2022年度中国民用无人机运行数据统计
2023-10-28柏艺琴
柏艺琴
无人机云交换系统自2016年10月正式投入运行以来,目前共有7家无人机云系统通过该平台进行数据交换和共享。交换系统的数据已经应用在低空运行安全支持等方面,得到了局方、警方和通航公司的肯定。自交换系统开始工作以来,积累了大量的运行数据。本文对交换系统上存储的无人机运行大数据进行了挖掘,仅对有效数据进行统计分析。相对于传统航空器来说,无人机运行具有独特的特点,从技术角度可以对其进行大数据挖掘,从而为相关方提供运行和决策支持。
以下将对2022年度的无人机运行数据进行统计和分析,供政府机构、企业、研究机构参考。
总体情况
按照《轻小无人机运行管理规定》(AC-91-31)的要求,无人机云系统需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。
2022年共有优云、优凯、知翼云、极飞云、拓攻云、中科天网和全飞云等7家无人机云系统加入交换系统进行数据交换和共享。为了真实的反映无人机运行情况,本文对数据进行了筛查,并对有效数据进行统计分析。
参与运行无人机的数量
经统计发现,2022年度参与无人机云交换系统进行数据交换的无人机约18.4万架(具体见表1),是2021年度的4.3倍。截至2022年底,全行業注册无人机共95.8万架,2022年在交换系统中运行的无人机约占全行业注册无人机总量的19.2%,其中各云系统注册无人机通过无人机云交换系统与民航局实名登记系统校验的约占交换系统中运行无人机总量的15.9%,比2021年同期略有降低。
总运行量
2022年交换系统各家云系统提供的有效数据为13.97亿条,换算成飞行时间为193.96万小时,比2021年增加了50.4万小时,与2020年同期相比,增加了约10万小时。
本文首先将2022年度每个月的无人机运行数据量进行了统计并作图,具体见表2和图2。交换系统中各无人机云系统的飞行小时进行了统计并对比见表3和图3。
可见,青岛云世纪信息科技有限公司所运营的U-Care无人机综合监管云系统(优凯)首次在交换系统中运行量超过极飞云,位列第一位。
无人机类别
本部分主要统计了2022年度无人机云交换系统上获取的各类型无人机的运行量,主要从无人机运行管理类别和无人机类别两个方面进行统计。
参照AC-91-31中的无人机运行管理分类要求(见表4),首先对无人机运行管理分类下的各类型无人机在2022年的运行量进行了统计,并将其与2020年和2021年进行了对比,相关信息见表5、图4和图5。
根据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,对2022年度各类别无人机在交换系统中的运行量进行了统计,见表6和图6。
通过统计发现,交换系统中多旋翼无人机占绝对主流,其2022年的运行量占交换系统中总运行量的98.5%。从运行管理分类来看,V类也就是植保无人机的运行量最大,增幅显著,占2022年总运行量的90.5%,比2021年同期增加了33个百分点,所占比例略高于2020年;而III类无人机的运行量仅占3.6%,比2021年同期减少了近15个百分点。由此可见,与往年类似,2022年度无人机云系统中运行的绝大多数无人机为多旋翼类型的植保无人机,但其他类型无人机运行量均明显下降。
地区管理局无人机运行量
本报告统计了交换系统中民航各地区管理局2022年度无人机云中注册无人机的运行量,具体见表7和图7。其中,运行量排名前三位的华东地区、中南地区和东北地区管理局的运行量之和占各地区管理局运行总量的65.2%。
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99.43%。本章首先对运行高度在120m以下的运行数据进行统计,并将其与2021年的无人机运行高度分布进行了对比,详见图8和图9。
通过统计发现,交换系统中的无人机在2022年度运行高度在5m以下的无人机的飞行小时数占无人机总飞行小时数的77.6%,比2021年同期增加了约20个百分点,略高于2020年同期;运行高度在15m以下的无人机的飞行小时数占到了92.4%。而运行高度大于120m的无人机飞行小时数仅占总飞行小时数的0.57%。
通过对比发现,这两个年度的无人机运行高度分布大致类似。相比于 2021年,2022年运行高度在5m和15m以下的无人机运行量占明显增加,这与本文第一章中有关本类别无人机运行量统计结论是一致的,更加突出了无人机云系统以多旋翼植保无人机的为主的特点。
无人机运行速度
现对2022年度接入交换系统的实时运行的无人机的速度进行统计,如图10所示。为了更为直观,本文对参与交换的数据,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,20m/ s,表示交换系统所接收的实时数据中,19m/s<速度≤20m/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8.9%,比2021年度降低了近5个百分点。运行速度小于等于1m/s(含速度等于0)的无人机占总飞行小时数的78.0%,比2021年增加了约30个百分点;运行速度在1m/s(不含1m/s)和5m/s(含5m/s)之间的无人机飞行小时数占14.1%,比2021减少了接近7个百分点。与2021年度类似,2022年度几乎所有参与交换的无人机运行速度均小于15m/s,如图11所示。
为了更为直观,本文将运行速度小于等于10m/s的无人机运行速度的分布情况作图予以展示,如图12所示。
图中可以看出,无人机云系统中注册的绝大多数无人机仍以低速运行为主,主要为多旋翼无人机,其次为固定翼无人机。
无人机运行时段
此部分对无人机运行时间进行了统计,以30分钟为时间间隔,具体如图13所示,图中时间为北京时间。目前我国的无人机主要是在昼间运行。
2022年无人机运行量的最高峰值是在下午,峰值时间段是北京时间16:00到16:30,比2021年度下午时段峰值提前了一个半小时。而上午的峰值出现在北京时间10点到10点30分,比2021年度上午的高峰运行时段推后1小时,但与2020年同期保持一致。
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。
根据轻小型无人机的实际运行情况,本报告在2022年对交换系统中无人机使用的淘汰率进行了统计。2021年第一季度在各无人机云系统中运行的无人机有89.6%未在2022年第一季度实施运行,而2021年第二季度、第三季度和第四季度分别有接近93.7%、83.2%和81.8%的无人机没有再出现在2022年相应季度运行记录中。
对2017年至2021年交换系统中无人机淘汰率进行了对比,如图16所示。
轻小型无人机有别于传统有人驾驶航空器,其属于快速消耗品,产品的由于技术的迭代和进步及破损原因,其淘汰率很高。通过对近今年的淘汰率统计发现,从2019年起,连续两个年度相应四个季度运行的无人机在对应时间段里淘汰率持续显降低,可见,无人机的持续使用率有所上升。
总结和建议
通过对近几年的无人机云交换系统中的无人机运行数据进行统计可知,2022年的无人机云系统中的无人机共运行1939608小时,比2021年度增加了50.41万小时,是其1.35倍。但比2020年同期增加了10万小时。通过对交换系统的无人机运行量、运行分布、无人机类别等进行统计分析发现,植保类的多旋翼无人机运行量显著增加, 2022年度交换系统中的无人机运行高度和速度分布更为集中,体现了轻小无人机低空低速的显著特征。无人机云系统中仍然以植保无人机为主,多旋翼占到了绝大多数,这种典型的运行特点,与通用航空、运输航空有着本质的区别。相比于2021年,运行高度在15m以下的无人机运行量所占运行总量的比例明显增加,同时III类和IV类无人机的运行量也有明显减少,这说明2022年度我国植保无人机得到了广泛使用,具有较好的经济效益。
无人机云系统作为信息技术和民航运行管理经验结合产生的融合应用典范,在为无人机用户提供服务的同时,为行业相关方提供了无人机运行数据,其已成为具有高效率、低成本、高可靠度的运行管理手段,是得到了我國民航乃至国际民航界高度认可的无人机运行管理方式之一。随着无人机运营安全评估工作的深入开展,无人机云系统可为运营人运行控制提供技术支撑,既拓展了应用场景,也为未来民航局依据无人机云系统和无人机云交换系统所提供的运行数据开展运营安全评估体系建设和规范文件的编制工作提供数据基础。随着无人机规章和管理体系建设的进一步深入,无人机云系统必将顺应行业和市场需要,不断升级和迭代技术,为无人机用户、无人机运营人提供更好的服务;同时,局方也将继续支持无人机云系统持续扩大用户规模,丰富应用场景,鼓励无人机运营人运行控制系统等更多无人机运行信息系统、加入交换系统,进一步推动无人机云系统和无人机云交换系统的发展壮大。