2021年上半年民用無人機云數據統計

柏藝琴

中國民航科學技術研究院

本文對2021年上半年中國民用航空局無人機云交換系統所收集的無人機運行數據進行篩選、統計和分析，同時按照季度和往年同期的維度，對相應數據進行對比。無人機運行量和運行分布數據顯示，無人機運行量隨季節變化明顯，上半年運行量在4月份達到峰值，交換系統中無人機以植保類為主，而作業和訓練用Ⅲ類無人機的運行占比較往年同期增加明顯。相關分析數據可為政府、研究機構、無人機廠家等相關方提供參考。

2021年1 ～6月，中國民用航空局無人機云交換系統（也稱交換系統）中共有優云、優凱、北斗云、無憂云、知翼云、極飛、拓攻和中科天網等8家云系統參與數據交換和共享。本文對各云系統的無人機飛行數據進行統計，并使用圖表對其進行匯總和分析。值得注意的是，本文的飛行小時統計是基于各無人機云系統提供的數據量，與飛行架次無關。

交換系統接收無人機云系統實時數據的情況

月度運行量

按照《輕小無人機運行規定》（AC-91-31）的要求，無人機云系統須要實時記錄無人機的運行數據。為此，交換系統按照每5秒調用各云系統接口程序的頻次，接收各云系統提供的實時數據并分發給其他系統。

為真實反映無人機運行情況，本文對數據進行篩選，并對有效數據進行統計分析。

將2021年上半年8家云系統為交換系統提供的有效數據換算成飛行時間，數值為46.4萬小時，僅為2020年同期的77.4%，但比2019年上半年增加了約14.8萬小時。

本文首先將1 ～6月無人機總飛行量以及參與數據交換的各云系統中的運行量進行統計。鑒于2020年上半年新冠疫情對無人機運行產生較大影響，故本文將2018年、2019年、2020年和2021年1 ～6月交換系統中無人機月度飛行小時進行對比，具體見表1、圖1和圖2。

表1 2021年1 ～6月交換系統中無人機飛行小時統計表。

圖1 2021年1 ～6月無人機飛行小時對比圖。

圖2 2018年、2019年、2020年和2021年上半年交換系統中無人機飛行小時對比圖。

表2 2021年上半年運行的無人機數量統計表。

2021年1月份和2月份無人機運行量處于低位運行，隨著春季農業植保作業展開，3月份和4月份運行量大幅上升，4月份交換系統中無人機運行量達到上半年的峰值，而2020年上半年無人機運行量峰值出現在當年的5月，2018年和2019年上半年的峰值是在6月。由此可見，2020年上半年運行量受新冠疫情影響較大，在疫情得到有效控制后，無人機復工，運行量得到爆發式增長，而受相關部門6月紛紛出臺的限飛政策影響，相較今年5月份，6月份無人機運行量銳減。

季度對比數據顯示，2021年第一季度飛行時間為22.4萬小時，比2020年同期增加約8.6萬小時，是2020年第一季度的1.6倍，比2019年第一季度增加約1.5萬小時。

2021年第二季度無人機共運行約46.5萬小時，比2020年第二季度減少約25.8萬小時，是2021年第一季度的2倍，比2019年同期增加13.2萬小時。

參與運行的無人機數量

2021年上半年，交換系統中共有2.6萬余架無人機參與運行，以下對2021年上半年各云系統中參與運行的無人機數量進行統計，并與2019年及2020年同期數量進行對比并作圖展示。

統計數據顯示，2021年第二季度，交換系統中共有23732架無人機參與運行，相比第一季度增加約8628架。而與2020年同期相比，2021年上半年交換系統中運行的無人機數量減少7122架，與2019年同期基本持平。

無人機分類

本部分主要統計2021年上半年從交換系統中獲取的各類無人機運行量，主要從無人機運行管理類別和無人機類型兩個方面進行統計。

參照《輕小無人機運行規定》（AC-91-31）中的無人機運行管理分類要求（見表3），首先對無人機運行管理分類中的各類型無人機2021年1 ～6月運行量進行統計，并將其與2019年及2020年同期進行對比，相關數據信息詳見表4、圖5、圖6和圖7。

表3 無人機運行管理分類表。

表4 2021年1～6月各無人機運行管理類別運行量統計表。

圖3 2021年第一季度和第二季度參與運行的無人機數量對比圖。

圖4 2019年、2020年和2021年上半年運行無人機數量對比圖。

圖5 2021年1-6月各無人機運行管理類別運行量占比圖。

圖6 2021年第一季度和第二季度各無人機運行管理類別運行量對比圖。

圖7 2019年、2020年和2021年上半年無人機運行管理類別運行量對比圖。

圖8 2021年上半年各類型無人機運行量（飛行小時）占比圖。

統計數據表明，近三年無人機運行管理類別中，V類無人機即植保無人機的運行量最大。2021年上半年，V類和Ⅲ類無人機運行量較大，分別為14.2萬和9.9萬小時，兩者合計的運行量占2021年上半年無人機總運行量的75%。其中，運行量最大的V類無人機占2021年上半年總運行量的44%，比去年同期減少35%，比2019年同期減少22.9萬小時，基本與2018年同期持平。可見，2021年上半年，V類無人機無論是運行量，還是在總運行量中所占比例，均小于2018年、2019年和2020年同期，說明今年上半年植保無人機作業量大幅減少。

根據《輕小無人機運行規定》（AC-91-31）和民航行業標準《無人機云系統接口數據規范》（MH/T 2011-2019）要求，現對2021年上半年各類型無人機在交換系統中的運行量進行統計。

統計數據表明，交換系統中，多旋翼無人機占絕對主流，與往年類似，其2021年上半年運行量占交換系統中總運行量的96.6%。結合無人機運行管理分類的統計數量，云系統中運行的無人機主要類型為多旋翼類植保無人機和最大起飛重量7 ～25kg范圍內的III類多旋翼無人機。

表5 2021年上半年各類型無人機運行量統計表。

無人機運行高度

考慮到無人機云系統中注冊的無人機以輕小型無人機為主。經統計，2021年上半年運行高度＜120m的無人機占94.3%，故本節僅對運行高度＜120m的運行數據進行統計，詳見圖9。

圖9 2021年上半年無人機運行高度統計。

圖10 2021年第一季度和第二季度無人機運行高度對比圖。

圖11 2020年和2021年上半年運行高度分布對比圖。

統計數據顯示，2021年1 ～6月運行高度≤5m的無人機飛行小時數僅占總飛行小時數的54.4%，該比例比2020年同期減少約20%，但遠高于2019年同期。而運行高度≤10m的無人機飛行小時數占總飛行小時數的76.0%，運行高度在≤20m以下的無人機飛行小時數占2021年上半年總飛行小時數的80.4%。

針對運行高度＜120m的無人機，下面對其2021年第一季度和第二季度、2020年和2021年上半年運行量進行對比。

與2020年上半年類似，2021年第二季度運行高度≤5m的無人機飛行小時數占第二季度總飛行小時數的64.3%，遠高于同年第一季度；運行高度≤15m的無人機飛行小時數占第二季度總飛行小時數的83.9%，而運行高度≤30m的無人機飛行小時數占第二季度總飛行小時數的 90.7%。

可見，2021年上半年，超低空無人機運行量較2020年同期下降明顯，尤其體現在運行高度＜5m的無人機運行量。

無人機運行速度

現對接入交換系統、實時運行的無人機運行速度進行統計。為獲得更為直觀的說明，本節對參與數據交換的無人機運行速度按照范圍統計，在統計圖表中：

1m/s表示交換系統所接收的實時數據中，0m/s＜運行速度≤1m/s的飛行小時；

2m/s表示交換系統所接收的實時數據中，1m/s＜運行速度≤2m/s的飛行小時；

以此類推，50m/s表示交換系統所接收的實時數據中，49m/s＜運行速度≤50m/s的飛行小時。

統計數據顯示，在2021年上半年，運行速度為0m/s的無人機飛行小時數占總飛行小時數的16.9%,比2020年同期略有增加，但比2019年1 ～6月減少約57%。運行速度≤1m/s（含等于0m/s）的無人機飛行小時數占總飛行小時數的53.8%，相比于2020年同期明顯增加，運行速度≤5m/s的無人機飛行小時數占77.2%。

圖12 2021年上半年無人機運行速度統計。

為更加直觀說明統計數據，本節將占比較小、運行速度＞20m/s的數據去掉，將第一季度和第二季度數據進行對比，并作圖展示，詳見圖13。

圖13 2021年第一季度和第二季度無人機運行速度（運行速度≤20m/s）對比圖。

圖14 2020年和2021年上半年無人機運行速度（運行速度≤20m/s）對比圖。

從圖中可以看出，在無人機云系統中，運行的大部分無人機為多旋翼無人機,與2020年類似。相比于第一季度,2021年第二季度各云系統中懸停作業的無人機運行量所占比例明顯降低。

相比于2020年同期,2021年上半年運行速度為0 ～1m/s的多旋翼無人機運行量所占比例更高。

無人機運行時段

下文對無人機運行時間進行統計，以30min為時間間隔，首先對上半年無人機運行時間分布數據進行統計，并與2020年同期數據進行對比。考慮到云系統中大多數為植保無人機，這類無人機作業具有季節性特點，因此對第一季度和第二季度無人機運行時間分布數據進行統計，具體見圖15、圖16和圖17，圖中時間為北京時間。目前我國無人機主要在晝間運行。

圖15 2021年上半年無人機運行時間分布圖。

圖16 2020年和2021年上半年運行時間對比圖。

圖17 2020年與2021年第一季度和第二季度運行時間對比圖。

2021年上半年無人機運行全天峰值也在上午，峰值出現在北京時間9:00～9:30這個時間段，比2020年同期峰值提前了1個小時。下午峰值出現在北京時間16:00 ～16:30時間段，與2020年同期保持一致。

以下分季度對近兩年無人機的運行時間分布數據進行對比。

對比數據顯示，202年第一季度無人機運行的上午峰值出現在北京時間10:30 ～11:00時間段，而下午峰值出現在14:00 ～14:30這個時間段。

2021年第二季度無人機運行峰值出現在北京時間上午9:00 ～9:30這個時間段，下午峰值出現在北京時間16:00 ～16:30時間段。相比于2021年第一季度，第二季度無人機運行上午峰值提前了1個半小時，下午峰值延后了2個小時。

通過對比2020年第二季度和2021年第二季度無人機運行時間分布數據可知，2021年與2020年第二季度的峰值均出現在北京時間的上午，但2021年第二季度的運行峰值比2020年提前了1個小時。

無人機運行區域

下面簡要闡述2021年上半年無人機運行區域分布。

相比于2021年第一季度，第二季度我國湖南省、湖北省和安徽省，以及東北三省和新疆維吾爾自治區的無人機運行密度明顯增大。

2021年1月，交換系統中的無人機主要稀疏分布在山東省、江蘇省、安徽省、河南省、浙江省、湖北省、廣東省、廣西壯族自治區。

2021年2月，交換系統中的無人機在江蘇省、安徽省、河南省、浙江省的運行明顯增加，在泰國、菲律賓等東南亞國家和地區也有無人機運行。

2021年3月，山東省、江蘇省、安徽省、河南省、湖北省的無人機運行量比1 ～2月份明顯增加，東北三省開始有少量運行。

2021年4月，無人機總運行量繼續增長，無人機在河南省、河北省、安徽省、江蘇省運行十分密集，江西省顯著增加，東北三省的無人機運行量繼續增加，新疆維吾爾自治區開始出現本年度作業和訓練的無人機。

2021年5月，河南省、河北省、安徽省、江蘇省的無人機運行略微減少，但總運行量仍較大，江西省繼續增加，而東北三省尤其是黑龍江省無人機的運行量和新疆維吾爾自治區的無人機運行量明顯增加。

2021年6月，湖北省、湖南省、江西省、江蘇省、浙江省的運行量較多，同時東北三省的無人機運行量達到2021年上半年的峰值，新疆維吾爾自治區的無人機運行量仍保持較高水平。

由無人機運行區域分布分析可知，交換系統中無人機運行區域和氣候具有較大的相關性，隨著季節變化，我國東北三省和新疆維吾爾自治區的無人機運行量呈現規律性變化，上半年4月份和5月份的無人機總運行量明顯較大。