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高清可复制 HB 8592-2020 伞翼无人机通用规范

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  • 类别:航空航天民航
  • 更新日期:2026-05-12
关键词:复制   无人机   高清可   HB   8592
资源简介

ICS 49.020 V 36

HB 8592-2020

伞翼无人机通用规范

General specification for parawing unmanned aerial vehicle

2020-09-14 发布 2021-01-01 实施

中华人民共和国工业和信息化部发布

前言

本标准按照 GB/T 1. 1-2009《标准化工作导则第 1 部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国航空综合技术研究所归口。

本标准起草单位:襄阳宏伟航空器有限责任公司、航宇救生装备有限公司、湖北中华雁无人机航空科技实业有限公司、北京航空航天大学、中国航空综合技术研究所、农业农村部南京农业机械化研究所、哈尔滨工业大学(威海)。

本标准主要起草人:薛富利、郭海军、孙怡、何志凯、舒振杰、薛新宇、陈保申、罗文学、孙燕、黄世辉、孙明健、张泽京。

伞翼无人机通用规范

1 范围

本规范规定了伞翼无人机系统的通用技术要求、质量保证规定、包装、运输及贮存等。

本规范适用于伞翼无人机系统的设计、制造、检验和验收。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 2893 安全色

GB 2894 安全标志使用导则

GB 14648 民用航空器飞行事故等级

GB 17799.4 电磁兼容通用标准工业环境中的发射标准

GB/T 17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.3 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T20852 金属和合金的腐蚀大气腐蚀防护方法的选择导则

HB 6449 降落伞制造通用技术条件

HB 8390 民用飞机可加载软件要求

MH/T2008 无人机围栏

YD/T 1483 无线电设备杂散发射技术要求和测量方法

3 术语和定义、缩略语

3.1 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

伞翼 parawing

翼形横截面或翼式平面形状的单层或多层伞衣结构的降落伞,简称伞翼。

3.1.2

伞翼无人机 parawing unmanned aerial vehicle

由翼形横截面或翼式平面形状的单层或多层伞衣结构作为升力体的一种无人驾驶航空器。

3.1.3

伞翼无人机系统 parawing unmanned aerial vehicle system

以伞翼无人机为主体,配有相关的控制单元、控制链路以及型号设计规定的任何其他部件, 能完成特定任务的一组设备。

3.1.4

翼载 parawing loading

伞翼无人机飞行重量(kg)与伞翼参考面积(m2)的比值。

3.1.5

控制单元 control units

具有对无人机飞行和任务进行监控和操纵能力(包含对无人机发射和回收控制)的一组设备。

3.1.6

数据链 datalink

用于无人机遥控、遥测、跟踪定位和任务载荷信息传输的数据终端和数据通信规程所建立的数据通信网络,包括机载数据终端、地(舰)面数据终端等设备,数据通信规程包括传输通道、通信协议、消息格式等。

3.1.7

任务载荷 payload

无人机携带的完成指定任务的设备或装置。也称有效载荷。

3.1.8

感知与避让 detection and avoidance

观察、感知或探测即将发生的航路碰撞或其他危险,并采取恰当措施的能力。

3.2 缩略语

GNSS——Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统

IMU——Inertial Measurement Unit,惯性测量单元

MTBF——Mean Time Between Failure,平均故障间隔时间

RMS——Root Mean Square,均方差

4 要求

4.1 尺寸

伞翼无人机的机长、机高、伞翼等系统组件的关键外形尺寸应满足产品图样或详细规范的要求。

4.2 重量和重心

4.2.1 重量

伞翼无人机的重量应符合型号规范的规定,同时在设计文件中应给出以下指标:空机重量、载荷重量、动力能源重量、任务起飞重量、最大起飞重量。其中, 伞翼无人机的最大起飞重量应满足用户、产品图样或详细规范的要求。依据设计或运行限制, 伞翼无人机起飞时所能容许的最大重量为最大起飞重量,应取下列条件所决定的重量中的最小者:

a) 按正常提供的机体空间和动力能源容积,装满货物、可投放物品、任务设备及动力能源时无人机满载的重量,但不超过支撑结构和翼载所能承受的载荷限制;

b) 动力装置以最大功率工作所允许起飞的最大重量;

c) 传动装置的扭矩限制所允许起飞的最大重量;

d) 按规定的起飞方式(滑跑起飞或牵引起飞)所允许的最大重量;

e) 其他使用限制所允许的最大重量。

4.2.2 重心

伞翼无人机的重心应符合型号规范的规定,在设计文件中应给出下列条件下的重心变化范围:

a) 空机重量;

b) 载荷重量;

c) 带外挂物时的重量。

4.3 外观质量

伞翼无人机的外观质量应满足以下要求:

a) 金属材料外表面应光滑,应无尖边、机械伤痕、裂纹、锈蚀等缺陷, 伞翼等纺织材料外表面应无破洞、破损、蛛网、跳纱、断经、花纬、纬斜等缺陷;

b) 表面防护层应均匀一致,不起皮、起皱、起泡和脱漆。

4.4 颜色与标志

4.4.1 概述

伞翼无人机应利用涂装、灯光、声音等方式增强其醒目性,起到警示的作用。

4.4.2 颜色

伞翼无人机的外观涂装应满足专用标准要求。

4.4.3 标志和代号

标志要求正确、完整、牢固, 字迹清晰,排列整齐。应在每架伞翼无人机上设置标牌, 标牌内容至少应包括:制造单位名称、产品型号或代号、生产批号。

4.4.4 指示灯

伞翼无人机应安装指示灯。控制单元上应具有指示灯开关。

4.5 材料

4.5.1 金属材料

金属材料的选择应符合以下规定:

a) 应选用耐腐蚀或经过防护处理后耐腐蚀的材料;

b) 防护层的选用应符合 GB/T 20852 的规定;

c) 所有焊接件、铆接件材料的选用应符合型号规范的规定。

4.5.2 非金属材料

应选用能够经受预期的磨损和温度、湿度、微生物、盐雾、日光、液体燃料、润滑油、脂等环境的影响而不致引起功能降低的非金属材料。

伞翼等所用的纺织材料,应符合型号规范的规定或 HB 6449 中的相关规定。

对于因承载、磨损或暴露于恶劣环境而引起伞翼无人机功能下降或影响无人机正常使用的非金属材斜应采取防护措施。

4.6 设计与结构

4.6.1 组成

伞翼无人机系统一般由机体、动力装置、飞行控制与导航系统、电气系统、数据链、控制单元、任务载荷等部分组成,各部分主要功用如下:

a) 机体是执行任务的载体,携带数据链和任务载荷,飞行至目标区域完成要求的任务;

b) 动力装置主要用来产生推力,使无人机前进;

c) 飞行控制与导航系统主要用于稳定无人机飞行姿态角,控制发动机转速和飞行轨迹,确定无人机相对于所选定的参考坐标系的位置、速度、飞行姿态, 引导无人机沿规定的航线安全、按时、

准确地从一点飞到另一点;

d) 电气系统主要功能是为动力装置、飞行控制与导航系统和任务设备提供电源;

e) 数据链通过上行信道,实现对无人机平台的遥控;通过下行信道,完成对无人机平台状态参数的遥测,并传回任务设备的信息;

f ) 控制单元用于完成对伞翼无人机地面和空中工作状态监视和操纵控制等;

g) 任务载荷用于完成空中作业任务。

4.6.2 机体

4.6.2.1 总则

伞翼无人机系统的机体主要包含伞翼、机身和起降装置等主要部件。机体一般应满足以下要求:

a) 应考虑各种状态下的过载系数与安全系数,包括:机动载荷、突风载荷、着陆载荷、起吊操作载荷等;

b) 在满足性能、强度、刚度和动力学要求的前提下, 应尽量简化设计,减少零部件和元器件品种、规格和数量,尽量采用标准零部件和元器件;

c) 振动水平应满足型号规范的规定。

4.6.2.2 伞翼

应合理地选择机体伞翼结构承力型式和布置主要承力构件,确定伞翼无人机翼载、强度和刚度设计准则,以减轻伞翼的结构重量。应在使用说明书中规定伞翼的翼载使用范围。

4.6.2.3 机身

应合理地选择机体机身结构承力型式和布置主要承力构件,确定伞翼无人机载荷、强度和刚度设计准则,以减轻机身的结构重量。

4.6.2.4 起降装置

起降装置应满足以下要求:

a) 应充分吸收在着陆时的撞击能量,减少撞击引起的过载;

b) 对于具有在地面起降能力的起降装置应减少由于起降场地不平而引起的伞翼无人机颠簸。

4.6.3 动力装置

动力装置宜采用活塞式发动机,一般包括发动机、螺旋桨、进气单元、排气单元、冷却单元、滑油单元、燃油单元、发动机控制单元、附件传动装置、发动机安装和固定件、减振器等。动力装置各单元基本要求如下:

a) 燃油单元应保证伞翼无人机在各种飞行状态和发动机在各种工作状态下均能按照发动机正常工作所确定的燃油流量和压力向发动机连续供油。

b) 发动机冷却单元应保持发动机在额定的温度内工作。

c) 进、排气单元应保证供给发动机正常工作所需的清洁空气并排出废气。

d) 动力装置的安装、固定应便于检查、维修、拆卸和更换,具有可达性。

e) 发动机不能成为伞翼无人机承力系统的一部分。

f ) 螺旋桨的选择必须与发动机的功率、转速相匹配。螺旋桨桨距的设置使任何情况下发动机的转速不超过其限制值。

4.6.4 飞行控制与导航系统

4.6.4.1 总则

飞行控制与导航系统一般应具备以下功能:

a) 飞行控制;

b) 飞行数据记录;

c) 飞行监管数据支持;

d) 导航;

e) 限飞;

f ) 感知与避让;

g) 安装与调试;

h) 应急情况管理;

i) 故障/状态探测、指示与告警。

4.6.4.2 飞行控制

飞行控制与导航系统的飞行控制一般应满足以下要求:

a) 在规定的环境和规定的运行条件下,飞行控制系统能够按照规定的指令对飞行器姿态、航向、速度、高度进行持续而稳定的控制;

b) 飞行控制系统应至少具有位置控制模式和姿态控制模式;

c) 飞行控制系统应具有增稳功能;

d) 当无控制指令输入给飞行控制系统或控制指令为零时,飞行控制系统应能够使飞行器自动而快速地进入或将飞行器的姿态始终保持在一个稳定而安全的水平状态(姿态飞行模式);

e) 当由于异常情况而使飞行器姿态角瞬间过大时,飞行控制系统应能够使飞行器及时地自动恢复到空中悬停状态或者其他可安全飞行状态;

f ) 在规定的风速范围内,飞行控制系统应能够确保飞行器具有空中悬停、保持水平状态和持续安全飞行与着陆的能力;

g) 飞行控制系统应支持操作人员由于操作方式、飞行器重量与重心、安装位置等情况的不同, 而对相应的飞行参数和飞控参数进行更改和设置;

h) 当飞行控制系统为多冗余系统时,应采取有效的措施对冗余系统/模块的完整性和可用性进行实时监控,当冗余系统/模块之间切换时,飞行器性能和飞行状态不应存在明显的变化。

4.6.4.3 飞行数据记录

飞行控制与导航系统的飞行数据记录一般应满足以下要求:

a) 飞行控制与导航系统应具有实时飞行数据记录功能;飞行数据记录仪应能够正确完整地记录飞行数据信息;

b) 在任何规定工作状态下,应至少具有完整记录最近 5 次飞行数据的能力,并具有防篡改和防删除的能力;

c) 在任何规定的运行状态和环境条件下,飞行数据应能够正确完整地被解析和读取,以支持数据分析和事故调查。

4.6.4.4 飞行监管数据支持

飞行控制与导航系统的监测与数据的记录应涵盖有关部门无人机监管所要求的数据和信息,并支持无人机获取飞行监管数据,并按照规定的方式提交给无人机监管部门。

4.6.4.5 导航

飞行控制与导航系统的导航一般应满足以下要求:

a) 导航系统应能够提供实时而准确的高度、航向、垂直速度、水平速度(视觉功能可用或 GNSS

信号良好)、姿态角、角速度、偏航角、航向、距离(视觉功能可用或 GNSS 信号良好)、位置(GNSS 信号良好);

b) 导航系统应具有 IMU 和磁力计校准功能,以支持每次飞行时 IMU 与磁力计的精度和准确性均在规定的范围内;

c) 导航系统应具有航向补偿功能;

d) 在规定的运行状态和环境条件下,飞行管理与自动飞行系统应能够自动而准确地引导飞行器按照预定的航路飞行,并完成期望的任务;

e) 当飞机处于自动飞行状态时,在指令与控制链路完好的情况下,应向操作人员提供有效的措施来及时处理潜在的异常情况和终止自动飞行状态;

f ) 应提供可靠有效的措施和方法,来防止恶意更改飞行控制和导航系统所使用的飞行数据与信息;

g) 当自动飞行过程中遇到不利情况,从而导致无法完成自动飞行计划和任务时,飞行控制与导航系统应提供有效的措施使飞机转换到一种安全运行状态,并及时向操作人员提供告警信息,以将潜在的危险减少到最低。

4.6.4.6 限飞

飞行控制与导航系统的电子围栏功能应满足 MH/T 2008 中第 6 节的规定。

4.6.4.7 感知与避让

若飞行控制与导航系统支持飞行器在有人区域及其附近飞行,应具有感知与避让能力。

4.6.4.8 安装与调试

对于独立的飞行控制与导航系统,应向操作人员或用户提供安装和调试工具,以支持用户根据安装位置、机架类型、飞行器重量、供电类型、操作方式等情况的不同,对系统进行调试。

4.6.4.9 应急情况管理

飞行控制与导航系统一般应具备低油量/电量自动返航、失控自动返航、智能一键返航功能。

4.6.4.10 故障/状态监测、指示与告警

飞行控制与导航系统的故障/状态监测、指示与告警一般应满足以下要求:

a) 飞行控制与导航系统应具有上电自检功能,以监测每次上电后,系统的运行状态、故障状态和不利的运行环境。

b) 飞行控制与导航系统应具有起飞状态诊断功能,能够自动诊断系统运行状态是否满足起飞条件,当起飞状态不满足规定的起飞条件时,系统能够自动地限制无人机起飞。

c) 飞行控制与导航系统应具有实时故障/状态监测功能。

d) 需要监测的飞行控制与导航系统运行参数、运行状态和故障应至少包括,但不限于:

1) 当前飞行模式类型;

2) GNSS 状态;

3) 方向控制类型;

4) 飞行状态;

5) 智能电池电量或非智能电池电压;

6) 油量监测;

7) 飞行数据:包括高度、距离、位置、加速度、角加速度、姿态角、速度、航向等;

8) 返航点;

9) 控制量;

10) 摇杆控制模式;

11) 固件版本;

12) 感度;

13) 硬件 ID 信息;

14) 操作人员 ID 信息;

15) 功能的可用性和完整性;

16) 其他非飞行控制与导航系统所推送的运行状态与故障信息;

17) 其他可能影响安全运行或操作人员所必需的参数。

e) 对于操作人员所必需的系统状态和故障信息,飞行控制与导航系统应提供有效的方法或措施,向操作人员及时、准确和完整地提供指示或告警信息,以将潜在的危险减少到最低。

f ) 对于每个产品型号,需要通过有效的测试与验证方法,来验证故障/状态探测、指示与告警功能的正确性。

4.6.5 电气系统

电气系统主要由动力装置内置发电机、蓄电池、配电保护装置和导线组成。可另外选装动力装置外置附件为发电机提供额外的动力。

4.6.6 任务载荷

4.6.6.1 总则

任务载荷应根据伞翼无人机的使用用途而配置。任务载荷的重量、尺寸、功耗、接口、电磁兼容性、可靠性、维修性、互换性、安全性、环境适应性等应满足伞翼无人机的总体要求。

4.6.6.2 光电类任务载荷

光电类任务载荷一般应满足以下要求:

a) 光电类任务载荷的分辨率和单次成像时间应满足用户或详细规范的要求;

b) 安装机械减震装置时,应考虑该装置会改变任务载荷与机体的相对位置关系导致精度下降;

c) 安装光学减震装置时,应考虑该装置会改变光路导致传感器组件与机体的相对位置关系导致精度下降;

d) 光电类任务载荷可通过图像算法缓解图像因震动等原因产生的畸变;

e) 光电类任务载荷的工作范围应满足伺服机构的角度限制及角加速度限制的要求;

f ) 当有多套定位/测量系统与光电类任务载荷共同工作时,应考虑安装导致的误差;

g) 光电任务载荷的工作范围处于大气窗口范围内,应考虑无人机本身的烟气,灯光,起落架位置等;

h) 光电类任务载荷处于外露状态下时,应考虑收放装置,保护装置或预设的保护位置。

4.6.6.3 雷达类任务载荷

雷达类任务载荷一般应满足以下要求:

a) 雷达的工作频率、信号捕获时间应满足用户或详细规范的要求;

b) 应避免雷达整流罩或涂层对雷达工作产生影响;

c) 应避免伞翼无人机内部或外部电子设备应对雷达工作产生影响。

4.6.6.4 信息类任务载荷

信息类任务载荷一般应满足以下要求:

a) 信息类任务载荷的天线特征应满足用户或详细规范的要求;

b) 应避免伞翼无人机姿态变化对信息类任务载荷工作的影响;

c) 应避免数据链等电子设备对信息类任务载荷工作的影响;

d) 应避免机体、建筑物、地形等对于信息类任务载荷的影响。

4.6.6.5 任务载荷接口

伞翼无人机系统中任务载荷的机械接口宜具备快速拆装功能。伞翼无人机系统中任务载荷的电气接口一般应满足以下要求:

a) 宜具备热插拔功能;

b) 应标注电压范围;

c) 信号传输带宽;

d) 燃油相关挂载要有火花防止机制;

e) 功率负载需要有灭弧电路。

4.6.7 数据链

4.6.7.1 总则

数据链是用于无人机遥控、遥测、跟踪定位和任务载荷信息传输的数据终端和数据通信规程所建立的数据通信网络。数据链要求一般包括功能要求和性能要求。

4.6.7.2 功能要求

数据链的功能可根据用户或详细规范的要求确定,无特殊要求一般包括以下功能:

a) 无人机飞行状态和机载设备工作状态的遥控;

b) 无人机飞行参数和机载设备工作状态参数的遥测;

c) 对无人机的跟踪定位;

d) 无人机任务载荷信息的传输。

4.6.7.3 性能要求

4.6.7.3.1 频率使用

数据链的频率使用应符合国家频率使用相关规定。

4.6.7.3.2 作用距离

应根据无人机系统的任务、活动半径的需求和通用化原则确定数据链的作用距离指标。具体值可根据用户或详细规范的要求确定。

4.6.7.3.3 数据速率

数据速率包括上行遥控数据速率、下行遥测数据速率、下行载荷数据速率三种。

上行遥控数据速率和下行遥测数据速率具体值可根据用户或详细规范的要求确定,无特殊要求一般可按以下要求选择:

a) 码速率为 3.2×2N kb/s,其中 N 为取值为 0~6 的正整数;

b) 常用的码速率为 12.8kb/s 和 25.6kb/s。

下行任务载荷/遥测复合数据速率具体值可根据用户或详细规范的要求确定,无特殊要求一般可按以下要求选择:

a) 码速率为 256×2N kb/s,其中 N 为取值 0~10 的正整数;

b) 常用的码速率为 256kb/s、512kb/s、2048kb/s、8192kb/s、32.768Mb/s、65.536Mbp/s。

4.6.7.3.4 误码率

数据链的误码率一般不大于 1×10-5,具体值可根据用户或详细规范的要求确定。

4.6.7.3.5 传输时延

传输时延(响应时间)为处理时延和无线电波时延之和,具体值可根据用户或详细规范的要求确定,无特殊要求一般可按以下要求选择:

a) 上行传输时延为 100ms~300ms;

b) 下行传输时延为 100ms~400ms。

4.6.7.3.6 抗干扰

应根据任务性质和链路信道条件等因素,分别确定上行链路、下行链路的抗干扰方式及增益等要求,具体值可根据用户或详细规范的要求确定,无特殊要求一般可按以下要求选择:

a) 数据链一般采用信道编码,编码处理增益为 3dB~5dB;

b) 扩频处理增益一般不低于 10dB。

4.6.7.3.7 保密性

控制单元与无人机之间的数据传输一般不需要加密传输。需要加密传输的应根据任务性质和链路类型等因素,确定上下行链路的密码体制和密钥量等要求。具体保密要求可根据用户或详细规范的要求确定。

4.6.7.3.8 跟踪定位

根据用户或详细规范的要求确定是否具备跟踪定位功能,如具备跟踪定位功能,无特殊要求一般可按以下要求选择:

跟踪定位要求一般包括跟踪定位方式、跟踪范围、方位误差及距离误差。一般要求如下:

a) 跟踪方式:俯仰角一般采用手动跟踪或数字引导跟踪方式,必要时可采用自动跟踪方式。方位角一般应具有手动跟踪、数字引导跟踪方式,必要时可采用自动跟踪方式。

b) 跟踪范围:俯仰角为-3~85˚,方位角为 0˚~360˚。

c) 方位误差:测量误差一般小于 1˚(RMS),不具备跟踪测角功能,方位测量误差不作要求。

d) 距离误差:数据链距离测量误差一般不高于 50m (RMS)。

4.6.8 控制单元

4.6.8.1 总则

控制单元是伞翼无人机系统的重要组成部分,一般包括飞行操纵与管理、综合显示、地图与飞行航迹显示、任务规划、测控数据实时处理与记录回放、信息处理与通信等装置, 其内容应根据无人机的用途需要来配置。

控制单元一般应满足下列概述:

a) 控制单元应加装身份识别标识,身份标识的编码规则应符合国家相关法规规定和相关标准的要求;

b) 控制单元应能在一定的高温、低温和电磁环境下正常工作,并具备一定的防水、防砂尘能力;

c) 设计接口时应考虑检测外部输入或输出设备的失效,预先确定数据传输信息的格式和内容,校验传输数据类型及信息的正确性,保证发生失效时能恢复到安全状态;

d) 操作界面的设置与工作环境的设计应充分运用人机工程学的设计准则和原理,要求人与设备在操作、使用、维修等方面达到最佳配置;

e) 供电系统一般采用直流或交流供电两种接口,应能保证控制单元的持续工作的时间大于伞翼无人机的续航时间;

f ) 软件开发要参照 HB 8390 有关要求或详细规范要求,软件设计要加强模块化设计和可靠性设计,满足可靠性、安全性和测试性要求;

g) 当发生动力电池剩余电量(剩余油量)不足、导航信号失锁、通信中断、飞行数据误差超限、无人机失控等飞行故障状态或任务设备故障状态时,控制单元应能进行声、光报警, 以提醒操纵人员关注;必要时,应能自动锁定伞翼无人机,禁止飞行;

h) 当伞翼无人机与控制单元通信中断时间超过预设安全阈值时,应能立即执行预设的安全返航;

i) 由多台控制单元单元控制的伞翼无人机,控制单元之间应能进行控制权切换。

4.6.8.2 飞行操纵与管理

飞行操纵与管理装置主要完成起飞前无人机测试和功能检查,无人机起飞、飞行、执行任务和着陆等过程的操纵控制,飞行状态监视,工作方式切换,故障诊断与处理等。

飞行操纵与管理装置一般应满足下列要求:

a) 飞行操纵与管理装置应注意人机工程和操纵使用性能,包括操作方便性和舒适性、按键位置合理性等;

b) 对于影响飞行任务完成的操作键,如电源开关、返航及自动起飞、降落等, 应使用复合指令防止误操作,并设置明显提示。

4.6.8.3 综合显示

综合显示装置用于显示飞行参数、任务参数和数据链参数, 为操纵员监控无人机飞行和任务设备状态,进行分析综合和判断处理提供依据。综合显示装置一般应满足下列要求:

a) 飞行参数应显示无人机的飞行状态、发动机工作状态, 例如飞行高度、飞行速度、航向、飞行航迹坐标、飞行姿态、剩余电量(剩余油量)、飞行时间等;

b) 任务参数应显示任务设备工作状态;

c) 数据链参数应显示遥控、遥测、跟踪定位的工作状态等;

d) 综合显示的数据尽量以图形和数字显示,显示做到综合化,形象化和实用化,以减轻操纵人员的分析、综合和判断负担;

e) 在太阳直射条件下,显示器应能正常显示且清晰。

4.6.8.4 地图与飞行航迹显示

地图与飞行航迹显示装置用于地图显示和导航控制功能,主要包括地图自动漫游、地图比例尺切换、飞行航迹在地图上实时显示、无人机预定飞行航迹与实时飞行航迹同步显示、导航指令与参数的输入与发送、相关坐标计算与转换、地图数据库管理等。地图与航迹显示装置一般应满足下列要求:

a) 为适应地图数据的处理与实时显示,地图与飞行航迹显示装置采用的计算机(或智能手机)硬件和软件应满足要求;

b) 地图航迹显示应平滑实实时、导航指令与参数的输入界面及其他控制软面板设计应易于人工操纵。

4.6.8.5 任务规划

控制单元应具备的功能包括:任务计划的自动或人工生成,任务计划的编辑与输出,多条任务航线的预设,飞行高度与速度的更改,航点信息与航线在地图上的设置、更改及实时显示等。任务规划装置一般应满足下列要求:

a) 设计时要充分考虑安全性、保密性和扩展性。可设计为多种界面模式, 对不同级别人员允许进入不同的模式,访问及修改权限应严格限制;

b) 任务规划数据格式与内容应满足通用化、标准化要求;

c) 任务规划结果应进行合理性检验,并可进行预飞行仿真。

4.6.8.6 数据实时处理与记录回放

数据实时处理与记录回放装置的主要功能:各路遥控数据流组帧编码与定时发送,各种测控数据(包括飞行、任务、导航、无线电测控与信息传输等数据)实时接收并完成实时处理与计算,向其他非实时处理计算机传送测控数据及数据处理结果,接收记录回放控制指令分别完成记录/回放功能,完成系统飞行参数的零位校对及预置功能,具有预飞行仿真模拟功能(该功能可裁剪)等。

数据实时处理与记录回放装置一般应满足下列要求:

a) 接口双向通信及数据处理要严格满足系统实时性要求;

b) 对各数据接口通讯协议的尽量通用化、标准化;

c) 数据记录应完整,不能出现丢帧现象;

d) 数据回放须能按指定时间为起点进行回放,并具有快慢、前进后退等回放功能选择。

4.6.8.7 通信模块

控制单元的通信模块应具备的主要功能:信道管理,天线控制,频点/带宽选择,功率/增益控制。控制单元的通信模块一般应满足下列要求:

a) 其选择应充分考虑安全性、保密性;

b) 情报传输与通信设备接口与数据编码格式应满足用户或详细规范要求;

c) 通信设备的工作频率应与伞翼无人机所使用的频率电磁兼容;

d) 通信设备的通信距离应满足使用要求。

4.6.8.8 任务操纵与管理

任务操纵与管理装置应能够接受任务、上传任务、获取任务信息、存储任务信息、处理任务信息(可剪裁)。任务操纵与管理装置的选择应考虑通用性标准产品和格式,一般应符合下列要求:

a) 信息处理与通信设备接口与数据编码格式要满足详细规范要求;

b) 应能与无人机系统兼容工作。

4.7 性能

4.7.1 基本性能

4.7.1.1 飞行性能

除另有规定外,伞翼无人机的飞行性能如下:

a) 最大航速不宜大于 112km/h;

b) 爬升率为 2m/s~4m/s;

c) 航程和续航时间应满足型号规范的要求。

d) 抗风性能

除另有规定外,伞翼无人机的抗风能力不应<4 级。

4.7.1.2 起飞和着陆要求

除另有规定外,伞翼无人机的起飞和着陆要求如下:

a) 起飞滑跑距离不大于 100m;

b) 着陆滑跑距离不大于 50m。

4.7.2 电气特性

4.7.2.1 绝缘电阻

伞翼无人机的绝缘电阻应符合型号规范的规定。除另有规定外,在标准大气条件下不应小于 500MΩ ,在湿热气候条件下不应小于 30MΩ。

4.7.2.2 绝缘介电强度

伞翼无人机的绝缘介电强度应符合型号规范的规定。

4.7.3 飞行品质

4.7.3.1 控制模式

伞翼无人机的控制模式一般可分为以下两种:

a) 遥控模式。伞翼无人机根据操作人员发出的连续遥控指令控制无人机的起飞、空中飞行和着陆,操作人员一直在控制无人机,并做所有决策。

b) 自主控制模式。伞翼无人机得到操作人员授权, 有能力和权限做所有决策,可在操作人员不干预的情况下,执行任务,根据飞行规划,依靠自主指令完成起飞、着陆和空中飞行。

4.7.3.2 飞行任务划分

根据伞翼无人机执行任务的情况,将飞行阶段分为以下三种:

a) 任务阶段(A 种):要求精确跟踪和/或精确控制飞行航迹的飞行阶段,其中包括:

1) 农业植保;

2) 电力巡线;

3) 道路监视;

4) 航空拍摄;

5) 航空遥感;

6) 海洋监测;

7) 物流空运;

8) 航空体育;

9) 气象探测;

10) 环境保护;

11) 森林防护;

12) 水务监管;

13) 空基通信;

14) 影视航拍;

15) 消费娱乐;

16) 其他。

b) 飞行阶段(B 种):要求尽可能的精确控制飞行航迹,但可通过缓慢的机动并无须精确的跟踪就能完成的飞行阶段,其中包括:

1) 爬升(CL);

2) 巡航(CR);

3) 下降(D)。

c) 起降阶段(C 种):要求急剧的机动动作,精确控制飞行航迹的飞行阶段,其中包括:

1) 起飞(TO);

2) 降落(L)。

本标准规定的飞行品质要求,均指所适用的飞行任务种类(或飞行阶段),如无特殊说明,此要求则适用于 A 种、B 种和 C 种三种飞行阶段。用户可根据所设计伞翼无人机的使用任务,可以补充 a)、b)、c)中尚未包括的某些飞行任务项目,并指明这些项目所属的飞行任务种类。

4.7.3.3 飞行品质级别划分

本标准规定的各项飞行品质要求,应尽可能用三个级别来表示,分别是:

a) 一级飞行品质:飞行品质能确保伞翼无人机顺利的完成各项规定的飞行任务;

b) 二级飞行品质:飞行品质适合于伞翼无人机完成各项飞行任务,但完成任务的效果有所降低,操纵人员需进行适当的干预;

c) 三级飞行品质:飞行品质能满足操作人员安全地遥控无人机,但操作人员的工作负担过重,或完成任务的效果不好,或两者兼有。

4.7.3.4 飞行姿态控制

伞翼无人机的飞行姿态平稳度包括俯仰角平稳度、滚转角平稳度和偏航角平稳度。

除另有规定外,伞翼无人机的飞行姿态平稳度在一般应满足以下要求:

a) 俯仰角平稳度±15˚ ;

b) 滚转角平稳度±15˚ ;

c) 偏航角平稳度±15˚。

4.7.3.5 航迹精度控制

除另有规定外,伞翼无人机的航迹控制精度一般应满足以下要求:

a) 水平航迹误差不大于 50m;

b) 垂直航迹误差不大于 50m。

4.7.4 安全余油(保护模式)

为使伞翼无人机在飞行时,即使遇到某种异常情况,仍然能安全地完成任务,需要设定备用燃油量。除另有规定外,安全余油可按下述方法之一计算:

a) 按内部燃油箱最大可用燃油量的 10%;

b) 按规定的任务构型,以巡航速度飞行 5min 所需燃油量。

4.8 环境适应性

4.8.1 基本要求

伞翼无人机系统所有部件应能承受地面贮存、运输和飞行条件下使用要求所规定的各种环境条件,主要为气候、力学、生物和电磁环境等,应满足用户或详细规范的具体要求。

4.8.2 高温低温

伞翼无人机系统应能在用户或详细规范规定的大气环境温度范围内正常工作、贮存, 一般应满足以下要求:

a) 在-20℃至 55℃环境下正常工作;

b) 在-40℃至 60℃环境下贮存时不产生物理损坏或性能下降。

4.8.3 高度温度

随着高度的增加,气压和温度逐渐减小,容易出现结冰、结霜现象。伞翼无人机系统应避免出现因飞行高度增加造成的结冰、结霜。

4.8.4 冲击、振动

伞翼无人机系统及其部件应能承受正常使用环境及运输过程中所遇到的冲击、振动。

4.8.5 太阳辐射

伞翼无人机系统应能承受长时间的太阳直接辐射。

4.8.6 湿热

伞翼无人机系统应具备一定的抗腐蚀性能力,确保在湿热的环境下,其机械性能及电气性能等不发生改变。

4.8.7 霉菌

伞翼无人机系统应具备一定的防霉菌能力,确保在高湿、温暖空气及无机盐存在等有利于霉菌生长的条件下,其工作效能不受影响。

4.8.8 盐雾

伞翼无人机系统应具备一定的防盐雾能力,确保在盐雾大气中,其不产生金属的腐蚀、活动部件的阻塞或卡死、绝缘失效、接触器和无涂覆导线的损坏等现象。

4.8.9 防砂

伞翼无人机系统应具备一定的防砂尘能力,确保在风或气流所携带的砂尘条件下,其工作效能不受影响。

4.9 电磁兼容性

伞翼无人机系统应能在一定的电磁环境下保证全系统兼容工作。伞翼无人机系统的电磁兼容性一般应满足以下要求:

a) 静电放电抗扰度应满足 GB/T 17626.2 的相关要求;

b) 射频电磁场辐射抗扰度应满足 GB/T 17626.3 的相关要求;

c) 辐射骚扰应满足 GB 17799.4 的相关要求;

d) 天线端传导杂散应满足 YD/T 1483 的相关要求。

4.10 可靠性

除另有规定外,伞翼无人机系统的 MTBF 应不小于 30h。

4.11 维修性

除另有规定外,伞翼无人机系统的维修性应符合下列要求:

a) 采用互换性和通用性设计使维修简单可行;

b) 所有需要维修、维护、检查、拆卸和更换的元件应具有可达性;

c) 能以少量的简单工具和测试设备完成维修和维护;

d) 在维修和维护时,应保证人员和设备的安全。

4.12 保障性

除另有规定外,伞翼无人机系统的保障性应符合下列要求:

a) 地面测试设备,应提出需配备的地面测试设备的设计要求;

b) 备件,伞翼无人机系统应视据使用状况配备备件。

4.13 安全性

4.13.1 总则

除另有规定外,伞翼无人机系统进行安全性设计时一般应满足以下原则:

a) 分系统和部件的设计应考虑各种故障模式引起的危险,并应有余度,避免可能引起的 GB 14648中飞行事故;

b) 安全状态分析和设计应考虑潜在危险,降低等级;

c) 伞翼无人机系统的发动机应具有空中再次起动功能,伞翼无人机系统在发动机不工作时应具有滑翔着陆能力。

d) 在伞翼无人机系统的研制过程中,应充分考虑采取的工作原理、使用方式、材料与器件的安全合理性,确保人员和设备安全;

e) 当安全性技术措施与其他因素发射矛盾时,应首先保证安全技术措施的落实;

f ) 安全技术措施的保障途径优先次序为:最小风险设计、采用安全装置、采用报警装置与标志、制定专用规程和进行专门培训等。

4.13.2 防坠毁

遇到突发状况时,伞翼无人机应能选择自主原路返航、自主直线返航、自主爬升返航、迫降等安全策略,优先级应可编辑,防止发生坠机事故。

4.13.3 通信安全

伞翼无人机无线通信设备的使用频率及安全性要求应符合国家相关政策规定和相关标准的要求。

对于用于电力巡线用途等需要在电磁环境下工作的伞翼无人机,需考虑在复杂电磁条件下无线电通信抗干扰能力,提高在复杂电磁条件下完成通信保障任务的能力。

4.13.4 防燃爆

在伞翼无人机系统研制过程中,应避免使用易燃易爆材料,优先选用热强度刚度高、热膨胀系数小的材料。

4.13.5 防物理伤害

在伞翼无人机系统研制过程中,应考虑螺旋桨防护措施,防止人员受伤,并考虑机身边缘和落地应力,减小机体结构造成的人员伤害。

4.14 运输性

伞翼无人机系统的机身、伞翼应可拆装和可折叠以方便运输。

伞翼无人机系统应能满足空中、水上、公路和铁路运输的条件。

4.15 互换性

伞翼无人机系统的机身和伞翼应具有良好的互换性:同一代号的零组件间应有良好的互换性。

4.16 人机交互

伞翼无人机系统人机交互设计一般应满足以下要求:

a) 控制单元的设计应满足安全、高效、舒适的要求;

b) 控制单元设计应满足人机交互界面友好、匹配,人机功能分工合理的要求;

c) 帮助和提示信息应简明、清晰、易懂;

d) 操作应灵活、方便,自动化程度高,减轻长期操作的劳动强度。

4.17 标准零部件、组件

应最大限度地使用标准零组件,并优先选用国家标准中的标准零部件、组件。对关健件、重要件应明确并采取特殊措施予以质量保证,在关键件和重要件的图样、工艺规程和指令上应作相应的标志。经过严格检验合格后方可装机使用。

5 质量保证规定

5.1 检验分类

本规范检验分类如下:

a) 鉴定检验;

b) 质量一致性检验。

5.2 检验条件

产品检验时的环境条件应满足型号规范的要求。

5.3 鉴定检验

5.3.1 受检样品数

除另有规定外,用于鉴定检验的样品数应为二件。

5.3.2 检验项目

检验项目详见表 1。

表 1 检验项目

5.3.3 合格判据

伞翼无人机受检样品的所有检验项目均检验合格,判鉴定检验合格。若检验项目不合格, 判鉴定检验不合格。承制方应及时采取纠正措施, 再次提交检验。再次提交检验的产品是否需重复己经经过检验的项目,应视故障性质和对已检验项目是否有影响作具体分析,最后由订购方决定。在鉴定检验过程中,每件检验产品出现故障并进行修复的次数应不超过二次。

5.4 质量一致性检验

5.4.1 概述

质量一致性检验分为 A 组检验、B 组检验和 C 组检验。

5.4.2 A 组检验

检验时机:每批产品都应进行。

检验方式:全数检验。

合格判据:检验过程中,受检样品出现成套性不合格时,该产品即为不合络,属外观质量、包装等项目视具体情况协商处理,由订购方决定。

5.4.3 B 组检验

检验时机:从 A 组检验合格后的批产品中随机抽取。

检验方式:抽样检验,抽检样品数由型号规范确定。

合格判据:产品关键技术指标和质量指标如产品主要性能、环境适应性不合格时,判定 B 组检验不合格,其他指标不合格双方协商解决,由订购方决定。

5.4.4 C 组检验

检验时机:订购方提出,由订购方和承制方协商处理。

检验方式:抽样检验,抽检样产品数由型号规范确定。

合格判据:产品检验后经恢复对性能指标没有影响则检验合格,如性能指标下降则判不台格。需加以改进重新检验或视具体情况协商处理,由订购方决定。

5.5 检验方法

5.5.1 尺寸

用专用、通用量具进行检验,检验结果应符合 4. 1 的规定。

5.5.2 重量和重心

用衡器检查伞翼无人机的重量和重心,检验结果应符合 4.2 的规定。

5.5.3 外观质量

用目视方法检查伞翼无人机的外观质量应符合 4.3 的规定。

5.5.4 颜色和标志

用目视方法检查伞翼无人机的颜色和标志应符合 4.4 的规定。

5.5.5 性能

按型号规范规定的方法进行性能检验,结果应符合 4.7 的规定。

5.5.6 环境适应性

按型号规范规定的方法进行环境适应性检验,结果应符合 4.8 的规定。

5.5.7 电磁兼容性

伞翼无人机系统的电磁兼容性应按 GB/T 17626.2、GB/T 17626.3、GB 17799.4 和 YD/T 1483 中所述试验方法进行试验,其结果应满足 4.9 的要求。

5.5.8 可靠性

按型号规范的规定进行试验,其结果应满足 4. 10 的要求。

5.5.9 维修性

按型号规范的规定进行试验,其结果应满足 4. 11 的要求。

5.5.10 保障性

按型号规范的规定进行试验,其结果应满足 4. 12 的要求。

5.5.11 安全性

按型号规范的规定进行试验,其结果应满足 4. 13 的要求。

5.5.12 运输性

按型号规范的规定进行试验,其结果应满足 4. 14 的要求。

5.5.13 互换性

用专用工装进行检验,检验结果应满足 4. 15 的要求。

5.5.14 人机交互

按型号规范的规定进行试验,其结果应满足 4. 16 的要求。

6 包装、运输及贮存

6.1 包装、运输及贮存

伞翼无人机系统应满足贮存、装箱和运输要求,具体应满足以下要求:

a) 应根据产品体积大小,选用符合标准规格的包装箱,包装箱应坚固、密封;

b) 包装箱上应有生产企业名称、产品型号、产品名称、数量、生产日期、质量及储运要求;

c) 伞翼无人机系统包装箱外表面应有提示性或警告性的标志,标明使用方法或警示语;

d) 伞翼无人机系统包装箱外表面应按 GB 2893 和 GB 2894 的规定涂安全色、安全标识带,涂写“安全合法飞行”和“严禁用于非法活动”醒目警示语。

6.2 随机资料

伞翼无人机系统应附带如下文件:

a) 产品合格证;

b) 备附件清单;

c) 产品技术手册;

d) 使用说明书。

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