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摘要：针对城市超低空物流场景下数字孪生全域感知不足、虚实同步滞后等问题，聚焦航线盲区与突发障碍响应，构建数字孪生智能决策技术体系，搭建几何—物理—规则三元耦合数字孪生底座，建立四维时空冲突检测模型，设计双层路径重规划策略并引入盲区暴露时间指标。理论仿真与数值算例结果表明，该体系在楼群盲区可实现理想条件下的冲突完全规避，显著提升避障路径的平滑性，并降低能耗，突破传统数字孪生应用局限，为数字孪生在低空经济规模化应用提供技术支撑。
关键字：低空经济；数字孪生；低空数字孪生体；全域感知；虚实同步；盲区预感知
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2026.07.007
概述
低空经济被纳入国家战略性新兴产业体系后[1-2]，城市超低空物流正加速从试点验证向规模化商业运营迈进。高层建筑群形成的“城市峡谷”场景具有立体化、复杂化特征，叠加飞鸟群、未申报飞行设备等非合作动态目标的随机干扰，显著降低了低空空域的可预测性与可管控性，对数字孪生技术的场景适配能力提出更高要求。当前无人机低空物流主流的“机载感知-本地规避”模式的本质是视距受限的被动式单机管控，它高度依赖物理端感知设备，在城市复杂场景中易因通信与视觉盲区频发而导致感知滞后并引发碰撞事故，难以满足高频高密度配送需求。
在现有研究中，数字孪生在低空物流场景的应用存在明显短板：传统建模仅侧重几何维度，缺乏物理与规则的深度耦合；虚实同步延迟较高，不具备全域盲区预感知能力；与低空智联网、云边协同为碎片化，尚未形成完整的管控闭环。同时，也尚未构建适配城市超低空物流场景的数字孪生技术体系[3-4]，缺乏基于数字孪生的盲区风险前瞻建模、四维时空冲突识别与路径协同优化方法，难以实现低空物流的全域化、预测式管控。本文提出数字孪生驱动的航线盲区预感知动态避障策略，其核心是构建适配超低空复杂环境的高精度数字孪生底座，依托孪生体实现风险超前识别与智能决策，形成虚实闭环的数字孪生智能管控体系，并以无人机盲区避障为典型场景验证该体系的有效性，为数字孪生在低空物流规模化运营中的应用提供技术支撑。
