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2019年无人机云数据统计报告

 2020-07-13 来源:微信 作者:民用无人机检验中心  [投稿排行榜]

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      前 言

      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8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。从2017年1.2亿多条数据到2019年的9亿多条,扩张了7倍多。由此可见,无人机的运行数据的增长是非常可观的,对此巨量的运行数据进行收集、整理、分析等数据挖掘工作从而总结出我国无人机的运行规律和特点是非常必要的。

      通过这几年的运行实践,在局方、无人机云服务提供商、无人机厂商及无人机用户的共同努力下,数据质量、系统稳定性、数据上报的及时性都有了很大的进步,同时数据统计方法和流程已逐步成熟。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。

      本报告对2019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。

      一、交换系统接收无人机云系统实时数据的情况

      按照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。

      2019年5月,拓攻云和中科天网加入交换系统进行数据交换和共享,2019年底共有优云、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。为了真实的反映无人机运行情况,本报告对数据进行了筛查,并对有效数据进行了统计分析。

      截止到2019年底,民航局实名登记系统已注册无人机约39.2万架,参与无人机云交换系统进行数据交换的无人机约3.4万架(具体见表1),约占中国实名登记系统所注册无人机总量的8.7%,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9.6%。

      表1 2019年度各云系统实际运行的无人机数量

      1、总运行量

      2019年交换系统各家云系统提供的有效数据为9.0088亿条,换算成飞行时间为125.1226万小时,比2018年增加了26.26万小时,是2018年的1.27倍。

      本报告首先将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1。

      表2 2019年无人机云数据交换数量统计表

      图1 2019年无人机云系统中无人机飞行小时统计

      2、无人机类别

      本部分主要统计了2019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AC-91-31相关规定(分类情况见表3),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和图2。

      表3 无人机运行管理分类表

      表4 2019年度各无人机运行管理类别运行量统计表

      图2 2019年度各无人机运行管理分类运行量统计图

      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2019年度各类别无人机在交换系统中的运行量进行了统计。

      表5 2019年度各类别无人机运行量统计表

      图3 2019年度各类别无人机运行量统计图

      通过统计发现,交换系统中,多旋翼无人机占绝对主流,其2019年的运行量占交换系统中总运行量的97.9%。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,占到了2019年总运行量的71%。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。

      二、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93.3%,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,详见图4。

      图4 2019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70.5%,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79%。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6.7%。


      三、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,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;

      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。

      图5 2019年无人机运行速度统计


      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31.6%,运行速度小于等于1米/秒(含等于0的)的无人机占总飞行小时数的51.4%,运行速度小于等于5米/秒的无人机飞行小时数占73.5%,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,详见图6。

      图6 2019年无人机运行速度统计

      (速度小于或等于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为多旋翼无人机,极少数为固定翼。


      四、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7,图中时间为北京时间。目前我国的无人机运行主要是昼间运行。

      图7 2019年无人机运行时间分布


      2019年无人机运行的最高峰值出现在北京时间上午的峰值在10点30分到11点,而下午的峰值比去年略错后半小时,出现在16点30分到17点这个时间段。


      五、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,本报告按月份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8 2019年第一季度无人机运行区域热力图


      图9 2019年第二季度无人机运行区域热力图


      图10 2019年第三季度无人机运行区域热力图


      图11 2019年第四季度无人机运行区域热力图


      六、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2019年对交换系统中无人机使用的淘汰率进行了统计。2018年第一季度在各无人机云系统中运行的无人机有93%未在2019年第一季度实施运行,而2018年第二季度、第三季度和第四季度分别有接近96%、85%和91%的无人机没有再出现在2019年相应季度运行记录中。

      图12 2018年交换系统中无人机的淘汰率


      七、总结和建议

      通过对近三年的无人机云交换系统中的无人机运行数据进行统计可以看出,2019年的无人机运行数据量是2018年同期的1.27倍,而且无人机运行的高度分布和速度分布更为集中。由此可见,经过多年的发展,我国的无人机应用场景已经逐步步入成熟阶段,现有无人机云系统中植保无人机占主流,多旋翼占到了绝大多数,这些无人机主要在120米以下运行且速度较低,可见,轻小无人机在120米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。

      无人机云系统作为我国民航乃至国际民航界较好的无人机运行管理方式之一,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,为行业内的各种应用提供了大数据支持,局方也依据这些数据适时的推出了行业发展所需的相应政策。未来民航局UOM建设工作的开展将需要无人机云系统和无人机云交换系统进一步发展壮大,局方支持无人机云系统持续扩大用户规模,也鼓励更多无人机运行信息系统加入交换系统,希望这些系统根据《无人机云系统数据规范》(MH/T 2011-2019)完善相应系统功能,结合IT和5G等新技术的应用,为行业提供更好服务。
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