2021年无人机云数据统计报告

2022-08-12 11:16

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2021

无人机云数据

统 计 报 告



前 言






  无人机云交换系统自2016年10月正式投入运行,至今已持续运行5年多,无人机运行数据共计40.9亿条,其中2020年共计13.2亿多条,是交换系统自运行以来年度运行量的最高值,2021年运行量为10.3亿条。

  截止到2021年底,系统中共有7家无人机云系统通过该平台进行数据交换和共享。本报告对2021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,并使用图表对其进行汇总和分析。



交换系统实时数据的情况



  按照《轻小无人机运行规定》(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,无人机云交换系统(简称交换系统)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。
  2021年,共有U-Cloud优云、U-Care优凯、北斗云、无忧云、极飞云等8家无人机云系统加入交换系统进行数据交换和共享,其中北斗云由于其无人机运行量较少,2021年下半年暂停数据交换,中科天网第四季度由于其系统升级,没有数据上报。为了真实地反映无人机运行情况,本报告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。

  通过对无人机云交换系统统计可知,2021年全年,参与交换系统进行数据交换的无人机约4.3万架(具体见表1)。根据《2021年民航行业发展统计公报》,截至2021年底,全行业注册无人机共83.2万架,2021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5.2%,其中注册于各云系统的无人机通过民航局实名登记系统校验的约占交换系统中各无人机云系统运行无人机总量的17.2%。

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表1   2021年各无人机云系统实际运行的无人机数量
图:2021年各无人机云系统实际运行的无人机数量对比

1、总运行量2021年交换系统上各云系统提供的有效数据为10.3亿条,换算成飞行时间为143.6万小时,同比2020年减少21.7%。本报告首先将每个月的无人机运行飞行小时数进行了统计并作图,具体见表2和图2。

表2   2021年交换系统中无人机运行量统计

图:2021年交换系统中无人机飞行小时月度对比
  以下对交换系统中各无人机云系统的季度飞行小时进行统计并进行按年度飞行小时作图展示。
表3   2021年交换系统中无人机云系统季度飞行小时统计

2、无人机类别本部分主要统计了2021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。
  根据《轻小无人机运行规定》AC-91-31相关规定(分类情况见表4),首先对无人机运行管理分类下的各类型无人机的运行量进行了统计,相关信息见表4。

表4   无人机运行管理分类

  以下根据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)对2021年度交换系统中各类别无人机的运行量进行了统计。

表6   2021年各类别无人机运行量统计
  通过统计发现,交换系统中,多旋翼无人机占绝对主流,其2021年的运行量占交换系统中总运行量的96.2%。从运行管理分类来看,V类无人机也就是植保无人机的运行量最大,占2021年总运行量的57.5%,比2020年同期降低了28个百分点;而III类无人机的运行量占18.1%,比2020年同期增加了6个百分点。由此可见,无人机云系统中运行的主要为多旋翼类型的植保无人机,但2021年度III类多旋翼无人机运行量的占比相比于往年有了明显增加。

  3、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2021年度无人机云中注册无人机的运行量,具体见表7和图6。其中,运行量排名前三位的华北地区、华东地区和中南地区的运行量之和占各地区管理局运行总量的81.4%。

  表7   2021年民航各地区管理局无人机运行量统计


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120米以下的占96.5%,在本节首先对运行高度在120米以下(含120米)的运行数据进行统计,详见下图。

图:2021年无人机飞行高度统计

  通过统计发现,运行高度在5米(含5米)以下的无人机的飞行小时数占无人机总飞行小时数的56.7%,运行高度在15米(含15米)以下的无人机的飞行小时数占到了76.5%。运行高度大于120米的无人机飞行小时数占总飞行小时数的3.5%。


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,本报告对参与交换的数据,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≤1米/秒的飞行小时;



2m/s

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



50m/s

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

  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13.5%,运行速度小于等于1米/秒(含速度等于0)的无人机占总飞行小时数的47.5%,运行速度小于等于5米/秒的无人机飞行小时数占77.7%,与近几年类似,2021年度几乎所有参与交换的无人机运行速度均小于15米/秒。

  为了更为直观,本报告将运行速度小于等于15米/秒的无人机运行速度的分布情况作图予以展示,详见下图。

2021年无人机运行速度统计


速度≤15米/秒的飞行小时

  图中可以看出,无人机云系统中注册的绝大多数无人机以低速运行为主,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,具体见图10,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。

图10   2021年无人机运行时段分布
  2021年无人机运行的最高峰值出现在北京时间上午的峰值在9点到9点30分,比2020年同期最高峰值提前1小时;2021年度无人机运行量在下午的峰值却比去年同期却错后半小时,出现在北京时间17点30分到18点这一时间段。


无人机运行区域



1、无人机运行区域热力图为了更为直观地看到注册于无人机云系统中的无人机运行区域,本报告按季度绘制了无人机运行区域分布图。从无人机运行区域热力图中可以看出,注册于云系统的无人机继续在除中国以外的国家和区域运行,这些国家和地区包括日本,韩国以及东南亚等。

图:2021年第四季度无人机运行区域热力图
2、民航各地区管理局无人机运行量分布图

  本报告首次从民航地区管理的维度展示各地区的无人机飞行小时数据,该数据来源于交换系统中注册于无人机云系统无人机在2021年的运行量,具体见图15。

图15   2021年民航各地区管理局无人机运行量分布图



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250克(含250克)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,本报告在对交换系统中2021年无人机使用情况进行了统计,考虑到交换系统中以植保类无人机为主,具有季节性的特点,为更加科学,本报告使用季度维度的淘汰率这一概念。根据统计发现,2020年第一季度在各无人机云系统中运行的无人机大约有65%左右未在2021年第一季度实施运行,2020年第一季度的淘汰率为65%,相应的在用率为35%;而2020年第二季度、第三季度和第四季度分别有接近49%、43%和73%的无人机没有再出现在2021年相应季度运行记录中,相应的2020年第二季度、第三季度和第四季度的淘汰率约为49%、43%和73%。


总结



  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,2021年的无人机云系统中的无人机共运行1435505小时,虽然约为2020年度运行量的78.3%,但比2019年同期增加了14.7%。可见,在经历2020年初爆发的新型冠状病毒疫情后,2021年度无人机的运行量已趋于正常,相应的无人机运行的高度分布和速度分布更为集中,主要在120米以下运行且速度较低。现有无人机云系统中无人机仍以植保无人机为主,多旋翼占到了绝大多数。轻小无人机的运行模式,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。相比于2020年,运行高度在15米以下的无人机运行量所占运行总量的比例有所下降,同时III类无人机的运行量的占比也有明显增加,这说明我国无人机行业应用日趋丰富,相应的应用场景已经逐步步入成熟阶段。




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