从2018年无人机云数据看中国无人机的发展

柏艺琴/中国民航科学技术研究院

本文阐述了无人机云系统的批准情况和民航局无人机云交换系统的运行大数据的现状，从交换系统中2018年无人机运行高度、速度、时间等维度对数据进行了统计分析，并与2017年的相关数据进行了对比展示，最后对无人机的运行区域进行了展示，本文首次在无人机运行领域统计民用无人机淘汰率。基于本文的统计结果，不仅可以满足行业主管部门对无人机运行数据统计的需求，同时对掌握和了解我国无人机运行特征，探索更合适的无人机管理措施和健全无人机监管体制机制，也具有非常重要意义。

根据咨询通告《轻小无人机运行规定（试行）》（AC-91-31）的要求，Ⅲ类以上无人机以及部分Ⅱ类无人机应接入无人机云系统，并实时上传飞行数据，并通过民航局无人机云交换系统解决同一空域下注册无人机互相可见的问题。本文对2018年参与无人机云数据交换和共享的无人机云系统中的无人机飞行数据进行了统计，并使用图表对月度飞行小时数、无人机运行速度、运行高度、运行时段等进行统计和分析，同时还对无人机的各月份运行区域作图以供政府机构、生产厂家和行业用户参考。

无人机云系统

自2016年3月第一家无人机云系统获取试运行资质以来，截止到2018年3月10日，民航局飞行标准司共批准了10家无人机云系统，其中现行有效的为9家（具体见表1），2018年新增5家，有2家更新了批准信。

表1 现行有效的无人机云系统清单

表2 已批准的无人机云系统中注册无人机的数量统计表

图1 2017年和2018年底各云系统中的无人机注册数量对比图

目前这些已批准试运行的无人机云系统均已实现了对无人机的实时监控，包括运营信息、位置、速度、高度、航向等，并且对侵入电子围栏的无人机具有报警功能。部分无人机云系统还具有其他功能，例如无人机和无人机驾驶员的注册登记，飞行计划的在线申报、航行气象服务、航空保险购买等功能。

无人机云系统经局方批准后，各家云服务提供商积极吸引无人机用户加入云系统，表2列出的是2018年年底各无人机云系统中无人机的注册数量，图1是2017年和2018年底各云系统中的无人机注册数量对比图。

2018年7月，民航局无人机云交换系统与无人机实名登记系统实现正式对接。截止到2018年底，在民航局实名登记系统中注册无人机约28.9万架，参与无人机云交换系统进行数据交换的无人机共3.1万架，约占实名登记系统中注册无人机总量的10.7%，其中经通过无人机云交换系统实名登记校验的无人机约占10.6%。

无人机云数据

2015年12月，中国民航局飞行标准司下发了咨询通告《轻小无人机运行规定（试行）》（AC-91-31），该咨询通告对Ⅲ类以上无人机以及部分Ⅱ类无人机提出了接入无人机云系统的要求。接入云系统的无人机应即时上传飞行数据。为解决同一空域下注册无人机互相可见的问题，民航局委托中国民航科学技术研究院开发了无人机云交换系统（以下简称交换系统），以供多家无人机云系统进行实时数据交换和共享。交换系统按照每5s调用各云系统的接口程序的频次，接收各云系统提供的实时数据并分发给其他系统。

为了真实的反映无人机运行情况，必须对交换系统中获取的无人机云数据进行筛查，仅对其中的有效数据进行统计分析。

（1）总体情况

2018年交换系统各家云系统提供的有效数据为71181万条，换算成飞行时间为988625小时，比2017年增加了81.25万小时，是2017年的5.6倍。

表3 2018年无人机云数据交换数量统计表

表4 2018年交换系统中无人机云系统季度飞行小时统计

图2 2017年和2018年无人机云系统中无人机飞行小时统计

图3 2018年交换系统中无人机云季度飞行小时分布图

图4 2018年交换系统中各云系统飞行小时对比图

首先将每个月的无人机运行数据量进行了统计，并将2018年月度数据与2019年月飞行小时数据作图对比，具体见表3和图2。

2018年，中斗云、无忧云、知翼云和极飞云分别在3月、6月、8月和9月正式加入了交换系统。同时，飞云在8月底云系统资质失效。表4对交换系统中2018年各云系统的季度飞行小时进行了统计，并作图展示。

（2）无人机运行高度

考虑到在无人机云系统中注册的无人机以轻小型无人机为主，经统计，运行高度在120m以下的占83.26%，本文首先对运行高度在120m以下（含120m）的运行数据进行统计，详见图5。

图5 2018年无人机飞行高度统计（飞行小时）

图6 2018年无人机运行速度统计（飞行小时）

图7 2018年无人机运行速度统计（速度大于1m/秒的飞行小时）

通过统计发现，运行高度在5m（含5m）以下的无人机的飞行小时数占无人机总飞行小时数的32.71%，运行高度在10m（含10m）以下的无人机的飞行小时数占无人机总飞行小时数的39.99%，运行高度在15m（含15m）以下的无人机的飞行小时数占到了45.49%。运行高度大于120m的无人机飞行小时数占总飞行小时数的16.74%。

（3）无人机运行速度

现对接入交换系统的实时运行的无人机的速度进行统计。为了更为直观，现对参与交换的数据，按照范围统计，统计图表中的：

1m/s，表示交换系统所接收的实时数据中，0＜速度≤1m/s的飞行小时；

2m/s，表示交换系统所接收的实时数据中，1m/s＜速度≤2m/s的飞行小时；

以此类推，50m/s，表示交换系统所接收的实时数据中，49m/s＜速度≤50m/s的飞行小时。

通过统计发现，运行速度为0 的无人机飞行小时数占总飞行小时数的62.37%，运行速度小于等于1m/s（含等于0的）的无人机占总飞行小时数的73.04%，运行速度小于等于5m/s的无人机飞行小时数占82.66%。

为了更为直观，本部分将运行速度占比较大的0m/s和1m/s去掉，作图展示，详见图7。

系统中数据多数来源于多旋翼无人机。部分数据来自固定翼无人机，其运行速度范围多在30～50m/s之间。

（4）无人机运行时段

在此部分，此部分对无人机运行时间进行了统计，以30min为时间间隔，具体见图8，并将2017年和2018年的数据对比作图展示。图表内的运行时间均为北京时间，从图可见，目前我国的无人机运行主要是昼间运行。

图8 2018年无人机运行时间分布（飞行小时）

图9 2017年和2018年无人机运行时间对比图（飞行小时）

2018年无人机运行的最高峰值出现在北京时间下午16点到16点30分这个时间段，比2017年推后了1h，上午的峰值在10点30分到11点，与2017年一致。

无人机运行区域

为了更为直观的看到注册于无人机云系统中的无人机运行区域，按月份绘制了无人机运行区域分布图。由无人机运行区域热力图中可知，注册于云系统的无人机已在除中国以外的国家和区域运行，包括日本，韩国以及东南亚等国家和地区。

图10 2018年1月无人机运行区域热力图

图11 2018年2月无人机运行区域热力图

图12 2018年3月无人机运行区域热力图

图13 2018年4月无人机运行区域热力图

图14 2018年5月无人机运行区域热力图

图15 2018年6月无人机运行区域热力图

图16 2018年7月无人机运行区域热力图

图17 2018年8月无人机运行区域热力图

图18 2018年9月无人机运行区域热力图

图19 2018年10月无人机运行区域热力图

图20 2018年11月无人机运行区域热力图

图21 2018年12月无人机运行区域热力图

图22 2018年第一季度无人机运行分布图

图23 2018年第二季度无人机运行分布图

图24 2018年第三季度无人机运行分布图

图25 2018年第四季度无人机运行分布图

图26 2018年无人机运行区域热点图

图27 2017年交换系统中无人机的淘汰率

无人机的淘汰率

依据《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》（AP-45-AA-2017-03）,自2017年6月1日起，中国境内最大起飞重量为250g（含250g）的民用无人机需要进行实名登记，当无人机发生出售、转让、损毁、报废、丢失等情况时，民用无人机拥有者应及时通过民航局“无人机实名登记系统”注销该无人机的信息。

根据轻小无人机的实际运行情况，本文在2018年对交换系统中无人机使用的淘汰率进行了统计。根据无人机云交换系统获取的实际运行无人机数据，2017年第一季度在各无人机云系统中运行的无人机有94%未在2018年第一季度实施运行，而2017年第二季度、第三季度和第四季度分别有接近93%、90%和94%的无人机没有再出现在2018年相应季度运行记录中。

结语

本文通过无人机运行的大数据统计，对我国2017年和2018年度无人机月度飞行小时数、无人机运行速度、运行高度、运行时段、运行区域和淘汰率等数据进行了可视化分析。由上述图表可知，120m以下的运行是目前无人机运行的主要模式，其速度、高度、运行区域都具有显著特性，与通用航空、运输航空有着本质的区别，因此需要更有针对性的管理措施。无人机云作为我国原创概念的无人机管理工具，在投入使用以来，我国无人机市场的表现来看，无人机云释放了无人机市场的活力，运行小时快速增长，运行区域也覆盖我国绝大多数经济发达地区，有力的带动了相关领域的国民经济发展。■