随着无人机运行需求的持续增长，如何构建既能覆盖飞行前规划、又能支持飞行中监视与应急处置的UTM服务体系，成为推动未来低空运行落地的关键问题。
中国民航管理干部学院民航通用航空运行重点实验室教师汤一文的研究成果《A Holistic Design and Simulation of Advanced UTM Services for Urban Air Mobility》发表于国际航空领域高水平期刊IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine。该论文提出了一套UTM协同服务框架，将飞行前服务与飞行中服务纳入统一架构，并在高保真仿真环境中评估其协同作用与整体性能。
研究亮点一：构建覆盖“飞行前”到“飞行中”的一体化UTM服务框架
论文提出了一套整体化的UTM服务框架，将服务划分为飞行前与飞行中两大模块，并通过统一流程实现贯通。飞行前阶段包括运行计划生成与优化、风险分析、动态容量管理和战略冲突解脱；飞行中阶段则包括一致性监视、应急管理和战术冲突解脱。
这一设计不再将UTM看作若干彼此独立的算法集合，而是将其视为一个可协同运行的服务生态系统。飞行前阶段负责让飞行计划安全、可飞、可批，飞行中阶段则负责让任务在执行过程中持续保持可监控、可干预、可处置，从而更接近真实运行条件下城市空中交通的管理需求。
图1UTM服务框架及各模块间的交互关系示意图
研究亮点二：以模块化思路推动UTM服务的灵活集成与可扩展验证
论文提出的框架并非固定封闭系统，而是一个模块化测试平台。各项UTM服务以可插拔工具集形式集成，既可以根据场景需求进行替换，也可以扩展新的算法或模型。不同服务之间并非简单串联，而是相互影响的关系。
图2 飞行前阶段与飞行中阶段的工作流示意图
研究亮点三：通过大规模仿真验证所提出框架性能
为验证所提出的框架，论文基于SESAR AMU-LED项目背景，在城市空域中开展了大规模仿真试验。研究累计完成1600余小时仿真飞行，覆盖三类交通密度场景，在约115平方海里空域内支持最多150架次运行，其中最多40架飞行器可同时运行。在此基础上，论文评估了不同UTM服务及其关键参数调整时对整体性能的影响。
图3 试验空域构型示意图
总体来看，该研究面向城市空域的无人机交通管理需求，提出了集飞行前规划、飞行中监视与异常处置于一体的UTM服务整体框架，并通过模块化平台与大规模仿真验证了其性能。其成果为未来低空交通管理从“概念验证”走向“系统集成验证”提供了重要参考，也为面向高密度、多主体运行的UTM服务设计与评估奠定了方法基础。
文献：Rodolphe F., Yiwen T., Yan X., et al., "A Holistic Design and Simulation of Advanced UTM Services for Urban Air Mobility," in IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, doi: 10.1109/MAES.2026.3652153.
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