUP、ADP、VSOA 软总线、SylixOS 内核等国产技术,支持信创硬件。嵌入式实时控制 + AI 闭环迭代,解决兼容性差与风险高痛点,提供低成本、安全验证环境。产学研联动孵化专利/标准,加速成果工程化落地,形成可复制解决方案,赋能高校在低空经济领域的示范作用与持续创新。
梯度式全流程教学体系
方案采用“理论-仿真-组装-验证”递进架构,实验室分区有机联动,确保零基础学生平滑过渡到产业级实践。仿真教学区桥接抽象知识;实验开发区激发创新开发;装调操作区深化动手感知;实训验证区完成实战闭环。这一体系支持多用户协作,解决上手难与技能碎片化,帮助学生掌握嵌入式 + AI 全链技能,快速适应低空经济岗位需求,提升教学效率。
产学研相结合促进就业
实验室结合实际岗位需求设计针对性培养策略,以及 CAAC 证书培训,将大批量培养出无人机驾驶员、无人机运维工程师、应用开发工程师、服务于低空经济产业的嵌入式工程师、AI 工程师。助力学生形成 “学历 + 证书 + 经验” 竞争力。与低空企业合作试点,学生参与嵌入式 AI 项目,积累实战经验;成果转化通道孵化创业,强化就业导向。解决毕业生技能不匹配痛点,上手周期长等问题,填补低空经济人才缺口,推动区域产业升级。
Part 04
以终为始,七大场景应用确保人才精准输送
实验室突破单一无人机载体限制,将 “嵌入式 + AI” 技术拓展至低空领域多种场景,体现技术通用性。
低空物流场景
深度无人机自动驾驶仪+四轴/六轴无人机货物吊装,结合 AI 投掷解算与嵌入式控制能力,开发货物精准投递系统。通过 AI 视觉识别投递目标区域,嵌入式系统实时计算投掷角度与时机;利用嵌入式通信模块实现物流无人机与地面站的信息交互,动态调整投递路径;开发容错控制算法,应对投递过程中的突发风速变化。该场景聚焦嵌入式控制精度与 AI 决策准确性的协同,可迁移至无人配送车、低空货运飞艇等载体。在救援救灾环境下有极高价值。
低空监测场景
深度无人机自动驾驶仪+四轴/六轴/固定翼/VTOL无人机,配合高清可见光相机 + 激光雷达 + 云台增稳,精准采集地形地景数据,构建 “AI 感知 + 嵌入式实时传输” 的监测系统。通过 AI 模型识别异常目标(如森林火情、 舆情聚集、交通拥堵、电力线路缺陷等),嵌入式系统控制传感器转向并启动数据加密传输;开发低功耗嵌入式方案,延长监测设备的续航时间;利用边缘 AI 能力实现本地数据预处理,减少传输带宽消耗。该场景凸显嵌入式低功耗设计与 AI 边缘计算的融合价值。
现场勘察场景
深度无人机自动驾驶仪+四轴/六轴无人机,结合GPS + RTK 融合定位实现高精度作业。利用 AI 算法对拍摄的图像进行快速处理与分析;嵌入式系统保障设备稳定运行,精确控制飞行姿态与航线规划;研发自适应数据压缩算法,在有限的传输带宽下快速回传海量测绘数据。这种场景突出了高精度定位的优势,在需要精确控制位置的场景下,以及 AI 和嵌入式技术在数据处理与设备控制方面的高效性,为现场勘察提供精确数据支持。
无人机装调检修场景
针对高校学生开展无人机装调、故障修复和飞控系统调试等课程,同时为地方无人机企业提供故障维修、定期保养及定制化调试服务,可作为区域 “无人机装调检修工” 职业技能认定基地,面向社会开展培训与认证。强化教学中理论与实践融合,助力学生适配维护维修岗位,为社会输送大量的无人机测试、组装、维修人才;又通过技术服务深化产学研合作,为院校争取政府资源、提升低空经济运维领域品牌影响力提供支撑。
电力设施维护场景
深度无人机自动驾驶仪+垂起固定翼无人机,搭配多模态融合感知算法,红外相机快速发现问题,可见光相机快速定位位置。AI 模型通过分析电力设施的历史数据与实时监测数据,预测可能出现故障的位置与类型;嵌入式系统控制无人机精准停靠在故障设施附近,进行近距离检测与维修操作;开发远程协作维修系统,利用嵌入式通信模块,使现场无人机与后方专家团队实时沟通,指导维修工作。垂起固定翼无人机结合了垂直起降与长距离飞行的优势,在电力设施维护场景中,配合 “嵌入式 + AI” 技术,可高效完成大范围巡检与精准维修任务。
海洋资源监测场景
深度无人机自动驾驶仪+固定翼无人机、大型无人船协同作业,搭载高分辨率光学相机与热成像仪,利用 AI 识别海洋中的非法捕捞船只以及海洋污染情况;嵌入式系统负责无人机飞行控制与数据初步处理。大型无人船配备专业海洋探测设备,如声呐、水质监测仪等,通过嵌入式系统控制航行路径,对重点区域进行详细探测。两者通过嵌入式通信模块实现数据共享与任务协同,全面监测海洋资源状况。
无人机集群协同场景
利用多无人机载体集群,开展协同任务开发。例如在应急救援场景中,无人机负责空中侦察(AI 识别被困人员)、无人车负责地面物资运输(嵌入式导航控制),通过嵌入式软总线实现信息共享;开发集群智能决策算法,基于实时环境数据动态分配任务角色。该场景验证 “嵌入式 + AI” 技术在复杂系统中的规模化应用能力。
Part 05
为院校赋能,构建三位一体价值体系
教学革新
开发嵌入式、AI、综合应用、无人机教学(基础、核心、进阶、业务训练)等 24 门前沿课程配合多款飞行平台、ADP 弹性数字平台、DUP 深度无人机自动驾驶仪等实验设备,实现“CAAC认证+项目经验+学历证书”三证贯通。针对不同领域院校,提供多维支撑:
高职类院校:提供以操作、使用、维修等技能化业务课程;
应用本科:提供应用开发,系统运维与优化等课程;
重点高校:提供算法设计、无人机核心产品与技术开发等课程。
科研破壁
通过共建联合实验室,翼辉信息聚焦产业真实场景,联合攻关低空经济前沿课题,加速从理论研发到应用落地的转化。致力于构建“技术-人才-场景”三位一体的产学研生态,为高校提供从算法开发、仿真验证到真机实训的全栈式科研支撑,共同培育创新型人才,赋能智慧未来。
产业衔接
低空智能实验室构建产学研一体化培养体系,为低空经济注入专业力量。应用课程覆盖航拍、测绘、农业植保、电力巡检等前沿领域,融合 VR 仿真与实战训练,赋能学员掌握智慧物流、城市治理等场景应用。以人才驱动产业革新,为万亿级低空经济市场提供核心支撑!
Part 06
展望未来,技术生态助力中国智造腾飞
翼辉立足于产业需求,从高校面对低空经济的现有痛点出发,立志构建有特色的低空经济 “嵌入式 + AI” 技术生态:
在人才培养方面,输出具备嵌入式实时控制、AI 模型部署、多载体协同开发能力的交叉型人才,覆盖低空经济产业链的硬件开发、算法优化、场景落地等关键环节。
在技术创新方面,突破 “嵌入式与 AI 割裂” 的行业痛点,形成一批可产业化的技术成果。
在产业支撑方面,为区域低空经济企业提供技术验证、人才输送、联合研发服务,助力无人机、低空物流、低空监测等产业的技术升级,最终构建以 “嵌入式 + AI” 为核心的低空经济技术生态,助力我国在全球低空经济的激烈竞争中抢占先机。
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