前 言
無人機(jī)云交換系統(tǒng)自2016年10月正式投入運(yùn)行以來,目前共有8家無人機(jī)云系統(tǒng)通過該平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)已經(jīng)應(yīng)用在低空運(yùn)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(yùn)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(kuò)張了7倍多。由此可見,無人機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)的增長是非??捎^的,對此巨量的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析等數(shù)據(jù)挖掘工作從而總結(jié)出我國無人機(jī)的運(yùn)行規(guī)律和特點(diǎn)是非常必要的。
通過這幾年的運(yùn)行實(shí)踐,在局方、無人機(jī)云服務(wù)提供商、無人機(jī)廠商及無人機(jī)用戶的共同努力下,數(shù)據(jù)質(zhì)量、系統(tǒng)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)上報(bào)的及時(shí)性都有了很大的進(jìn)步,同時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法和流程已逐步成熟。相對于傳統(tǒng)航空器來說,無人機(jī)運(yùn)行具有獨(dú)特的特點(diǎn),從技術(shù)角度可以對其進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘,從而為相關(guān)方提供運(yùn)行和決策支持。
本報(bào)告對2019年參與無人機(jī)云數(shù)據(jù)交換和共享的無人機(jī)云系統(tǒng)中的無人機(jī)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),并使用圖表對其進(jìn)行匯總和分析。
一、交換系統(tǒng)接收無人機(jī)云系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的情況
按照AC-91-31的要求,無人機(jī)云系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)記錄無人機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。為此,交換系統(tǒng)按照每5秒調(diào)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(shí)時(shí)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(jìn)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(jī)云系統(tǒng)加入交換系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。為了真實(shí)的反映無人機(jī)運(yùn)行情況,本報(bào)告對數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩查,并對有效數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。
截止到2019年底,民航局實(shí)名登記系統(tǒng)已注冊無人機(jī)約39.2萬架,參與無人機(jī)云交換系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的無人機(jī)約3.4萬架(具體見表1),約占中國實(shí)名登記系統(tǒng)所注冊無人機(jī)總量的8.7%,其中各云系統(tǒng)注冊無人機(jī)通過無人機(jī)云交換系統(tǒng)與民航局實(shí)名登記系統(tǒng)校驗(yàn)的約占交換系統(tǒng)中運(yùn)行無人機(jī)總量的9.6%。
表1 2019年度各云系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的無人機(jī)數(shù)量
1、總運(yùn)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(shí)間為125.1226萬小時(shí),比2018年增加了26.26萬小時(shí),是2018年的1.27倍。
本報(bào)告首先將每個(gè)月的無人機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)并作圖,具體見表2和圖1。
表2 2019年無人機(jī)云數(shù)據(jù)交換數(shù)量統(tǒng)計(jì)表
圖1 2019年無人機(jī)云系統(tǒng)中無人機(jī)飛行小時(shí)統(tǒng)計(jì)
2、無人機(jī)類別
本部分主要統(tǒng)計(jì)了2019年度無人機(jī)云交換系統(tǒng)上獲取的各類型無人機(jī)的運(yùn)行量,主要從無人機(jī)運(yùn)行管理類別和無人機(jī)類別兩個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
根據(jù)AC-91-31相關(guān)規(guī)定(分類情況見表3),首先對無人機(jī)運(yùn)行管理分類下的各類型無人機(jī)的運(yùn)行量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),相關(guān)信息見表4和圖2。
表3 無人機(jī)運(yùn)行管理分類表
表4 2019年度各無人機(jī)運(yùn)行管理類別運(yùn)行量統(tǒng)計(jì)表
圖2 2019年度各無人機(jī)運(yùn)行管理分類運(yùn)行量統(tǒng)計(jì)圖
以下根據(jù)AC-91-31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)對2019年度各類別無人機(jī)在交換系統(tǒng)中的運(yùn)行量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。
表5 2019年度各類別無人機(jī)運(yùn)行量統(tǒng)計(jì)表
圖3 2019年度各類別無人機(jī)運(yùn)行量統(tǒng)計(jì)圖
通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),交換系統(tǒng)中,多旋翼無人機(jī)占絕對主流,其2019年的運(yùn)行量占交換系統(tǒng)中總運(yùn)行量的97.9%。從運(yùn)行管理分類來看,V類也就是植保無人機(jī)的運(yùn)行量最大,占到了2019年總運(yùn)行量的71%。由此可見,無人機(jī)云系統(tǒng)中運(yùn)行的主要為多旋翼類型的植保無人機(jī)。
二、無人機(jī)運(yùn)行高度
考慮到在無人機(jī)云系統(tǒng)中注冊的無人機(jī)以輕小型無人機(jī)為主,經(jīng)統(tǒng)計(jì),運(yùn)行高度在120米以下的占93.3%,在本節(jié)首先對運(yùn)行高度在120米以下(含120米)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),詳見圖4。
圖4 2019年無人機(jī)飛行高度統(tǒng)計(jì)
通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),運(yùn)行高度在5米(含5米)以下的無人機(jī)的飛行小時(shí)數(shù)占無人機(jī)總飛行小時(shí)數(shù)的70.5%,運(yùn)行高度在15米(含15米)以下的無人機(jī)的飛行小時(shí)數(shù)占到了79%。運(yùn)行高度大于120米的無人機(jī)飛行小時(shí)數(shù)占總飛行小時(shí)數(shù)的6.7%。
三、無人機(jī)運(yùn)行速度
現(xiàn)對接入交換系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行的無人機(jī)的速度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。為了更為直觀,本報(bào)告對參與交換的數(shù)據(jù),按照范圍統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)圖表中的:
1m/s,表示交換系統(tǒng)所接收的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中,0<速度≤1米/秒的飛行小時(shí);
2m/s,表示交換系統(tǒng)所接收的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中,1米/秒<速度≤2米/秒的飛行小時(shí);
以此類推,50m/s,表示交換系統(tǒng)所接收的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中,49米/秒<速度≤50米/秒的飛行小時(shí)。
圖5 2019年無人機(jī)運(yùn)行速度統(tǒng)計(jì)
通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),運(yùn)行速度為0的無人機(jī)飛行小時(shí)數(shù)占總飛行小時(shí)數(shù)的31.6%,運(yùn)行速度小于等于1米/秒(含等于0的)的無人機(jī)占總飛行小時(shí)數(shù)的51.4%,運(yùn)行速度小于等于5米/秒的無人機(jī)飛行小時(shí)數(shù)占73.5%,幾乎所有參與交換的無人機(jī)運(yùn)行速度均小于15米/秒。
為了更為直觀,本報(bào)告將運(yùn)行速度小于等于15米/秒的無人機(jī)運(yùn)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(jī)運(yùn)行速度統(tǒng)計(jì)
(速度小于或等于15米/秒的飛行小時(shí))
圖中可以看出,無人機(jī)云系統(tǒng)中注冊的絕大多數(shù)為多旋翼無人機(jī),極少數(shù)為固定翼。
四、無人機(jī)運(yùn)行時(shí)段
此部分對無人機(jī)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),以30分鐘為時(shí)間間隔,具體見圖7,圖中時(shí)間為北京時(shí)間。目前我國的無人機(jī)運(yùn)行主要是晝間運(yùn)行。
圖7 2019年無人機(jī)運(yùn)行時(shí)間分布
2019年無人機(jī)運(yùn)行的最高峰值出現(xiàn)在北京時(shí)間上午的峰值在10點(diǎn)30分到11點(diǎn),而下午的峰值比去年略錯(cuò)后半小時(shí),出現(xiàn)在16點(diǎn)30分到17點(diǎn)這個(gè)時(shí)間段。
五、無人機(jī)運(yùn)行區(qū)域
為了更為直觀的看到注冊于無人機(jī)云系統(tǒng)中的無人機(jī)運(yùn)行區(qū)域,本報(bào)告按月份繪制了無人機(jī)運(yùn)行區(qū)域分布圖。從無人機(jī)運(yùn)行區(qū)域熱力圖中可以看出,注冊于云系統(tǒng)的無人機(jī)已在除中國以外的國家和區(qū)域運(yùn)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(jī)運(yùn)行區(qū)域熱力圖
圖9 2019年第二季度無人機(jī)運(yùn)行區(qū)域熱力圖
圖10 2019年第三季度無人機(jī)運(yùn)行區(qū)域熱力圖
圖11 2019年第四季度無人機(jī)運(yùn)行區(qū)域熱力圖
六、無人機(jī)的淘汰率
依據(jù)《民用無人駕駛航空器實(shí)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(jī)需要進(jìn)行實(shí)名登記,當(dāng)無人機(jī)發(fā)生出售、轉(zhuǎn)讓、損毀、報(bào)廢、丟失等情況時(shí),民用無人機(jī)擁有者應(yīng)及時(shí)通過民航局“無人機(jī)實(shí)名登記系統(tǒng)”注銷該無人機(jī)的信息。根據(jù)輕小無人機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況,本報(bào)告在2019年對交換系統(tǒng)中無人機(jī)使用的淘汰率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。2018年第一季度在各無人機(jī)云系統(tǒng)中運(yùn)行的無人機(jī)有93%未在2019年第一季度實(shí)施運(yùn)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(jī)沒有再出現(xiàn)在2019年相應(yīng)季度運(yùn)行記錄中。
圖12 2018年交換系統(tǒng)中無人機(jī)的淘汰率
七、總結(jié)和建議
通過對近三年的無人機(jī)云交換系統(tǒng)中的無人機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以看出,2019年的無人機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)量是2018年同期的1.27倍,而且無人機(jī)運(yùn)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(jī)應(yīng)用場景已經(jīng)逐步步入成熟階段,現(xiàn)有無人機(jī)云系統(tǒng)中植保無人機(jī)占主流,多旋翼占到了絕大多數(shù),這些無人機(jī)主要在120米以下運(yùn)行且速度較低,可見,輕小無人機(jī)在120米以下的運(yùn)行是目前無人機(jī)運(yùn)行的主要模式,其速度、高度、運(yùn)行區(qū)域都具有顯著特性,與通用航空、運(yùn)輸航空有著本質(zhì)的區(qū)別。
無人機(jī)云系統(tǒng)作為我國民航乃至國際民航界較好的無人機(jī)運(yùn)行管理方式之一,在為無人機(jī)用戶提供服務(wù)的同時(shí),為行業(yè)相關(guān)方提供了無人機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù),為行業(yè)內(nèi)的各種應(yīng)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(shí)的推出了行業(yè)發(fā)展所需的相應(yīng)政策。未來民航局UOM建設(shè)工作的開展將需要無人機(jī)云系統(tǒng)和無人機(jī)云交換系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展壯大,局方支持無人機(jī)云系統(tǒng)持續(xù)擴(kuò)大用戶規(guī)模,也鼓勵(lì)更多無人機(jī)運(yùn)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(jī)云系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)范》(MH/T 2011-2019)完善相應(yīng)系統(tǒng)功能,結(jié)合IT和5G等新技術(shù)的應(yīng)用,為行業(yè)提供更好服務(wù)。
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