柏藝琴

中國民航科學(xué)技術(shù)研究院

本文對中國民用航空局無人機(jī)云交換系統(tǒng)收集的2021年第三季度無人機(jī)運行數(shù)據(jù)進(jìn)行篩查、統(tǒng)計和分析，同時按照季度和往前同期的維度，對相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。無人機(jī)運行量和運行分布數(shù)據(jù)顯示，隨著季節(jié)的變化，無人機(jī)運行量變化明顯。第三季度運行量在7月達(dá)到峰值，交換系統(tǒng)中無人機(jī)以植保類為主，而III 類無人機(jī)的運行占比較往年同期增加明顯。相關(guān)分析數(shù)據(jù)可為政府、研究機(jī)構(gòu)、無人機(jī)廠家等單位提供參考。

中國民用航空局無人機(jī)云交換系統(tǒng)也稱無人機(jī)云數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（簡稱交換系統(tǒng)）。2021年第三季度，交換系統(tǒng)有優(yōu)云、優(yōu)凱、北斗云、無憂云、知翼云、極飛云、拓攻云和中科天網(wǎng)8家無人機(jī)云系統(tǒng)參與數(shù)據(jù)交換和共享。本文對各云系統(tǒng)中的無人機(jī)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，并使用圖表對其進(jìn)行匯總和分析。值得注意的是，本文中飛行小時的統(tǒng)計是基于交換系統(tǒng)中各無人機(jī)云系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)量，與起飛架次無關(guān)。

交換系統(tǒng)接收無人機(jī)云系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)的情況

月度運行量

按照《輕小無人機(jī)運行規(guī)定（暫行）》（AC-91-31）文件的要求，無人機(jī)云系統(tǒng)需要實時記錄無人機(jī)的運行數(shù)據(jù)。為此，交換系統(tǒng)按照每5秒的頻次，調(diào)用各云系統(tǒng)的接口程序，接收各云系統(tǒng)提供的實時數(shù)據(jù)并分發(fā)給其他系統(tǒng)。

為真實反映無人機(jī)的運行情況，本文對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩查，并對有效數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2021年第三季度，8家無人機(jī)云系統(tǒng)為交換系統(tǒng)提供無人機(jī)運行數(shù)據(jù)，飛行時間共計55.3萬小時（中科天網(wǎng)由于系統(tǒng)升級維護(hù)，7—8月未提供數(shù)據(jù)），低于2019年、2020年各年第三季度運行總量，僅為2020年同期的73.9%，但比今年第二季度增加5.5萬小時，是今年第一季度的2.5倍。

本文首先對交換系統(tǒng)中的2021年第三季度無人機(jī)月度飛行小時進(jìn)行統(tǒng)計；其次對交換系統(tǒng)中的2019年、2020年和2021年各年7—9月無人機(jī)月度飛行小時進(jìn)行對比；最后也對2021年前三季度參與數(shù)據(jù)交換的各云系統(tǒng)飛行小時進(jìn)行對比。詳見表1、圖1和圖2。

表1 2021年7—9月交換系統(tǒng)無人機(jī)飛行小時統(tǒng)計表。

圖1 近三年第三季度交換系統(tǒng)中無人機(jī)月度飛行小時對比圖。

圖2 2021年前三季度交換系統(tǒng)中各云系統(tǒng)飛行小時對比圖。

2021年第三季度的峰值出現(xiàn)在7月，與2019年一致。但是，2021年8—9月的月度飛行小時與2019年和2020年同期相比，均有所下降。2020年上半年運行量受新冠疫情影響較大，在疫情被有效控制后，無人機(jī)復(fù)工，運行量得到爆發(fā)式增長，2020年月度運行小時的峰值出現(xiàn)在當(dāng)年8月。

各云系統(tǒng)的無人機(jī)運行數(shù)量

下文對2021年第三季度在交換系統(tǒng)中參與數(shù)據(jù)交換的各云系統(tǒng)無人機(jī)實際運行數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，并對近三年第三季度各云系統(tǒng)的無人機(jī)運行數(shù)量進(jìn)行對比。詳見見表2、圖3。

表2 2021年前三季度各云系統(tǒng)的無人機(jī)運行數(shù)量統(tǒng)計表。

圖3 近三年第三季度交換系統(tǒng)中無人機(jī)數(shù)量對比圖。

統(tǒng)計顯示，在2021年第三季度，交換系統(tǒng)中共有33001架無人機(jī)參與運行，相比去年同期增加4401架，是2021年第二季度運行無人機(jī)數(shù)量的1.3倍。2021年第三季度，極飛云的無人機(jī)運行數(shù)量仍保持領(lǐng)先，而優(yōu)凱云第三季度無人機(jī)運行數(shù)量相比2019年和2020年同期有顯著增加。

各類型無人機(jī)運行量

本部分主要統(tǒng)計交換系統(tǒng)中2021年第三季度各類無人機(jī)的運行量，主要根據(jù)無人機(jī)運行管理類別和無人機(jī)類型進(jìn)行統(tǒng)計。

參照《輕小無人機(jī)運行規(guī)定（暫行）》（AC-91-31）文件中的無人機(jī)運行管理分類要求。首先對運行管理類別下的各類型無人機(jī)近三年第三季度運行量進(jìn)行統(tǒng)計，并對2021年第三季度各運行管理類別無人機(jī)運行量進(jìn)行統(tǒng)計。相關(guān)數(shù)據(jù)詳見圖4、表3。

圖4 近三年第三季度運行管理類別無人機(jī)運行量對比圖

表3 2021年第三季度各運行管理類別無人機(jī)運行量統(tǒng)計表。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在近三年，運行管理類別下的無人機(jī)，V類無人機(jī)即植保無人機(jī)的運行量最大。2021年第三季度，V類無人機(jī)運行量共37.97萬小時，占本季度運行量的68.7%，比2020年同期減少22.8萬小時，相應(yīng)比例大幅下降，降低約12%；相比2019年同期減少26.6萬小時。

根據(jù)《輕小無人機(jī)運行規(guī)定（暫行）》（AC-91-31）文件和民航行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《無人機(jī)云系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)規(guī)范》（MH/T 2011-2019）要求，現(xiàn)對近三年第三季度各類型無人機(jī)在交換系統(tǒng)中的運行量進(jìn)行統(tǒng)計。

統(tǒng)計結(jié)果與往年類似，交換系統(tǒng)中多旋翼無人機(jī)占絕對主流。在2021年第三季度，多旋翼無人機(jī)的運行量占交換系統(tǒng)中相應(yīng)總運行量的97.3%，與2020年同期基本持平。結(jié)合運行管理類別可見，無人機(jī)云系統(tǒng)中運行的無人機(jī)主要為多旋翼植保無人機(jī)。

無人機(jī)運行高度

經(jīng)統(tǒng)計，2021年第三季度，交換系統(tǒng)中運行高度＜120m的無人機(jī)，其飛行小時數(shù)占總飛行小時數(shù)的98.6%；運行高度＞120m的無人機(jī)，其飛行小時數(shù)僅占總飛行小時數(shù)的1.4%，相比2020年第三季度，僅增加約1%?？紤]到無人機(jī)云系統(tǒng)中注冊的無人機(jī)以輕小型無人機(jī)為主，因此本節(jié)僅對運行高度＜120m的無人機(jī)運行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年第三季度運行高度≤5m的無人機(jī)，其飛行小時數(shù)僅占第三季度無人機(jī)總飛行小時數(shù)的69.1%，該比例略低于今年第二季度，比2020年第三季度減少約11.3%；運行高度≤15m的無人機(jī)，其飛行小時數(shù)占總飛行小時數(shù)的85.7%；5m＜運行高度≤15m的無人機(jī)，其運行量比2020年同期增加約7%；運行高度≤30m的無人機(jī)，其飛行小時數(shù)占總飛行小時數(shù)的92.5%，所占比例比去年同期略有下降。

表4 近三年第三季度各類型無人機(jī)運行量統(tǒng)計表。

無人機(jī)運行速度

現(xiàn)對交換系統(tǒng)中實時運行的無人機(jī)運行速度進(jìn)行統(tǒng)計。為獲得更為直觀的說明，本節(jié)按照速度范圍，對參與數(shù)據(jù)交換的無人機(jī)運行速度進(jìn)行統(tǒng)計。

1m/s表示交換系統(tǒng)所接收的實時數(shù)據(jù)中，0m/s＜運行速度≤1m/s的飛行小時。

2m/s表示交換系統(tǒng)所接收的實時數(shù)據(jù)中，1m/s＜運行速度≤2m/s的飛行小時。

以此類推，50m/s表示交換系統(tǒng)所接收的實時數(shù)據(jù)中，49m/s＜運行速度≤50m/s的飛行小時。

現(xiàn)對2021年第三季度不同無人機(jī)運行速度范圍的運行量進(jìn)行統(tǒng)計。鑒于在交換系統(tǒng)中，大量無人機(jī)的運行速度集中在20m/s以下，因此本節(jié)聚焦這一運行速度范圍，將2021年第三季度的運行量與2020年同期進(jìn)行對比。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在2021年第三季度，運行速度為0m/s的無人機(jī)，其飛行小時數(shù)占總飛行小時數(shù)的9.6%,比2020年第三季度增加約2.5%；運行速度≤1m/s（含等于0m/s）的無人機(jī)，其飛行小時數(shù)占24.2%，與去年同期基本持平；運行速度≤5m/s（含等于0m/s）的無人機(jī)，其飛行小時數(shù)占40.2%，比去年同期減少約20%。

2021年第二季度和第三季度無人機(jī)運行速度分布對比結(jié)果顯示，無人機(jī)云系統(tǒng)中運行的無人機(jī)，大部分機(jī)型為多旋翼無人機(jī),相比于第二季度各云系統(tǒng)中懸停作業(yè)的無人機(jī)，其運行量所占比例明顯降低。

無人機(jī)運行時段

現(xiàn)對無人機(jī)運行時段進(jìn)行統(tǒng)計，以30min為時間間隔，詳見圖5，圖中時間為北京時間。目前我國無人機(jī)主要在晝間運行。

圖5 2021年第三季度無人機(jī)運行時間分布與飛行小時對照圖。

2021年第三季度，無人機(jī)運行峰值出現(xiàn)在北京時間17:30—18:00，與2020年同期一致；上午峰值出現(xiàn)在北京時間9:00—9:30時間段，相比于2020年第三季度，上午峰值提前了1h。

無人機(jī)運行區(qū)域

下面簡要闡 述2021年第三季度無人機(jī)云系統(tǒng)中無人機(jī)的運行區(qū)域分布。

相比于2021年第二季度，第三季度我國湖南省、湖北省、安徽省、東北三省和新疆維吾爾自治區(qū)的無人機(jī)運行密度明顯增大。

2021年7月，湖北省、河南省、安徽省、浙江省、廣東省、東北三省和新疆維吾爾自治區(qū)仍保持較高的運行水平，達(dá)到第三季度無人機(jī)運行量的月度峰值。東北三省和新疆維吾爾自治區(qū)的無人機(jī)運行尤為集中。

相比7月，2021年8月黑龍江省和新疆維吾爾自治區(qū)的無人機(jī)運行量明顯減少。

2021年9月，東北三省無人機(jī)運行量驟降，而湖北省、河南省、安徽省、浙江省、廣東省和新疆維吾爾自治區(qū)的無人機(jī)運行量比8月份明顯減少。

由無人機(jī)運行區(qū)域分布的分析可知，交換系統(tǒng)中無人機(jī)運行區(qū)域與氣候有較大的相關(guān)性。隨著季節(jié)的變化，我國東北三省和新疆維吾爾自治區(qū)的無人機(jī)運行量呈規(guī)律性變化。