2021年中国民用无人机运行数据统计

柏艺琴

中国民航科学技术研究院

中国民用航空局无人机云交换系统自2016年10月正式投入运行以来，积累了大量运行数据，有效数据从1.2亿条增至13.2亿多条。本文对2021年无人机运行数据进行收集、整理、统计和分析等大数据挖掘工作，旨在为局方、无人机产业相关方提供数据和规律参考。

截至目前，优云、优凯、北斗云、无忧云、极飞云等8家无人机云系统通过无人机云交换系统（下称交换系统）进行数据交换和共享。交换系统积累的大量运行数据已经应用在低空运行安全支持等领域，得到局方、警方和通航公司的肯定。本文对交换系统中存储的无人机运行大数据进行挖掘，仅对有效数据进行统计分析。

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，无人机云系统的数据质量、系统稳定性、数据上报的及时性都有了很大的进步，同时对无人机运行数据的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。

总体情况

按照《轻小无人机运行规定（暂行）》（AC-91-31）的要求，无人机云系统须要实时记录无人机的运行数据。为此，交换系统按照每5s调用一次各云系统接口程序的频率，接收各云系统提供的实时数据并分发给其他系统。

在优云、优凯、北斗云、无忧云、极飞云等8家无人机云系统中，北斗云由于无人机运行量较少，按照要求，2021年下半年暂停数据交换，中科天网第四季度由于系统升级，没有数据上报。为真实地反映无人机运行情况，本文对数据进行了筛查，并对有效数据进行统计分析。

参与运行的无人机数量

根据2022年全国民航工作会议公布的信息，截至2021年底，在中国民用航空局实名登记系统（下称实名登记系统）注册的无人机约83万架。统计信息显示，在无人机云交换系统中，参与数据交换的无人机约4.3万架（见表1），数量略低于2020年，约占实名登记系统中注册无人机总量的8.6%。其中，通过无人机云交换系统与实名登记系统进行校验的各云系统中的无人机，约占交换系统中运行无人机总量的15.9%，比2021年同期略有降低。

表1 2021年各云系统中实际运行的无人机数量。

总运行量

2021年，交换系统中的各云系统提供有效数据10.3亿条，换算成飞行时间共143.55万小时，比2020年减少39.8万小时，与2019年基本持平。2021年无人机运行数据详见表2 。

表2 2021年无人机运行数据统计表。

无人机类别

本部分主要统计从2021年无人机云交换系统中获取的各类型无人机运行量，分别对无人机运行管理类别和无人机类型进行统计。

参照《轻小无人机运行规定（暂行）》（AC-91-31）对无人机运行管理分类的要求，首先对无人机运行管理类别下的各类无人机在2021年的运行量进行统计，并将其与2019年和2020年数据进行对比，详见图2。

图1 2021年交换系统中各无人机云飞行小时对比图。

图2 近三年各无人机运行管理类别的运行量占比图。

表3 2021年无人机运行管理类别下的各类无人机运行量统计表。

表4 2021年各类型无人机运行量统计表。

根据《轻小无人机运行规定（暂行）》（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）要求，现对2021年各类型无人机在交换系统中的运行量进行统计。

统计数据显示，在交换系统中，多旋翼无人机的运行量最大，其2021年运行量占交换系统总运行量的96.2%。运行管理分类中的V类无人机是植保无人机，其运行量最大，占2021年总运行量的57.5%，比2020年降低了28%；而III类无人机的运行量占18.1%，比2020年增加6%。

由此可见，在无人机云系统中运行的主要无人机类型为多旋翼植保无人机，但III类无人机运行量的占比较2020年略微增加。

无人机运行高度

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＜120m的无人机占96.5%。本节首先对运行高度≤120m的无人机在2021年的运行数据进行统计，并将其与2020年无人机运行高度分布进行对比，详见图3。

统计数据显示，2021年，交换系统中运行高度≤5m的无人机，其飞行小时在总飞行小时中占56.7%，比2020年降低约17%；运行高度≤15m的无人机，其飞行小时占总飞行小时的76.5%。运行高度＞120m的无人机，其飞行小时占总飞行小时的3.5%。

由图3可知，2020年和2021年无人机运行高度分布大致类似。相比于2020年，运行高度＜15m的无人机，其2021年运行量占比有所下降，这与前文有关多旋翼无人机运行量的统计结论一致，即无人机云系统中仍以多旋翼植保无人机为主。

图3 2020年与2021年无人机运行高度对比图。

无人机运行速度

现对2021年交换系统中实时运行的无人机运行速度进行统计。本文按照范围对参与交换的数据进行统计，在统计图表中，

1m/s表示交换系统所接收的实时数据中，0m/s＜运行速度≤1m/s的飞行小时。

2m/s表示交换系统所接收的实时数据中，1m/s＜运行速度≤2m/s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，49m/s＜运行速度≤50m/s的飞行小时。

统计数据显示，运行速度为0m/s的无人机，其飞行小时占总飞行小时的13.5%，比2020年小幅上升，增加约3%。运行速度≤1m/s的无人机，其飞行小时占47.5%，比2020年增加约8%；1m/s＜运行速度≤5m/s的无人机，其飞行小时占22.3%，比2020减少近23%。2021年几乎所有参与交换的无人机运行速度均＜15m/s，与2020年类似。

无人机云系统中注册的绝大多数无人机以低速运行，多旋翼无人机数量最多，其次是固定翼无人机。

现将运行速度≤15m/s的无人机运行速度分布做图予以展示，详见图4。

图4 2020年与2021年无人机运行速度对比图（运行速度≤15m/s的飞行小时）。

无人机运行时段

此部分对无人机运行时段进行统计，以30min为时间间隔。图5中的时间为北京时间。

图5 2020年与2021年无人机运行时间分布对比图。

2021年无人机运行的最高峰值出现在北京时间9：00—9：30，即上午峰值，比2020年最高峰值提前1h。同样，2021年无人机运行的下午峰值出现在17：30—18：00，比去年略错后30min。

无人机运行区域

根据无人机运行区域热力图提供的信息，云系统中注册的无人机除在中国运行外，还在日本，韩国等国家运行。

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≥250g的民用无人机应进行实名登记，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实名登记系统注销该无人机的信息。

根据轻小型无人机的实际运行情况，本文对2021年交换系统中的无人机淘汰率进行统计。2020年第一季度，无人机云系统中的65%无人机未在2021年第一季度运行，而2020年第二季度、第三季度和第四季度，分别有49%、43%和73%的无人机未出现在2021年相应季度运行记录中。

图6 近4年无人机淘汰率对比图。

轻小型无人机有别于传统有人机，属于快速消耗品。由于轻小型无人机的技术迭代和产品损坏等原因，其淘汰率很高。近4年无人机淘汰率统计数据显示，自2019年起，无人机在连续两年相应四个季度的淘汰率持续降低。可见，无人机的持续使用率有所上升。

总结和建议

近几年无人机云交换系统中的无人机运行数据统计显示，2021年无人机云系统的运行量共1435505飞行小时，虽然约为2020年运行量的78.3%，但比2019年增加14.7%。2021年无人机运行高度分布和速度分布更为集中，主要在120m以下且运行速度较低。

现有无人机云系统中的无人机仍以植保无人机为主，多旋翼机型占绝大多数。轻小型无人机的运行速度、运行高度、运行区域具有显著特性，与通用航空运输航空领域中的有人机存在本质区别。

相比于2020年，运行高度＜15m的无人机，其运行量在运行总量中的占比有所下降，同时III类无人机运行量的占比有明显增加，这说明我国无人机行业应用日趋丰富。

作为信息技术与民航运行管理经验相结合而产生的综合性创新系统，无人机云系统为无人机用户提供服务的同时，也为行业相关方提供了无人机运行数据，已成为高效率、低成本、高可靠度的运行管理工具，是得到我国民航部门乃至国际民航界高度认可的无人机运行管理措施之一。

局方依据无人机云系统中或已取得的无人机运行大数据，适时制定和调整行业发展所须的政策。未来，在运营安全评估体系建设和规范性文件制订中，中国民用航空局将会进一步依据无人机云系统提供的运行数据，支持无人机云系统持续扩大用户规模，鼓励更多的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》完善相应系统功能，结合IT和5G等新技术应用，为行业提供更好的服务。