ICAO及区域组织低空CNS/ATM国际标准演进与全球协同治理研究
作者：巴克豪斯智能科技（苏州）有限公司、巴克豪斯低空经济研究院、巴克豪斯世界低空经济产业网
摘要
随着城市空中交通（UAM）、远程遥控无人机、eVTOL 电动垂直起降飞行器等低空新业态快速产业化，传统基于载人民航大飞机构建的通信、导航、监视与空中交通管理（CNS/ATM）体系，在空域架构、管控逻辑、技术接口、运行规则层面已无法适配海量低空飞行器高密度、低高度、异构化运行需求。国际民航组织（ICAO）作为全球民航治理核心机构，联合各区域民航组织，持续推进低空 CNS/ATM 国际规则、技术标准与运行规范的迭代制定，构建面向低空数字化空管的全球统一技术框架。
本研究系统梳理 ICAO 及各区域民航组织低空 CNS/ATM 相关标准、手册、建议书自萌芽阶段至当前版本的演进脉络，拆解通信（C）、导航（N）、监视（S）、空中交通管理（ATM）四大模块标准体系的核心内容、技术路线与版本变化；对比欧盟 EASA、美国 FAA、亚太 CAAs 等区域组织在低空 CNS/ATM 领域的差异化技术路线、立法策略与落地试点；剖析全球低空 CNS/ATM 标准协同过程中面临的主权空域博弈、技术路线分歧、跨域数据互通、安全与隐私平衡、产业成本约束等治理难题；构建全球低空 CNS/ATM 协同治理的多层框架，研判未来标准演进趋势，提出国际协同、区域差异化落地、国家制度对接、产业技术适配的实施路径。研究可为国内低空经济领域参与国际民航规则制定、开展跨境低空飞行、建设本土化低空 CNS/ATM 基础设施提供理论参考与决策支撑。
关键词：ICAO；低空经济；CNS/ATM；空中交通管理；国际标准；全球协同治理；UAM；无人机
一、绪论
1.1 研究背景
全球低空经济正进入规模化试点向商业化运营过渡的关键周期。无人机物流、城市空中通勤、低空观光、应急救援、巡检测绘等应用场景持续拓展，飞行器类型呈现高度多元化，包含固定翼无人机、多旋翼无人机、eVTOL 载人飞行器、重型货运垂直起降装备等。这类飞行器运行高度集中于1000 米及以下低空域，具备飞行数量大、飞行路线灵活、飞行速度跨度大、自主智能化程度高、有人 / 无人混合运行的特征，对传统民航 CNS/ATM 体系形成颠覆性挑战。
传统民航 CNS/ATM 体系设计初衷服务于高空航线固定航班运行，依赖地基雷达、地空话音通信、预规划航线、人工管制指挥，管控颗粒度粗、容量有限，无法承载数十万级低空飞行器同时在线的高密度运行。低空环境存在建筑物遮挡、多源电磁干扰、GNSS 导航多路径效应、障碍物密集等特有环境约束，要求低空 CNS/ATM 实现数字化、网络化、自动化、分布式的空管能力，依靠数字通信、卫星导航、广域监视、云平台空管系统实现飞行器身份识别、位置跟踪、冲突探测、轨迹管控。
国际民航组织 ICAO 承担《国际民用航空公约》（芝加哥公约）框架下全球民航标准制定职责，近年来将低空无人航空、城市空中交通纳入优先工作领域，联合各区域民航组织开展低空 CNS/ATM 基础定义、技术规范、运行程序、安全要求的标准化工作。但各国空域管理制度、基础设施水平、产业发展节奏差异巨大，区域组织基于自身产业优势提出不同技术方案，造成国际标准落地碎片化，跨境低空飞行、跨国低空数据交互面临壁垒。在此背景下，系统研究 ICAO 与区域组织低空 CNS/ATM 标准演进，剖析全球协同治理机制，具备重要理论价值与产业现实意义。
1.2 研究意义
1.2.1 理论意义
本研究厘清低空 CNS/ATM 标准体系的概念边界，梳理 ICAO 公约、附件、手册、 circular 通告、区域规范之间层级关系，弥补现有研究中对低空 CNS/ATM 国际标准碎片化解读的不足；从全球公共产品理论、国际航空治理理论视角，分析跨主权空域下低空数字化空管标准的协同逻辑，丰富现代空中交通治理、低空经济国际规制的理论体系。
1.2.2 实践意义
第一，为国内主体参与 ICAO 低空国际规则磋商提供参考，识别国际标准中的关键条款、技术选项、分歧焦点，提前布局技术提案；第二，支撑跨境低空飞行业务规划，识别不同区域 CNS/ATM 技术准入条件，降低跨境试飞、跨境无人机物流的合规风险；第三，指导国内低空 CNS/ATM 基础设施建设，对齐国际主流技术框架，避免底层架构与国际标准脱节造成后期改造、互联互通成本高企；第四，为国内低空装备制造、低空空管平台企业出海，满足海外市场 CNS/ATM 合规认证提供依据。
1.3 国内外研究现状
国外研究以 ICAO、EASA、FAA 官方研究报告、学术论文为主，聚焦 UAM/UTM（无人交通管理）系统架构设计、通信导航监视技术选型、安全风险评估。ICAO 研究侧重全球统一框架构建，强调各缔约国最低安全标准；EASA 研究偏向欧洲区域一体化，侧重 U-space 体系，定义分层空域、UTM 服务模块、数据交互接口；FAA 研究以美国空域试点为基础，探索远程 ID、低空授权、空域数字化管理。欧美学者重点讨论分布式空管架构、地空通信链路可靠性、无人机身份监视、数据安全与空域责任划分。现有国外文献更多聚焦技术模块，对标准跨区域协同治理、不同区域标准冲突与兼容路径系统性研究较少。
国内现有研究多集中于国内低空空域改革、国内 UTM 平台建设、无人机监管政策，对 ICAO 整套低空 CNS/ATM 标准体系完整演进时间线梳理不足，对不同区域组织之间标准的分歧点、兼容机制、治理博弈分析深度有限。大量研究侧重技术实现，缺少从国际公法、全球治理视角分析 ICAO 标准在缔约国落地约束性、软法属性的研究成果。
综合来看，现有研究尚未将 ICAO 顶层文件、各区域组织衍生标准、产业落地实践、全球治理困境整合形成系统性研究，本研究以此作为切入点展开分析。
1.4 研究内容与研究方法
1.4.1 研究内容
第一章绪论，阐述背景、意义、文献、方法与框架；第二章界定低空 CNS/ATM 核心概念与 ICAO 标准体系层级；第三章系统梳理 ICAO 低空 CNS/ATM 标准演进阶段，分通信、导航、监视、ATM 四大板块解析标准核心内容；第四章对比主要区域民航组织低空 CNS/ATM 标准体系，包括 EASA U-space、FAA UTM、亚太区域民航组织 APANPIRG 等；第五章识别全球低空 CNS/ATM 标准协同治理面临的核心矛盾与治理难点；第六章构建全球低空 CNS/ATM 多层协同治理框架；第七章研判未来标准演进趋势，提出协同治理优化路径；第八章结论与展望。
1.4.2 研究方法
1. 文献与规范文本分析法：系统收集 ICAO 公约、附件、无人机手册、UAM 系列 circular 通告、EASA 规章、FAA 法案与咨询通告、亚太民航组织会议文件，对法规、标准、技术手册进行文本拆解，追踪版本修订变化。
2. 比较研究法：对比 ICAO 顶层框架与欧盟、美国、亚太区域组织在 CNS/ATM 架构、技术选型、安全阈值、数据治理、空域管理模式的异同，识别技术路线差异和规则分歧。
3. 案例分析法：选取欧洲 U-space 试点、美国 UAM 城市试点、亚太跨境无人机试飞案例，考察国际标准在区域落地的实践效果，提炼治理经验与现实障碍。
4. 系统分析法：将低空 CNS/ATM 视为由技术标准、制度规则、主权空域、产业主体构成的复杂开放系统，分析各要素相互作用关系，构建全球协同治理框架。
1.5 核心概念界定
低空：本研究采用 ICAO 在 UAM / 无人机文件中的定义，通常指地表至 1000 米 AGL（离地高度）空域，不同区域组织会依据本国地理、城市环境微调高度阈值。该空域建筑、障碍物密集，电磁环境复杂，有人机、无人机、eVTOL 混合运行。
CNS/ATM：通信 Communication、导航 Navigation、监视 Surveillance、空中交通管理 Air Traffic Management。
• 通信 C：地空通信、空空通信、服务节点间数据通信，承载飞行指令、飞行器状态、冲突告警、气象、障碍物信息；
• 导航 N：飞行器获取自身三维位置、速度、时间基准的技术体系，包含卫星导航、地基增强、相对导航；
• 监视 S：对低空飞行器实时位置、身份、飞行状态的感知识别，包含远程 ID、ADS-B、雷达监视、广域多源感知；
• ATM 空中交通管理：低空版本常被称为 UTM 无人交通管理，包含空域管理、流量管理、飞行计划审批、冲突探测与解脱、应急处置，区别于传统高空 ATC 空中交通管制。
ICAO 区域组织：ICAO 下设 7 个区域航空会议，配套区域民航合作组织，如欧洲民航会议 ECAC、亚太地区航空规划与实施小组 APANPIRG 等，区域组织基于 ICAO 核心标准，制定适配本区域地理、空域、法律的区域实施规范。
二、ICAO 国际标准体系架构与低空规则定位
2.1 ICAO 标准文件层级
依据《芝加哥公约》，ICAO 文件分为不同法律效力层级，这是理解低空 CNS/ATM 标准演进的基础：
1. 公约本身：《国际民用航空公约》，国际法基础，规定缔约国主权、航空基本义务，为所有民航规则最高法律基础；
2. 公约附件（Annexes）：称为 SARPs，标准和建议措施。\\ 标准（Standard）\\ 缔约国原则上必须执行，若不执行需要向 ICAO 报备差异；\\ 建议措施（Recommended Practice）\\ 为推荐性软规则。低空 CNS/ATM 相关规则分散在 Annex 1 人员执照、Annex 3 气象服务、Annex 10 航空通信、Annex 11 空中交通服务、Annex 14 机场、Annex 15 航空情报服务等附件；
3. 手册（Doc 系列）：Doc 是 SARPs 配套技术实施手册，不具备强制法律约束力，但为各国落地标准的核心技术指引，低空无人机、UAM 大量技术规范放在 Doc 手册；
4. Circular 通告（Circ）：ICAO 理事会或航空委员会发布的通告，用于分享技术概念、试点经验、指导原则，属于软法，是低空新业态标准制定前期主要载体；
5. 区域补充规范：各区域民航组织在 SARPs 基础上，增加区域附加要求，形成区域层面实施细则。
传统 SARPs 诞生于有人航空时代，早期未专门针对海量无人低空飞行器设计。ICAO 低空 CNS/ATM 标准建设，是通过修订原有附件 + 新增 Doc 手册 + 发布系列 Circular 通告并行推进的模式。
2.2 ICAO 对低空无人系统治理的定位演变
ICAO 对无人机的认知经历三个阶段：早期仅将无人机作为特殊遥控航空器，适用传统民航规则豁免；第二阶段意识到无人机规模化运行会冲击空域安全，开始制定基础运行安全规则；第三阶段，随着 UAM/eVTOL 载人低空交通出现，认识到必须重构一套适配高密度低空运行的 CNS/ATM 体系，将 UTM 纳入全球 ATM 大体系，不再简单套用传统 ATC。
ICAO 明确核心原则：缔约国保有空域主权；低空无人航空需要最低统一安全标准；UTM 不是取代传统 ATC，而是与传统空管互联互通；CNS/ATM 底层技术标准应尽可能全球兼容，降低跨境运行壁垒；分层、分级管理，根据飞行器重量、风险等级差异化管控。
三、ICAO 低空 CNS/ATM 国际标准演进历程与四大模块标准解析
3.1 演进阶段划分
阶段一：萌芽探索期（2000—2015），基础概念建立
2000 年前，ICAO 规则体系几乎不涉及民用无人机，无人机主要局限于军事、科研小范围使用。2000 年后小型消费级无人机逐步商业化，安全事故增多，ICAO 启动无人机相关规则研究。
标志性文件：ICAO Circular 328《无人航空器系统（UAS）手册》首版发布，是全球第一份 UAS 顶层指导文件。文件首次定义 UAS、远程飞行员，提出无人机适航、运行、空域安全基础原则。此阶段 CNS/ATM 相关内容较少，仅简单提出无人机需要位置感知、通信链路，没有专门针对大规模低空集群运行的 CNS 架构设计。本阶段核心目标：定义术语，建立无人机基础安全框架，未触及高密度低空交通管理。
本阶段局限：标准偏向单机安全，不考虑成千上万飞行器同时运行的空域容量、流量管理，CNS 沿用传统民航思路，未区分低空复杂环境特殊性。
阶段二：体系框架建设期（2016—2020），UTM 概念引入，CNS 模块拆分标准化
消费无人机、行业无人机爆发增长，eVTOL 企业集中涌现，城市空中交通概念提出。ICAO 意识到单机安全规则不足以解决大规模低空运行冲突，正式引入 UTM 无人交通管理概念，启动低空 CNS/ATM 体系化构建。
标志性工作：修订 Circ 328；成立 UAM 专项工作组，发布 UAM 系列通告；启动 Annex 10 通信、Annex11 空中交通服务的修订讨论，专门增加无人航空器 CNS 要求。
在本阶段，ICAO 明确：低空 CNS/ATM 是一套包含通信、导航、监视、空域流量管理、数据交互、服务接口的完整系统，UTM 作为低空服务体系，需要和传统 ATC 建立网关互联。通信层面讨论 4G/5G 蜂窝移动通信作为低空地空通信备选；导航重点关注 GNSS 及其增强系统；监视重点提出远程识别（Remote ID）基础框架；ATM 层面建立飞行授权、空域地理围栏、冲突探测解脱 CD&A 基础概念。
此阶段特征：顶层框架成型，但大量技术指标留空，允许区域组织开展试点，收集数据反馈给 ICAO，再固化为 SARPs。
阶段三：细化落地与全球协同阶段（2021 至今），SARPs 修订、接口与数据标准制定
UAM 载人试飞、大型无人机物流跨境试点在多国开展，产业诉求从 “能不能飞” 转向 “怎么规模化、跨境合规飞”。ICAO 工作重心转向可落地技术指标、系统接口、数据模型、安全风险评估、跨 UTM 系统互操作标准。
核心文件迭代：Circ328 持续更新；发布 UAM 愿景框架、UAM 安全管理手册；启动 Annex 系列附件修正案，将 UAS/UAM 的 CNS 要求逐步上升至 SARPs 标准层面；发布 UTM 系统间互操作技术指南，定义不同国家 UTM 平台之间数据交换的基础字段、消息格式、安全认证机制。
ICAO 当前的核心方向：不强制单一技术路线，采用性能型标准而非指定设备标准。即规定 CNS/ATM 系统需要达到的安全、可用性、连续性性能指标，缔约国可以选择蜂窝通信、卫星通信、ADS-B、地基监视等不同技术手段满足指标，兼顾各国产业基础差异。
3.2 通信（C）标准演进
通信系统承担地空、空空、UTM 服务节点之间数据交互，是低空 CNS/ATM 基础。传统民航依靠 VHF 话音通信，带宽低，无法支持海量无人机实时数据上传。
早期版本 Circ328 仅要求遥控链路可靠，保障飞行器可控，无大规模数据通信标准。
2016 年后，ICAO 开始评估宽带地空通信选项，明确两类通信链路：指挥控制链路 C2 链路（飞行员 / 远程操作员向飞行器下发控制指令，安全最高优先级）；载荷与状态数据链路（飞行器位置、传感器、气象等业务数据）。
ICAO 在后续修订中提出通信性能指标：链路可用性、连续性、完整性、延迟阈值。对于低空城市环境，重点考虑建筑物遮挡造成链路中断的应急逻辑，定义链路丢失后的预设安全行为（悬停、返航、迫降）。
ICAO 不指定通信载体，允许蜂窝移动通信（4G/5G）、专用宽带、低轨卫星通信作为 C2 链路。同时制定通信安全标准，要求链路加密、身份认证、防欺骗、防劫持，防范地空通信网络攻击。
最新进展：ICAO 开展蜂窝航空通信标准化研究，制定低空蜂窝通信频谱使用原则，协调国际电信联盟 ITU 开展频谱协同，解决低空飞行器通信与地面移动通信用户之间的干扰问题。
3.3 导航（N）标准演进
导航标准核心是低空飞行器位置、速度、时间基准获取。早期无人机规则仅要求具备位置感知，没有对导航完好性、连续性量化指标。
随着 UAM 载人化，导航安全等级要求显著提升。ICAO 沿用民航 GNSS 体系框架，针对低空特有多路径、遮挡问题，提出增强方案：星基增强 SBAS、地基增强 GBAS、局域相对导航。
ICAO 区分导航性能等级：低风险小型无人机可以使用基础 GNSS；载人 eVTOL 等高风险飞行器，必须满足更高完好性告警阈值，在 GNSS 失效时具备备用导航手段。
在标准演进中，ICAO 重点讨论导航欺骗防御，要求高风险低空飞行器具备 GNSS 欺骗检测能力；同时规范地理围栏数据标准，障碍物、禁飞区、限飞区地理信息的数据格式，统一全球地理空间数据基础，支撑全球空域信息互通。
3.4 监视（S）标准演进
监视是识别低空飞行器身份、位置、状态，实现空域态势感知的核心模块，也是国际标准争议较大板块。
第一阶段：仅要求飞行操作者掌握自身飞行器位置，无对外强制广播监视信息要求。
第二阶段：远程识别 Remote ID 成为核心议题。ICAO 在 Circ328 中提出远程识别概念，要求飞行器向外广播身份、位置、操作员信息，便于监管机构识别违规飞行。ICAO 定义远程 ID 的两类模式：广播式远程 ID、网络远程 ID。广播方式飞行器主动向外广播；网络方式飞行器将数据上传至 UTM 平台，监管方通过平台查询。ICAO 作为顶层框架，允许缔约国选择适合本国的远程 ID 实现方式，但规定最低信息字段。
第三阶段，监视体系升级为多源融合监视：远程 ID + ADS-B + 地基感知（雷达、光电）+ 飞行器共享态势信息。ICAO 制定监视数据质量标准：位置精度、更新频率、身份信息真实性。
当前分歧：对于海量微型无人机，是否强制搭载远程 ID，各国、区域组织观点差异大，ICAO 采用风险分级思路，按飞行器重量、运行风险设置差异化监视义务。
3.5 低空 ATM/UTM 标准演进
低空 ATM 即 UTM 无人交通管理体系，是整套 CNS 系统上层应用，也是 ICAO 标准体系中创新最大部分，区别于传统 ATC。
早期阶段无 UTM 概念，无人机飞行采用事前申请、一次性飞行许可模式，无法支持动态飞行、大规模流量。
2016 年后 ICAO 引入 UTM 定义：一套服务功能集合，用于支持无人航空器安全、高效运行，包含空域信息管理、飞行计划管理、飞行授权、态势感知、冲突探测与解脱 CD&A、气象信息服务、应急管理。ICAO 明确 UTM 是服务生态，不是单一硬件设备，由多个服务组件组成，可以分布式部署。
后续版本逐步细化各服务组件接口：
1. 空域信息管理服务 AIM：发布禁飞、限飞、临时空域、障碍物、气象；
2. 飞行规划与授权服务：动态审批飞行计划，可支持动态轨迹更新；
3. 态势感知服务：融合所有飞行器监视数据，生成统一空域图景；
4. 冲突探测与解脱 CD&A：自动预测飞行器之间、飞行器与障碍物冲突，生成解脱策略；
5. 应急管理服务：通信丢失、导航失效、飞行器故障下的空域处置。
ICAO 核心原则：UTM 与传统 ATC 之间设置网关，低空空域和高空民航空域保持互通，当无人机上升进入传统管制空域，自动移交至 ATC；有人 eVTOL 载人运行场景，UTM 与 ATC 深度融合。
最新标准重点：跨 UTM 系统互操作性。不同国家、不同服务商建设的 UTM 平台，需要可以交换飞行计划、授权、态势数据，这是跨境低空飞行的前提。ICAO 正在制定 UTM 互操作数据模型、消息协议、身份信任体系，解决跨国家平台数据互通问题。
四、主要区域组织低空 CNS/ATM 标准体系对比
ICAO 制定全球顶层 SARPs 与指导手册，但区域组织会基于本区域产业、法律、空域条件，制定本地化实施细则，形成差异化技术路线。
4.1 EASA 欧洲航空安全局：U-space 体系
欧盟 EASA 是全球区域低空 CNS/ATM 标准化最完善的区域组织，U-space 是欧洲版低空 UTM 体系。EASA 完全对齐 ICAO 顶层原则，但构建一套完整分层空域与服务体系。
U-space 定义四层服务层级，从基础身份识别到全自动冲突解脱。EASA 强制要求远程识别，统一欧洲无人机分类（开放类、特定类、审定类），不同类别对应不同 CNS 性能要求。
通信层面：欧洲大量试点基于蜂窝移动通信 5G 作为 U-space 地空通信链路；监视层面，优先网络远程 ID 方案；ATM 层面，建立 U-space 服务供应商（USSP）制度，由服务商提供 UTM 服务，监管机构负责资质准入。
EASA 标准特点：强法制化，直接转化为欧盟法规，强制约束力强；强调全链路数据可追溯；重视隐私、数据保护，遵循 GDPR。
局限：规则偏严，小型无人机合规成本偏高；欧洲各国空域管理体制不同，跨国 U-space 互通仍存在落地障碍。
4.2 FAA 美国联邦航空管理局：UTM 与远程 ID 体系
FAA 思路和 EASA 有明显差异。FAA 同样遵循 ICAO 框架，但技术路线更偏向市场试点迭代。
FAA 早期 UTM 项目依托 NASA 研究成果，聚焦城市 UAM 运行。监视领域 FAA 优先落地广播式 Remote ID，作为基础监管手段；空域管理采用基于风险的授权，而非预先严格划分低空空域。
FAA 不强制统一 UTM 平台，允许多家商业服务商提供 UTM 服务，采用市场化竞争模式。通信方案上，FAA 并行评估蜂窝通信、专用数据链；导航以 GNSS 为主，研究城市峡谷环境下导航增强手段。
FAA 特点：鼓励产业先行试点，在试点数据基础上迭代规则；适航体系成熟，对载人 eVTOL 审定规则推进较快；各州空域政策存在差异，跨州低空协同治理难度存在。
4.3 亚太区域民航组织 APANPIRG
亚太地区地域广阔，各国经济水平差异极大，包含发达国家、发展中国家，低空产业发展不均衡。APANPIRG（亚太航空规划与实施小组）作为 ICAO 亚太区域机构，主要工作是推动 ICAO SARPs 在亚太落地，协调区域跨境无人机试飞，开展 CNS 基础设施建设能力建设。
亚太没有像欧盟一样统一区域法规，更多是协调机制、能力培训、联合试点。部分发达国家（新加坡、韩国、日本）参考欧美方案建设 UTM；大量发展中缔约国低空基础设施薄弱，尚不具备部署广域 CNS/UTM 能力。亚太治理难点：国家之间基础设施鸿沟大，频谱资源分配冲突，海岛、海洋跨境低空飞行需求突出。
4.4 区域标准差异总结
ICAO 采用性能型标准，给区域组织预留技术选择权，由此产生路线分化：
1. 空域模式：EASA 偏向静态分层空域；FAA 偏向动态、基于运行风险的空域授权；
2. UTM 供给模式：欧洲特许服务商准入；美国开放多家商业服务商市场竞争；
3. 远程 ID：EASA 更倾向网络 ID；FAA 早期主推广播 ID；
4. 法律约束力：欧盟 U-space 直接立法；美国以咨询通告 + 联邦规章并行；亚太以推荐实施指南为主。
所有区域组织均承认 ICAO SARPs 为最低安全基准，区域标准不能低于 ICAO 最低安全要求，可增加额外约束。这种模式的优势是适配区域差异；缺点是技术接口、数据模型不一致，增加跨境飞行的互操作成本，这也是全球协同治理核心矛盾来源。
五、全球低空 CNS/ATM 国际标准协同治理的核心困境
5.1 空域主权与全球统一标准之间的内在张力
《芝加哥公约》确立缔约国对本国上空空域拥有完全和排他主权。ICAO SARPs 是国际约定，但缔约国保留不采纳并申报差异的权利。对于低空，各国对空域开放程度、管控力度认知差异巨大。部分国家将低空视为严格管控的敏感空域，限制境外飞行器、境外 UTM 平台接入本国空域数据；部分国家鼓励低空开放，简化审批。主权因素导致统一 CNS/ATM 标准落地存在天然壁垒。即使 ICAO 出台统一技术指标，缔约国仍可基于国家安全、公共安全理由设置额外准入门槛，造成跨境飞行规则碎片化。
5.2 技术路线分歧，互操作性实现难度大
ICAO 只规定性能指标，不锁定技术方案，带来灵活性的同时造成互操作难题。不同区域选择不同通信链路、远程 ID 模式、UTM 数据协议。例如 A 国 UTM 平台输出的飞行计划数据格式，B 国 UTM 系统无法直接解析；监视数据字段定义不一致，身份认证体系不互通。跨国家 UTM 网关对接需要大量定制开发，大幅增加跨境低空业务成本。产业界希望全球统一接口标准；各国监管机构希望保留技术自主选择权，二者诉求存在冲突。
5.3 基础设施发展不均衡，数字鸿沟问题突出
发达国家具备 5G、GNSS 增强、地基感知、云平台 UTM 建设能力，可以满足 ICAO 低空 CNS 性能指标。大量发展中国家缺乏通信、导航、监视基础设施，缺少专业空管人员，无法部署全套低空 CNS/ATM 体系。若 ICAO 标准设定过高硬件门槛，将实质上剥夺发展中国家发展低空经济的机会；若标准门槛过低，无法保障安全，发达国家难以接受。标准制定面临 “高标准安全” 与 “普惠可实施” 之间的两难平衡。
5.4 数据治理冲突：空域数据主权、隐私、安全多重博弈
低空 CNS/ATM 运行依赖海量实时数据：飞行器位置、轨迹、操作员信息、地理障碍物、空域动态数据。跨境飞行意味着低空数据跨国传输。不同国家数据法规差异巨大：部分国家要求空域、飞行器数据必须存储在本国境内，不得出境；欧盟 GDPR 对个人信息保护严格；部分国家出于国家安全，限制境外企业获取本国低空地理数据。数据跨境流动规则冲突，直接阻碍跨 UTM 平台数据交换，成为全球协同治理关键卡点。同时低空数据存在网络安全风险，UTM 平台、通信链路遭受网络攻击会直接引发空中安全事故，各国对于网络安全认证标准也未形成统一共识。
5.5 产业利益博弈，标准制定受产业主体影响
eVTOL、无人机制造企业、通信运营商、空管平台服务商深度参与 ICAO 和区域标准研讨。不同产业阵营希望国际标准向自身成熟技术倾斜。通信企业推动蜂窝通信成为默认地空通信方案；卫星企业推动低轨卫星导航通信一体化方案；传统空管企业倾向延续地基雷达监视体系。产业主体游说会影响标准条款取舍，延缓共识达成，部分技术条款反复拉锯谈判，拉长标准制定周期。
5.6 责任认定机制尚未建立
低空飞行器事故会涉及飞行器制造商、远程操作员、UTM 服务商、通信运营商、导航服务提供商等多方主体。跨境飞行场景下，事故发生在 A 国空域，飞行器运营商、平台服务商注册在 B 国。当前 ICAO 及区域组织的现有公约体系，对于 UTM 服务故障、CNS 链路失效导致飞行事故的跨境责任划分、保险、赔偿机制，尚未形成成熟统一规则。责任规则缺失，反过来制约各国开放跨境低空飞行，各国监管机构担心跨境事故带来的法律风险。
六、ICAO 框架下全球低空 CNS/ATM 多层协同治理框架构建
针对上述治理困境，本研究提出四层嵌套式全球协同治理框架：ICAO 顶层治理层、区域组织协调层、国家主权实施层、产业技术支撑层。四层各司其职，形成自上而下标准引导、自下而上试点反馈的闭环。
6.1 第一层：ICAO 顶层全球公共标准治理层
ICAO 承担全球最低安全基准制定，核心职责：
1. 持续修订《芝加哥公约》附件 SARPs，将低空 CNS/ATM 核心安全性能指标固化为国际标准，统一基础术语、安全定义、风险分级；
2. 牵头制定强制互操作最小数据集与接口规范：不再只做性能标准，定义跨 UTM 平台交换飞行授权、态势、空域信息的最小数据模型、基础消息协议，保留上层业务扩展自由度，平衡技术自主与互联互通；
3. 建立缔约国差异申报、定期评估机制，跟踪各国低空 CNS 标准实施情况，收集各国试点安全数据；
4. 联合 ITU 国际电信联盟协调全球低空通信频谱，解决地空通信频谱干扰、跨境频谱兼容；
5. 构建全球低空安全事件信息共享机制，收集无人机、UAM 事故案例，持续迭代安全标准；
6. 推动跨境低空飞行责任、保险、调查规则研究，填补现有公约体系空白。
ICAO 治理定位：不替代各国空域主权，只提供全球公共安全规则、公共数据接口、协调机制，尊重各国在基础设施、技术方案选择自主权。
6.2 第二层：区域民航组织协同治理层
区域组织（EASA、APANPIRG 等）作为 ICAO 和缔约国之间中间枢纽。职能：
1. 在 ICAO SARPs 最低标准之上，制定区域统一实施细则、区域技术指南，协调本区域内多国基础设施对接；
2. 组织区域联合低空试点，验证 CNS/ATM 技术方案，将试点数据反馈 ICAO，支撑全球标准修订；
3. 协调区域内频谱、跨境空域试飞安排，建立区域 UTM 互通网关；
4. 开展能力建设，帮助区域内发展中缔约国建设低空 CNS 基础设施，缩小数字鸿沟；
5. 协调区域内部数据跨境、隐私法规，在区域内部简化低空数据流动规则。
区域层核心价值：解决地理相近国家的协同需求，避免所有细节全部交由全球层面谈判，降低全球治理谈判成本。
6.3 第三层：国家主权落地执行层
缔约国保留空域管理主权，是标准落地主体。职责：
1. 转化 ICAO SARPs 与区域规范为本国法规，结合本国城市地理、电磁环境、安全需求，选择适配本国的 CNS 技术路线；
2. 建设本国低空 CNS 基础设施、国家级 UTM 平台或服务商准入体系；
3. 建立本国监管、适航、空域审批、事故调查体系；
4. 在满足 ICAO 最低安全和互操作接口前提下，保留国家安全、数据本地化、公共安全管控权限；
5. 参与 ICAO 和区域组织规则研讨，反馈本国产业实践与安全诉求。
6.4 第四层：产业主体技术支撑层
飞行器厂商、通信企业、导航服务商、UTM 平台运营商、科研机构构成产业支撑层。职责：
1. 按照 ICAO 性能标准开展装备研发、平台开发，提供满足标准的 CNS 产品；
2. 参与国际标准研讨，提供工程数据、试点试验结果，支撑标准量化指标制定；
3. 构建产业层面跨厂商互操作测试验证机制，在标准落地前完成技术验证；
4. 建立行业自律、网络安全保障体系，降低监管治理压力。
四层框架运行机制：标准自上而下传导，试验数据、治理难点自下而上反馈；ICAO 制定底线，区域组织区域一体化落地，各国自主实施，产业提供技术底座，形成动态迭代闭环。
七、全球低空 CNS/ATM 标准未来演进趋势与协同治理优化路径
7.1 未来标准演进趋势
趋势一：从单机安全标准向系统体系安全标准转变
早期标准聚焦单架无人机适航与操作员资质；未来 ICAO 标准重心转向系统级安全，评估整套 CNS/ATM 体系的端到端风险，不再只考核飞行器单机。安全评估覆盖通信链路、导航系统、监视网络、UTM 平台、数据交互全链条，安全管理体系 SMS 延伸至 UTM 服务商。
趋势二：性能标准持续保留，最小互操作接口强制化
ICAO 不会强制全球统一一套硬件设备，性能型标准仍是主流。但跨 UTM 平台互通的基础数据模型、身份认证、基础消息接口，将逐步上升为强制性 SARPs 要求。也就是：技术实现方式各国自选，但跨境交互的 “语言” 必须统一。
趋势三：智能化、自主飞行器驱动 CNS 标准新增自治规则
随着高自主 eVTOL、集群无人机发展，飞行器自主冲突解脱、自主决策能力持续提升。ICAO 未来会新增针对自主航空器的 CNS 标准，规范自主逻辑的安全边界、人机权责，定义 CNS 系统失效时自主系统的约束规则，避免飞行器自主决策脱离空管管控。
趋势四：安全、网络安全、数据安全纳入 CNS 强制评估
网络安全将成为低空 CNS/ATM 体系强制性评估项，通信、导航、UTM 平台的防入侵、防欺骗、数据完整性要求写入 SARPs，成为适航和运行授权前置条件。
趋势五：分层分级精细化管控持续深化
标准将持续基于风险分级，微型低风险无人机简化 CNS 要求；载人 eVTOL 等高风险飞行器执行严苛的通信、导航、监视性能指标，差异化标准体系进一步细化。
7.2 全球协同治理优化路径
路径一：建立分层、分类的国际标准谈判机制
区分两类议题：一类是底线安全、基础术语、跨系统互接口、事故调查这类必须全球统一的核心议题，放在 ICAO 层面优先磋商；另一类是基础设施选型、频谱区域分配、国内空域管理细则等区域性议题，下放区域组织协商，减少全球谈判负担，避免议题捆绑造成谈判僵局。
路径二：构建国际联合试验与数据共享平台
ICAO 牵头建立全球低空 CNS/ATM 试点数据库，各国、区域组织自愿提交匿名化试飞、事故数据。基于大规模实测数据，客观确定 CNS 性能指标，减少产业阵营基于实验室数据的博弈，提升标准科学性。同时建立跨区域互操作测试床，验证不同 UTM 平台对接能力，在标准正式发布前完成验证。
路径三：差异化能力帮扶，弥合基础设施数字鸿沟
ICAO 联合发达国家、国际金融机构建立低空 CNS 基础设施能力建设项目，为发展中缔约国提供技术培训、标准解读、基础设施建设咨询。在标准制定阶段充分听取发展中国家诉求，避免标准设置过高硬件门槛，兼顾安全与普惠发展权利。
路径四：构建跨境低空飞行的法律与责任配套规则
加快推动 ICAO 研究跨境 UAM 事故调查、责任划分、强制保险框架。明确 UTM 服务商、飞行器运营方、CNS 基础设施提供者的责任边界，建立跨境事故调查协作机制，消除各国对跨境飞行法律风险的顾虑。
路径五：平衡数据跨境流动与数据主权安全
在 ICAO 框架下建立低空数据分级机制：区分公开空域静态地理信息、飞行器身份基础元数据、敏感实时位置数据。基础互操作所需最小必要数据可以跨境交换；敏感数据各国可以依据本国法律实施本地化管控，在最小必要原则下平衡互操作需求和数据主权、隐私保护诉求。
路径六：国内主体深度参与 ICAO 与区域规则制定
国内低空产业、科研机构、行业组织持续参与 ICAO 无人机、UAM 工作组会议，提前跟踪标准修订草案，主动提交技术提案与国内试点数据。依托亚太区域民航组织，推动亚太区域低空 CNS 协同，建设亚太跨境试飞示范区，以区域实践反哺全球标准，争取规则话语权。
八、结论与研究展望
8.1 研究结论
本研究系统梳理 ICAO 及区域组织低空 CNS/ATM 国际标准演进，将其划分为萌芽探索、框架建设、细化协同三个阶段。ICAO 采用 “修订传统附件 + 新增手册通告、性能导向标准” 的路线，分别在通信、导航、监视、UTM 空中交通管理四大模块逐步建立低空规则体系。以 EASA U-space、FAA UTM、APANPIRG 亚太协调机制为代表的区域组织，在 ICAO 最低安全基准基础上形成差异化技术路线，适配本区域产业与法律环境。
全球低空 CNS/ATM 协同治理面临空域主权与全球统一标准张力、技术路线互操作障碍、基础设施数字鸿沟、跨境数据治理冲突、产业利益博弈、跨境事故责任规则缺失六大核心难题。本研究构建 ICAO 顶层、区域组织、国家实施、产业支撑四层嵌套协同治理框架，提出分层议题谈判、联合试验数据共享、能力帮扶、完善跨境法律责任、分级数据治理、深度参与国际规则制定等优化路径。
低空 CNS/ATM 国际标准体系仍处于动态迭代阶段，未来标准重心将由单机安全转向端到端系统安全，保留性能型标准框架的同时，逐步固化跨 UTM 互操作基础接口；网络安全、自主飞行器管控、风险分级将成为标准重点方向。全球低空经济规模化商业化，离不开 ICAO 和各区域组织持续的规则协同，在尊重各国空域主权前提下寻找安全、互通、普惠三者之间的平衡。
8.2 研究局限与展望
本研究局限：限于公开 ICAO 文件、区域规章与公开试点报告，部分正在磋商尚未正式发布的修正案内部提案文本无法获取；对不同国家国内低空法规的细节挖掘仍有拓展空间；对 CNS 技术经济成本量化测算有待后续深化。
未来可进一步研究方向：第一，量化测算不同 CNS 技术方案的建设成本、安全收益，为标准指标设定提供经济学支撑；第二，跟踪 ICAO SARPs 后续修正案，持续更新标准演进路线；第三，针对亚太跨境低空飞行场景，设计区域 CNS 互操作实施方案；第四，研究低空 CNS 网络安全国际认证互认机制。
低空经济是下一代航空产业变革的核心赛道，CNS/ATM 国际标准是全球低空产业互联互通的底层制度基础设施。ICAO 与区域组织之间持续的标准演进与全球协同治理，将深刻塑造未来跨境低空交通、无人机物流、城市空中交通的产业格局。各国、产业主体应当在尊重空域主权、保障公共安全前提下持续开展对话合作，推动构建兼顾安全、公平、普惠的全球低空 CNS/ATM 治理体系。
数据来源
1. ICAO 官方文件：Circular 328《Unmanned Aircraft Systems Manual》多版本修订稿、ICAO UAM 系列 Circular 通告、《芝加哥公约》及 Annex 3、Annex10、Annex11 等附件 SARPs 标准；ICAO 无人机 / UAM 工作组会议纪要、全球 UAM 试点报告。
2. EASA 官方法规文件：U-space 法规框架、无人机分类规范、UTM 服务规范、欧洲低空试点项目公开报告。
3. FAA 公开文档：NASA UTM 研究报告、FAA Remote ID 咨询通告、UAM 城市空域试点资料。
4. ICAO 亚太区域 APANPIRG 会议文件、亚太区域民航低空发展白皮书。
5. ITU 国际电信联盟低空航空通信频谱研究报告。
6. 国内外低空经济、CNS/ATM 领域公开学术期刊论文、行业研究白皮书、产业试点公开数据。
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本报告由巴克豪斯智能科技（苏州）有限公司、巴克豪斯低空经济研究院、巴克豪斯世界低空经济产业网基于公开国际民航组织及区域民航机构公开资料研究撰写，仅用于学术研究、行业分析与内部参考，不构成任何商业投资、项目落地、法律合规、空域运行的决策依据。
报告中引用的 ICAO、EASA、FAA 等机构文件均为公开版本，不包含涉密内部草案。国际民航相关标准处于持续修订更新过程中，本报告内容仅反映资料收集截止时点的规则状态，不保证后续国际规章、区域法规、各国空域政策发生变更后的有效性。任何主体依据本报告开展跨境飞行、装备研发、项目投资、合规申报等行为产生的全部风险，均由行为主体自行承担。
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