構建低空網路 助長低空經濟——記南京航空航太大學副教授盧曉珍

在沙特2024年的國慶節上，來自中國的無人機團隊獻上了一場精彩絕倫的表演，總計6000架無人機一同升空，在空中變化出巨大的螢幕，實時播放沙特的歷史與文化片段，以及國慶節的祝福語，甚至把沙特國王和王儲的巨大形象投射于天空，令在場的沙特人民深感無比震撼，紛紛歡呼喝彩。這種創新的形式充分展現了中國無人機技術的先進性和卓越成就。

隨著科技水準的迅速發展，無人機作為一項革命性的技術，在軍事、商業和民用領域中都扮演著重要角色。如果追溯歷史的話，1917年就誕生了世界上第一架無人機，2018年，時代週刊指出，無人機的時代即將來臨。近年來，中國作為全球無人機技術的領跑者之一，在無人機研發上取得了令人矚目的成就，現已佔據全球70％以上的無人機市場份額，其産業鏈競爭力不斷提升。目前，隨著我國無人機産業火爆發展，低空經濟也乘勢起飛，什麼是低空經濟？低空經濟指的就是以低空空域為依託、航空器為主要載體，涵蓋載人、載貨及其他作業等各種低空飛行活動的綜合經濟形態。

聚焦低空智聯網

南京航空航太大學副教授盧曉珍，作為一名“九零後”青年女性科研人員，她長期圍繞低空智聯網安全通信理論與方法開展研究，主要研究方向為低空智聯網、安全通信、安全強化學習、分佈式學習等。相關成果已發表／錄用論文30余篇，3篇入選ESI全球前1％高被引論文，6篇IEEE期刊熱點論文，2篇論文入選IEEE通信學會最佳讀物。迄今，盧曉珍已經負責主持國家自然科學基金青年項目1項和江蘇省自然科學青年基金項目1項，並作為課題負責人參與國家自然科學基金聯合基金重點項目1項，目前均已取得了創新性的科研成果。

近年來，低空經濟作為戰略性新興産業，得到了國家層面的高度重視。特別是在2024年的全國兩會上，“低空經濟”首次被寫入了政府工作報告，並被明確列為新增長引擎的重要組成部分，這標誌著低空經濟已經正式邁入國家戰略層面，迎來了前所未有的發展機遇。低空經濟作為以無人和有人駕駛航空器的各類低空飛行活動為牽引，通過服務化的各種場景，輻射帶動第一、第二、第三産業相關領域融合發展的綜合性經濟形態，推動經濟發展由“平面”向“立體”模式轉型，成為新質生産力的代表，將開啟萬億級新産業。

據盧曉珍介紹，她的主要研究方向正是面向低空智聯網的安全通信。所謂低空智聯網是指在低空空域3000米以下，融合運用網路化、數字化和智慧化技術構建的智慧化數字網路體系。隨著空天地海一體化資訊網路前沿研究的深度推進，以及5G、北斗導航、衛星網際網路、大數據、人工智慧、網路安全等前沿技術的迅猛發展，低空智聯網正成為多技術交叉融合的國際學術前沿和研究熱點。

“低空智聯網基於空天資訊傳輸技術、網路技術來實現低空空域的智慧互聯，具有動態海量無人機節點、空域高複雜、多樣化業務需求等特徵，是支撐低空經濟國家戰略的核心。”盧曉珍介紹説，2023年，工信部《綠色航空製造業發展綱要》中指出“打造低空智聯網，初步形成安全、便捷、綠色、經濟的城市空運體系”。然而，低空智聯網具有空域和地理資訊高複雜等特點，面臨竊聽、欺騙及側信道等多類攻擊，其安全接入、安全調度及安全傳輸問題亟待解決。

低空網路具有空域和地理資訊高複雜等特點，檢測強隱蔽欺騙攻擊的精度較低。對此，盧曉珍基於信號特徵和環境頻譜構建高維設備指紋，提出了智慧物理層認證方法，優化認證模式和閾值，揭示了檢測電子欺騙攻擊的穩態條件，刻畫了智慧認證演算法的演化規律，從而提高了對電子欺騙攻擊的認證精度。

此外，隨著目前低空網路的快速發展，其智慧化防禦能力也亟待提升。為此，盧曉珍建立了面向業務需求和攻擊行為特徵的安全調度模型，揭示了業務需求和安全約束對調度策略優化的作用機理，為低空智慧資源調度提供了演算法支撐。同時，她還構建了抗多類攻擊的低空安全通信博弈模型，揭示了干擾、竊聽等攻擊的演化規律，突破了低空智慧安全通信的性能分析難題。在此基礎之上，她提出基於分佈式強化學習的低空智慧安全通信方法，防禦低空網路中的干擾、竊聽和自私攻擊。

近年來，在團隊的大力支援與幫助下，特別是團隊負責人南京航空航太大學副校長吳啟暉教授的指導下，盧曉珍深度參與研究了“基於區塊鏈的低空安全管控技術”，在2024年，該技術入選了南京低空智聯先進技術成果，同期入選的僅有4項，該項技術為其中之一且作為代表參與成果發佈會。據盧曉珍介紹，低空智聯網是低空經濟發展的重要基礎設施，面臨著空域安全、數據安全及頻譜安全等多重安全挑戰。在此基礎上，盧曉珍參與研發了面向長江低空試驗區的低空安全管控平臺，現已部署在江蘇南京民用無人機試飛運作基地，取得了卓有成效的效果。

據了解，低空智聯網是面向低空飛行器智慧體的網路，智慧體將會繼人、物之後成為最新形態的網路通信對象與“新公民”，移動網路發展將進入新拐點，迎來新變革。未來，盧曉珍將繼續以“低空經濟”國家重大需求為牽引，進一步圍繞“面向低空智聯網的智慧體網路安全通信”開展研究，旨在構建智慧體網路全域設備可信接入、業務可靠保障、數據安全傳輸與共用的理論體系，爭取産出更多理論和技術成果，助力構建“低空經濟”發展的安全底座。

教書育人結碩果

除了進行繁忙的科研工作外，作為一名碩士生導師，盧曉珍也承擔著教書育人為國培養人才的責任。在研究生培養方面，她受到其導師肖亮教授培養方式的影響，特別注重培養學生的獨立思考能力，她通過引導式教學，與學生分享自己的科研經歷，幫助學生快速成長。她鼓勵學生積極實踐探索，及時與學生討論，幫助他們解決問題。盧曉珍支援研究生積極參與國內外學術會議，目前，她已指導了多名研究生在國際學術會議上作口頭報告，指導多名研究生在高水準期刊／會議上發表學術論文，授權／公開十余項發明專利。

在本科生的培養中，盧曉珍主講《資訊安全導論》及《離散數學II》等多門課程，她在教學中注重結合實踐和理論，幫助學生在學術和實踐領域中提升技術水準。她還在相關項目的支援下，積極為學生提供動手科創實踐的機會，使他們能夠在網路空間安全領域的各類實際場景中應用所學知識。

近幾年來，盧曉珍曾榮獲ACM　SIGSAC中國新星獎、福建省優秀博士學位論文獎、第十四屆中國物聯網學術會議優秀論文獎、第十五屆福建省自然科學優秀學術論文獎和第二屆ML4CS最佳學生論文獎等等。

立足新時代，開啟新征程。無人機的時代已經來臨，但低空智聯網的構建才剛開始，未來，盧曉珍將繼續向前邁進，展開科技創新、推進實踐應用，為我國低空經濟的發展做出新貢獻。（文／王超）