2021年上半年民用无人机云数据统计

2021-11-08柏艺琴

无人机 2021年7期

柏艺琴

中国民航科学技术研究院

本文对2021年上半年中国民用航空局无人机云交换系统所收集的无人机运行数据进行筛选、统计和分析，同时按照季度和往年同期的维度，对相应数据进行对比。无人机运行量和运行分布数据显示，无人机运行量随季节变化明显，上半年运行量在4月份达到峰值，交换系统中无人机以植保类为主，而作业和训练用Ⅲ类无人机的运行占比较往年同期增加明显。相关分析数据可为政府、研究机构、无人机厂家等相关方提供参考。

2021年1 ～6月，中国民用航空局无人机云交换系统（也称交换系统）中共有优云、优凯、北斗云、无忧云、知翼云、极飞、拓攻和中科天网等8家云系统参与数据交换和共享。本文对各云系统的无人机飞行数据进行统计，并使用图表对其进行汇总和分析。值得注意的是，本文的飞行小时统计是基于各无人机云系统提供的数据量，与飞行架次无关。

交换系统接收无人机云系统实时数据的情况

月度运行量

按照《轻小无人机运行规定》（AC-91-31）的要求，无人机云系统须要实时记录无人机的运行数据。为此，交换系统按照每5秒调用各云系统接口程序的频次，接收各云系统提供的实时数据并分发给其他系统。

为真实反映无人机运行情况，本文对数据进行筛选，并对有效数据进行统计分析。

将2021年上半年8家云系统为交换系统提供的有效数据换算成飞行时间，数值为46.4万小时，仅为2020年同期的77.4%，但比2019年上半年增加了约14.8万小时。

本文首先将1 ～6月无人机总飞行量以及参与数据交换的各云系统中的运行量进行统计。鉴于2020年上半年新冠疫情对无人机运行产生较大影响，故本文将2018年、2019年、2020年和2021年1 ～6月交换系统中无人机月度飞行小时进行对比，具体见表1、图1和图2。

表1 2021年1 ～6月交换系统中无人机飞行小时统计表。

图1 2021年1 ～6月无人机飞行小时对比图。

图2 2018年、2019年、2020年和2021年上半年交换系统中无人机飞行小时对比图。

表2 2021年上半年运行的无人机数量统计表。

2021年1月份和2月份无人机运行量处于低位运行，随着春季农业植保作业展开，3月份和4月份运行量大幅上升，4月份交换系统中无人机运行量达到上半年的峰值，而2020年上半年无人机运行量峰值出现在当年的5月，2018年和2019年上半年的峰值是在6月。由此可见，2020年上半年运行量受新冠疫情影响较大，在疫情得到有效控制后，无人机复工，运行量得到爆发式增长，而受相关部门6月纷纷出台的限飞政策影响，相较今年5月份，6月份无人机运行量锐减。

季度对比数据显示，2021年第一季度飞行时间为22.4万小时，比2020年同期增加约8.6万小时，是2020年第一季度的1.6倍，比2019年第一季度增加约1.5万小时。

2021年第二季度无人机共运行约46.5万小时，比2020年第二季度减少约25.8万小时，是2021年第一季度的2倍，比2019年同期增加13.2万小时。

参与运行的无人机数量

2021年上半年，交换系统中共有2.6万余架无人机参与运行，以下对2021年上半年各云系统中参与运行的无人机数量进行统计，并与2019年及2020年同期数量进行对比并作图展示。

统计数据显示，2021年第二季度，交换系统中共有23732架无人机参与运行，相比第一季度增加约8628架。而与2020年同期相比，2021年上半年交换系统中运行的无人机数量减少7122架，与2019年同期基本持平。

无人机分类

本部分主要统计2021年上半年从交换系统中获取的各类无人机运行量，主要从无人机运行管理类别和无人机类型两个方面进行统计。

参照《轻小无人机运行规定》（AC-91-31）中的无人机运行管理分类要求（见表3），首先对无人机运行管理分类中的各类型无人机2021年1 ～6月运行量进行统计，并将其与2019年及2020年同期进行对比，相关数据信息详见表4、图5、图6和图7。

表3 无人机运行管理分类表。

表4 2021年1～6月各无人机运行管理类别运行量统计表。

图3 2021年第一季度和第二季度参与运行的无人机数量对比图。

图4 2019年、2020年和2021年上半年运行无人机数量对比图。

图5 2021年1-6月各无人机运行管理类别运行量占比图。

图6 2021年第一季度和第二季度各无人机运行管理类别运行量对比图。

图7 2019年、2020年和2021年上半年无人机运行管理类别运行量对比图。

图8 2021年上半年各类型无人机运行量（飞行小时）占比图。

统计数据表明，近三年无人机运行管理类别中，V类无人机即植保无人机的运行量最大。2021年上半年，V类和Ⅲ类无人机运行量较大，分别为14.2万和9.9万小时，两者合计的运行量占2021年上半年无人机总运行量的75%。其中，运行量最大的V类无人机占2021年上半年总运行量的44%，比去年同期减少35%，比2019年同期减少22.9万小时，基本与2018年同期持平。可见，2021年上半年，V类无人机无论是运行量，还是在总运行量中所占比例，均小于2018年、2019年和2020年同期，说明今年上半年植保无人机作业量大幅减少。

根据《轻小无人机运行规定》（AC-91-31）和民航行业标准《无人机云系统接口数据规范》（MH/T 2011-2019）要求，现对2021年上半年各类型无人机在交换系统中的运行量进行统计。

统计数据表明，交换系统中，多旋翼无人机占绝对主流，与往年类似，其2021年上半年运行量占交换系统中总运行量的96.6%。结合无人机运行管理分类的统计数量，云系统中运行的无人机主要类型为多旋翼类植保无人机和最大起飞重量7 ～25kg范围内的III类多旋翼无人机。

表5 2021年上半年各类型无人机运行量统计表。

无人机运行高度

考虑到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，2021年上半年运行高度＜120m的无人机占94.3%，故本节仅对运行高度＜120m的运行数据进行统计，详见图9。

图9 2021年上半年无人机运行高度统计。

图10 2021年第一季度和第二季度无人机运行高度对比图。

图11 2020年和2021年上半年运行高度分布对比图。

统计数据显示，2021年1 ～6月运行高度≤5m的无人机飞行小时数仅占总飞行小时数的54.4%，该比例比2020年同期减少约20%，但远高于2019年同期。而运行高度≤10m的无人机飞行小时数占总飞行小时数的76.0%，运行高度在≤20m以下的无人机飞行小时数占2021年上半年总飞行小时数的80.4%。

针对运行高度＜120m的无人机，下面对其2021年第一季度和第二季度、2020年和2021年上半年运行量进行对比。

与2020年上半年类似，2021年第二季度运行高度≤5m的无人机飞行小时数占第二季度总飞行小时数的64.3%，远高于同年第一季度；运行高度≤15m的无人机飞行小时数占第二季度总飞行小时数的83.9%，而运行高度≤30m的无人机飞行小时数占第二季度总飞行小时数的 90.7%。

可见，2021年上半年，超低空无人机运行量较2020年同期下降明显，尤其体现在运行高度＜5m的无人机运行量。

无人机运行速度

现对接入交换系统、实时运行的无人机运行速度进行统计。为获得更为直观的说明，本节对参与数据交换的无人机运行速度按照范围统计，在统计图表中：

1m/s表示交换系统所接收的实时数据中，0m/s＜运行速度≤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＜运行速度≤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＜运行速度≤50m/s的飞行小时。

统计数据显示，在2021年上半年，运行速度为0m/s的无人机飞行小时数占总飞行小时数的16.9%,比2020年同期略有增加，但比2019年1 ～6月减少约57%。运行速度≤1m/s（含等于0m/s）的无人机飞行小时数占总飞行小时数的53.8%，相比于2020年同期明显增加，运行速度≤5m/s的无人机飞行小时数占77.2%。

图12 2021年上半年无人机运行速度统计。

为更加直观说明统计数据，本节将占比较小、运行速度＞20m/s的数据去掉，将第一季度和第二季度数据进行对比，并作图展示，详见图13。

图13 2021年第一季度和第二季度无人机运行速度（运行速度≤20m/s）对比图。

图14 2020年和2021年上半年无人机运行速度（运行速度≤20m/s）对比图。

从图中可以看出，在无人机云系统中，运行的大部分无人机为多旋翼无人机,与2020年类似。相比于第一季度,2021年第二季度各云系统中悬停作业的无人机运行量所占比例明显降低。

相比于2020年同期,2021年上半年运行速度为0 ～1m/s的多旋翼无人机运行量所占比例更高。

无人机运行时段

下文对无人机运行时间进行统计，以30min为时间间隔，首先对上半年无人机运行时间分布数据进行统计，并与2020年同期数据进行对比。考虑到云系统中大多数为植保无人机，这类无人机作业具有季节性特点，因此对第一季度和第二季度无人机运行时间分布数据进行统计，具体见图15、图16和图17，图中时间为北京时间。目前我国无人机主要在昼间运行。