前 言
無人機云交換系統(tǒng)自2016年10月正式投入運行以來,目前共有8家無人機云系統(tǒng)通過該平臺進行數(shù)據(jù)交換和共享。交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)已經(jīng)應用在低空運行安全支持等方面,得到了局方、警方和通航公司的肯定。自交換系統(tǒng)開始工作以來,積累了大量的運行數(shù)據(jù)。從2017年1.2億多條數(shù)據(jù)到2019年的9億多條,擴張了7倍多。由此可見,無人機的運行數(shù)據(jù)的增長是非常可觀的,對此巨量的運行數(shù)據(jù)進行收集、整理、分析等數(shù)據(jù)挖掘工作從而總結出我國無人機的運行規(guī)律和特點是非常必要的。
通過這幾年的運行實踐,在局方、無人機云服務提供商、無人機廠商及無人機用戶的共同努力下,數(shù)據(jù)質量、系統(tǒng)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)上報的及時性都有了很大的進步,同時數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法和流程已逐步成熟。相對于傳統(tǒng)航空器來說,無人機運行具有獨特的特點,從技術角度可以對其進行大數(shù)據(jù)挖掘,從而為相關方提供運行和決策支持。
本報告對2019年參與無人機云數(shù)據(jù)交換和共享的無人機云系統(tǒng)中的無人機飛行數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計,并使用圖表對其進行匯總和分析。
一、交換系統(tǒng)接收無人機云系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)的情況
按照AC-91-31的要求,無人機云系統(tǒng)需要實時記錄無人機的運行數(shù)據(jù)。為此,交換系統(tǒng)按照每5秒調用各云系統(tǒng)的接口程序的頻次,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)。
2019年5月,拓攻云和中科天網(wǎng)加入交換系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換和共享,2019年底共有優(yōu)云、優(yōu)凱、北斗云、無憂云、極飛云等8家無人機云系統(tǒng)加入交換系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換和共享。為了真實的反映無人機運行情況,本報告對數(shù)據(jù)進行了篩查,并對有效數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析。
截止到2019年底,民航局實名登記系統(tǒng)已注冊無人機約39.2萬架,參與無人機云交換系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的無人機約3.4萬架(具體見表1),約占中國實名登記系統(tǒng)所注冊無人機總量的8.7%,其中各云系統(tǒng)注冊無人機通過無人機云交換系統(tǒng)與民航局實名登記系統(tǒng)校驗的約占交換系統(tǒng)中運行無人機總量的9.6%。
表1 2019年度各云系統(tǒng)實際運行的無人機數(shù)量
1、總運行量
2019年交換系統(tǒng)各家云系統(tǒng)提供的有效數(shù)據(jù)為9.0088億條,換算成飛行時間為125.1226萬小時,比2018年增加了26.26萬小時,是2018年的1.27倍。
本報告首先將每個月的無人機運行數(shù)據(jù)量進行了統(tǒng)計并作圖,具體見表2和圖1。
表2 2019年無人機云數(shù)據(jù)交換數(shù)量統(tǒng)計表
圖1 2019年無人機云系統(tǒng)中無人機飛行小時統(tǒng)計
2、無人機類別
本部分主要統(tǒng)計了2019年度無人機云交換系統(tǒng)上獲取的各類型無人機的運行量,主要從無人機運行管理類別和無人機類別兩個方面進行統(tǒng)計。
根據(jù)AC-91-31相關規(guī)定(分類情況見表3),首先對無人機運行管理分類下的各類型無人機的運行量進行了統(tǒng)計,相關信息見表4和圖2。
表3 無人機運行管理分類表
表4 2019年度各無人機運行管理類別運行量統(tǒng)計表
圖2 2019年度各無人機運行管理分類運行量統(tǒng)計圖
以下根據(jù)AC-91-31和民航行業(yè)標準《無人機云系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)規(guī)范》(MH/T 2011-2019)對2019年度各類別無人機在交換系統(tǒng)中的運行量進行了統(tǒng)計。
表5 2019年度各類別無人機運行量統(tǒng)計表
圖3 2019年度各類別無人機運行量統(tǒng)計圖
通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),交換系統(tǒng)中,多旋翼無人機占絕對主流,其2019年的運行量占交換系統(tǒng)中總運行量的97.9%。從運行管理分類來看,V類也就是植保無人機的運行量最大,占到了2019年總運行量的71%。由此可見,無人機云系統(tǒng)中運行的主要為多旋翼類型的植保無人機。
二、無人機運行高度
考慮到在無人機云系統(tǒng)中注冊的無人機以輕小型無人機為主,經(jīng)統(tǒng)計,運行高度在120米以下的占93.3%,在本節(jié)首先對運行高度在120米以下(含120米)的運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,詳見圖4。
圖4 2019年無人機飛行高度統(tǒng)計
通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),運行高度在5米(含5米)以下的無人機的飛行小時數(shù)占無人機總飛行小時數(shù)的70.5%,運行高度在15米(含15米)以下的無人機的飛行小時數(shù)占到了79%。運行高度大于120米的無人機飛行小時數(shù)占總飛行小時數(shù)的6.7%。
三、無人機運行速度
現(xiàn)對接入交換系統(tǒng)的實時運行的無人機的速度進行統(tǒng)計。為了更為直觀,本報告對參與交換的數(shù)據(jù),按照范圍統(tǒng)計,統(tǒng)計圖表中的:
1m/s,表示交換系統(tǒng)所接收的實時數(shù)據(jù)中,0<速度≤1米/秒的飛行小時;
2m/s,表示交換系統(tǒng)所接收的實時數(shù)據(jù)中,1米/秒<速度≤2米/秒的飛行小時;
以此類推,50m/s,表示交換系統(tǒng)所接收的實時數(shù)據(jù)中,49米/秒<速度≤50米/秒的飛行小時。
圖5 2019年無人機運行速度統(tǒng)計
通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),運行速度為0的無人機飛行小時數(shù)占總飛行小時數(shù)的31.6%,運行速度小于等于1米/秒(含等于0的)的無人機占總飛行小時數(shù)的51.4%,運行速度小于等于5米/秒的無人機飛行小時數(shù)占73.5%,幾乎所有參與交換的無人機運行速度均小于15米/秒。
為了更為直觀,本報告將運行速度小于等于15米/秒的無人機運行速度的分布情況作圖予以展示,詳見圖6。
圖6 2019年無人機運行速度統(tǒng)計
(速度小于或等于15米/秒的飛行小時)
圖中可以看出,無人機云系統(tǒng)中注冊的絕大多數(shù)為多旋翼無人機,極少數(shù)為固定翼。
四、無人機運行時段
此部分對無人機運行時間進行了統(tǒng)計,以30分鐘為時間間隔,具體見圖7,圖中時間為北京時間。目前我國的無人機運行主要是晝間運行。
圖7 2019年無人機運行時間分布
2019年無人機運行的最高峰值出現(xiàn)在北京時間上午的峰值在10點30分到11點,而下午的峰值比去年略錯后半小時,出現(xiàn)在16點30分到17點這個時間段。
五、無人機運行區(qū)域
為了更為直觀的看到注冊于無人機云系統(tǒng)中的無人機運行區(qū)域,本報告按月份繪制了無人機運行區(qū)域分布圖。從無人機運行區(qū)域熱力圖中可以看出,注冊于云系統(tǒng)的無人機已在除中國以外的國家和區(qū)域運行,包括日本,韓國以及東南亞等國家和地區(qū)。
圖8 2019年第一季度無人機運行區(qū)域熱力圖
圖9 2019年第二季度無人機運行區(qū)域熱力圖
圖10 2019年第三季度無人機運行區(qū)域熱力圖
圖11 2019年第四季度無人機運行區(qū)域熱力圖
六、無人機的淘汰率
依據(jù)《民用無人駕駛航空器實名制登記管理規(guī)定》(AP-45-AA-2017-03),自2017年6月1日起,中國境內(nèi)最大起飛重量為250克(含250克)的民用無人機需要進行實名登記,當無人機發(fā)生出售、轉讓、損毀、報廢、丟失等情況時,民用無人機擁有者應及時通過民航局“無人機實名登記系統(tǒng)”注銷該無人機的信息。根據(jù)輕小無人機的實際運行情況,本報告在2019年對交換系統(tǒng)中無人機使用的淘汰率進行了統(tǒng)計。2018年第一季度在各無人機云系統(tǒng)中運行的無人機有93%未在2019年第一季度實施運行,而2018年第二季度、第三季度和第四季度分別有接近96%、85%和91%的無人機沒有再出現(xiàn)在2019年相應季度運行記錄中。
圖12 2018年交換系統(tǒng)中無人機的淘汰率
七、總結和建議
通過對近三年的無人機云交換系統(tǒng)中的無人機運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計可以看出,2019年的無人機運行數(shù)據(jù)量是2018年同期的1.27倍,而且無人機運行的高度分布和速度分布更為集中。由此可見,經(jīng)過多年的發(fā)展,我國的無人機應用場景已經(jīng)逐步步入成熟階段,現(xiàn)有無人機云系統(tǒng)中植保無人機占主流,多旋翼占到了絕大多數(shù),這些無人機主要在120米以下運行且速度較低,可見,輕小無人機在120米以下的運行是目前無人機運行的主要模式,其速度、高度、運行區(qū)域都具有顯著特性,與通用航空、運輸航空有著本質的區(qū)別。
無人機云系統(tǒng)作為我國民航乃至國際民航界較好的無人機運行管理方式之一,在為無人機用戶提供服務的同時,為行業(yè)相關方提供了無人機運行數(shù)據(jù),為行業(yè)內(nèi)的各種應用提供了大數(shù)據(jù)支持,局方也依據(jù)這些數(shù)據(jù)適時的推出了行業(yè)發(fā)展所需的相應政策。未來民航局UOM建設工作的開展將需要無人機云系統(tǒng)和無人機云交換系統(tǒng)進一步發(fā)展壯大,局方支持無人機云系統(tǒng)持續(xù)擴大用戶規(guī)模,也鼓勵更多無人機運行信息系統(tǒng)加入交換系統(tǒng),希望這些系統(tǒng)根據(jù)《無人機云系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)范》(MH/T 2011-2019)完善相應系統(tǒng)功能,結合IT和5G等新技術的應用,為行業(yè)提供更好服務。
2014 年11 月我司獲得由中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(中國AOPA)頒發(fā)的民用無人駕駛航空器系統(tǒng)(簡稱無人機)訓練機構牌照(華南地區(qū)第一家),并成立能飛無人機學院,面向社會廣泛招生,培養(yǎng)了大量合法上崗的無人機駕駛員及機長。能飛無人機學院全國現(xiàn)有佛山、廣州、昆明、西安、武漢等多個教學點,配備近20名中國AOPA資深無人機教員與助教,是全國擁有專業(yè)教員人數(shù)最多的無人機培訓機構之一。