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HB 8596-2021
民用轻小型无人机系统研制程序
Development procedure of small and light civil unmanned aircraft system
2021-04-19 发布 2021-07-01 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 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:中国航空综合技术研究所、西北工业大学无人机所、深圳市大疆创新科技有限公司、易瓦特科技股份公司。
本标准主要起草人:吕 鹃、舒振杰、潘计辉、杨 旸、叶 川、贺丝雨。
民用轻小型无人机系统研制程序
1 范围
本标准规定了民用轻小型无人机系统研制过程的阶段划分和阶段工作要求。
本标准适用于最大起飞重量在 250 克至 150 千克范围内的民用轻小型无人机系统研制项目。其他民用无人机系统研制项目可参照 HB 8525 执行。
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/T 35018 民用无人机系统分类及分级
HB 8525 民用飞机研制程序
CCAR-21-R4 民用航空产品和零部件合格审定规定
3 术语和定义、缩略语
3.1 术语和定义
CCAR-21-R4 和 GB/T 35018 界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1.1
功能基线 function baseline
由一系列经过批准的功能构型文件组成。功能构型文件是描述民用轻小型无人机系统功能、性能、互操作性和接口要求的文件,以及证明满足指定需求的验证/确认文件。
功能基线应包含能实现对民用轻小型无人机系统合理定义且能表明符合性的目的和作用所必须的全部信息。
3.1.2
分配基线 allocation baseline
由一系列经过批准的分配构型文件组成。分配构型文件是描述从更高层构型项或民用轻小型无人机系统分配来的子构型项的功能、性能、互操作性和接口要求的文件, 有接口交联构型项的接口要求文件以及表明满足需求的验证/确认文件。
分配基线应包含能实现各分系统/子系统/设备合理定义且能表明符合性的目的和作用所必须的全部信息。
3.1.3
产品基线 product baseline
由一系列经过批准的产品构型文件组成。产品构型文件是底层构型项的详细设计文件, 其表达的设计信息应包含完整的设计发布数据,包括描述构型项的生产制造、运营、保障等文件或资料, 描述确保构型项符合性所必需的程序、检验等文件。
产品基线应包含能实现产品合理定义且持续达到这种定义的目的和作用所必须的全部信息。应能完整准确地说明民用轻小型无人机系统构型定义,并足以对制造、装配和安装进行复制, 足以支持民用轻
小型无人机系统交付后的运营、维护、维修活动。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本标准。
AC-airworthiness certificate,单机适航证
ATO-authorized to offer,市场推介许可
CP-certification plan,审定计划
MOU-memorandum of understanding,谅解备忘录
PC-production certificate,生产许可证
PSCP-project specific certification plan,专项合格审定计划
RFI-request for information,信息邀请书
TC-type certificate,型号合格证
WBS-work breakdown structure,工作分解结构
4 总则
4.1 民用轻小型无人机系统研制程序一般可分为:需求与可行性论证、初步设计、详细设计、试制与验证、批量生产等五个阶段(见图 1)。
G1 1
G1
项目策划启动审查
G1 1
G2
可行性论证审
Gl l
G3
总体技术方案审查
Gl 1
G4
初步设计
审查
Gl 1l
G5
详细设计
审查
G1 l
G6
首飞审查
G1 1
G8
首次交付使用
G1 l
G9
项目关闭
审查
图 1 民用轻小型无人机系统研制程序示意图
4.2 民用轻小型无人机系统研制实行全系统、全过程控制:
a) 一般设立 9 个控制点:G1 项目策划启动审查、G2 可行性论证审查、G3 总体技术方案审查、 G4 初步设计审查、G5 详细设计审查、G6 首飞审查、G7 状态鉴定、G8 首次交付使用、G9 项目关闭审查,如图 1 所示。
b) 可根据项目实际需要增加或简化合并控制点,应在项目管理文件中给予明确。如:
1) 按需合并开展 G1 项目策划启动审查和G2 可行性论证审查;
2) 按需合并开展 G3 总体技术方案审查和G4 初步设计审查;
3) 按需设置 G6 首飞审查;
4) 根据规定,若需开展适航取证工作,可由 TC 取证代替 G7 状态鉴定等。
c) 实行项目转阶段(含项目关闭)重大决策。完成控制点前需开展的工作并符合相应条件, 提请项目管理部门组织审查各个控制点的工作完成程度,为项目重大决策提供输入。
d) 根据民用轻小型无人机系统研制管理需要,可从 a)规定的控制点中确定具体项目的起止点。
4.3 在具体项目实施时,可剪裁和细化本标准所规定的内容。
5 需求与可行性论证阶段
5.1 阶段概述
需求与可行性论证阶段的主要工作是:识别潜在市场,分析市场需求;开展前期研究,提出产品概
念;开展潜在项目前期策划与启动准备;论证商业需求与目标、研制目标与要求, 论证概念方案;进行技术和经济可行性分析,论证并优选民用轻小型无人机系统的初步技术方案;必要时与主要供应商进行联合概念定义。本阶段的控制点包括:
a) G1 项目筹划启动审查;
b) G2 可行性论证审查。
5.2 阶段输入
本阶段输入主要包括但不限于:
a) 国际、国家、行业的法规政策,及经济与科技发展战略、规划;
b) 市场竞争情报;
c) 企业业务战略和投资规划;
d) 合同或 MOU 等。
5.3 G1 项目筹划启动审查
5.3.1 G1 前需开展的工作
G1 前的主要工作包括:
a) 研究分析国际、国家、行业的法规政策,及经济与科技发展战略、规划等;
b) 识别潜在市场,进行市场发展分析和预测;
c) 综合分析细分市场、竞争产品、技术发展情况、发展战略和投资规划等, 判别技术进步机会与商业成功机会相结合的可能性;
d) 识别潜在项目的利益相关方、潜在的国内外合作对象和供应商等;
e) 提出产品概念和系列化发展概念,以及产品应用场景;
f) 提出产品的用户化需求和基本的客户服务目标;
g) 分析潜在项目的技术基础、工业能力等,提出可用技术与需攻关研究的关键技术;
h) 开展潜在项目筹划及启动准备,提出经费、组织保障和条件保障等需求;
i) 评估项目风险,并制定应对措施。
5.3.2 G1 准出条件
民用轻小型无人机系统进入研制程序的条件(即 G1 的准出条件)主要包括:
a) 有充分证据说明存在潜在的技术进步机会与商业成功机会,或有明确的合同或 MOU;
b) 给出合理的产品策略和战略投资策略;
c) 具有用户化需求和市场潜力的产品概念;
d) 工业能力、合作对象与供应商等产业化条件调研分析充分;
e) 潜在技术梳理全面、选用合理,提出必要的前期研究项目建议;
f) 项目筹划计划、资源需求和组织架构设想可行;
g) 项目风险可控,具有可执行可考核的应对措施。
5.4 G2 可行性论证审查
5.4.1 G2 前需开展的工作
G2 前的主要工作包括:
a) 分析提出项目商业需求与目标;
b) 初步选择先锋用户;
c) 提出项目研制目标与基本要求;
d) 提出多个备选的初步技术方案,开展权衡分析并优选初步技术方案;
e) 分析新技术、新工艺、新材料应用情况,开展关键技术研究,适时开展技术成熟度评价;
f) 分析产品经济性,并与利益相关方沟通;
g) 确定国内外供应商选择原则,并同潜在供应商建立技术沟通,必要时开展联合概念定义;
h) 制定工程设计、制造、采购、试验试飞、客户服务、质量保证、市场销售、条件保障等工作初步规划;
i) 与局方沟通,明确适航取证需求,必要时按需开展适航取证工作初步规划;
j) 提出项目总概算、投资强度及投资回报规划;
k) 编制项目工作分解结构(WBS),制定项目管理计划文件,制定初步设计阶段预算,落实项目组织保障与所需资源等;
l) 评估项目风险,并制定应对措施。
5.4.2 G2 准出条件
G2 的准出条件主要包括:
a) 项目需求与目标、研制目标与基本要求全面、系统、明确;
b) 给出多个候选的初步技术方案,权衡分析方法合理;
c) 选定了在技术和经济上综合最优的初步技术方案;
d) 各项工作的初步规划合理可行;
e) 产品具有市场竞争力;
f) 关键技术解决路径明确可行;
g) 项目总概算、投资强度及投资回报规划合理;
h) 项目管理计划可行,下一阶段工作组织保障与所需资源落实到位;
i) 项目风险可控,应对措施合理可行。
5.5 阶段输出与转阶段条件
5.5.1 阶段输出
需求与可行性论证阶段的输出主要包括但不限于:
a) 市场分析和预测报告;
b) 先锋用户选择文件;
c) 项目商业需求与目标文件、项目研制目标与要求文件;
d) 产品概念方案、优选的初步技术方案及附件;
e) 各项工作的初步规划文件;
f) 项目合作、分包规划文件,信息邀请书(RFI)及评估文件;
g) 项目经济性分析报告、项目概算文件、阶段经费分解文件;
h) 项目工作分解结构、项目管理计划文件、风险评估报告等;
i) 项目关键技术研究报告或前期研究报告、项目建议书或可行性研究报告;
j) 必要的记录、评审意见或报告文件等。
5.5.2 转阶段条件
完成需求与可行性论证阶段、转向初步设计阶段的条件主要包括:
a) 完成 G2 控制点的审查;
b) 技术与商业的平衡结果满足项目发展需要;
c) 项目总概算和投资强度合理,且有支持来源;
d) 项目初步设计阶段工作组织保障与所需资源到位;
e) 项目风险可控。
6 初步设计阶段
6.1 阶段概述
初步设计阶段的主要工作包括:开展无人机系统需求确认与功能性能分析,定义无人机系统的架构(构型),确定最终的产品技术方案与服务方案等。本阶段的控制点包括:
a) G3 总体技术方案审查;
b) G4 初步设计审查。
6.2 阶段输入
本阶段输入主要包括但不限于:
a) 项目商业需求与目标文件、项目研制目标与要求文件;
b) 初步技术方案;
c) 项目管理计划文件等。
6.3 G3 总体技术方案审查
6.3.1 G3 前需开展的工作
G3 前的主要工作包括:
a) 确立无人机系统需求文件、通用技术规范和功能接口要求文件,制定无人机系统需求管理计划;
b) 开展无人机系统功能定义、性能分析与方案设计,确定无人机系统基本构型和系列化概念;
c) 制定初步的构型管理计划,提出功能基线,开展功能构型审核;
d) 开展结构、标准材料等研发试验件制造;
e) 开展各专业工作策划,制定各专业大纲或工作计划;
f) 制定总体技术方案;
g) 制定制造总方案;
h) 提出无人机系统集成验证规划,制定试验试飞总方案;
i) 确定客户服务体系目标和要求,制定客户服务总方案;
j) 提出质量保证概念,制定初步的质量保证计划(大纲);
k) 必要时,按需提出适航审定基础建议,制定初步的项目级审定计划(CP),制定适航取证总方案;提出用户定制化策略,提出初步的用户选型目录、构型指南;
l) 研制展示样机,启动市场推介许可(ATO);
m) 总体技术方案征询潜在用户意见,分析研究运营环境的适应性;
n) 开展主要供应商的遴选,按需完成联合概念定义;
o) 更新项目工作分解结构、项目管理计划文件等;
p) 评估项目风险,并制定应对措施。
6.3.2 G3 准出条件
G3 准出条件主要包括:
a) 无人机系统需求得到确认,功能基线内容完整合理;
b) 给出的总体技术方案内容全面、合理可行,且满足需求目标与研制要求;
c) 完成展示样机研制;
d) 无人机系统集成验证规划合理可行;
e) 各项工作的总方案可行,满足需求;
f) 项目管理计划合理可行;
g) 项目风险可控。
6.4 G4 初步设计审查
6.4.1 G4 前需开展的工作
6.4.1.1 G4 前的主要工作包括:
a) 定义各分系统的需求和设计约束条件,进行各分系统需求确认,制定各分系统需求管理计划;
b) 深化开展功能分析和定义、架构设计与接口定义;
c) 制定各分系统的设计方案;
d) 开展可靠性、维修性、测试性、安全性、环境适应性、电磁兼容性等专业初步分析评估工作;
e) 确定生产线的工厂布局规划,制定工艺总方案;
f) 细化集成验证规划与试验试飞计划;
g) 制定客户服务相关飞行/运行支持、维修支持以及培训的体系需求和技术方案;
h) 制定构型管理计划,提出分配基线,开展功能构型审核;
i) 制定质量保证大纲、过程保证大纲;
j) 必要时,按需提出型号合格证(TC)的申请,协同局方制定专项合格审定计划(PSCP)或制定项目级审定计划;
k) 研究产品与服务定价,准备先锋用户的销售合同草案;
l) 必要时,按需与主要供应商开展联合定义工作;
m) 启动长周期采购项的订货;
n) 完善项目管理计划文件,制定下一阶段工作详细计划并落实所需资源;
o) 评估项目风险,并制定应对措施。
6.4.1.2 根据民用轻小型无人机系统的研制复杂度与进度安排情况,可按需合并开展 G3 总体技术方案审查和 G4 初步设计审查工作。
6.4.2 G4 准出条件
G4 的准出条件主要包括:
a) 各分系统的需求得到确认,分配基线内容完整合理;
b) 完成各分系统的设计方案和接口定义,满足需求;
c) 完成各专业的深化设计;
d) 工艺总方案合理可行,满足需求;
e) 系统级集成验证规划、试验试飞计划合理可行;
f) 客户服务相关飞行运行支持、维修支持以及培训的体系需求和技术方案合理可行,满足需求;
g) 必要时,型号合格证申请获得受理;
h) 完成与主要供应商的研制合同签署;
i) 项目计划与预算可行。
6.5 阶段输出与转阶段条件
6.5.1 阶段输出
初步设计阶段的输出主要包括但不限于:
a) 展示样机、用户选型目录;
b) 各级需求文件与需求管理计划等;
c) 总体技术方案及系列附件;
d) 机载系统、地面系统等设计方案;
e) 工艺总方案;
f) 集成验证规划;
g) 客户服务相关飞行运行支持、维修支持以及培训的体系需求文件和技术方案;
h) 工程设计、制造、采购、试验试飞、客户服务、适航取证总方案;
i) 各专业的大纲或工作计划类文件;
j) 各专业的仿真计算文件或分析评估文件;
k) 功能基线、分配基线;
l) 按需,型号合格证申请文件、受理文件、型号合格审定基础、专项合格审定计划或项目级审定计划等;
m) 合格供应商目录,与主要供应商签署的合同或 MOU;
n) 长周期采购订单;更新的项目管理计划文件、经济性分析报告、风险评估报告、下一阶段预算文件;
o) 必要的记录、评审意见或报告文件等。
6.5.2 转阶段条件
完成初步设计阶段、转向详细设计阶段的条件主要包括:
a) 完成 G4 的审查;
b) 当前设计程度满足市场推介的需求,技术与商业的平衡结果满足项目发展需要;
c) 必要时,局方受理申请并确定型号合格审定基础;
d) 项目详细设计阶段工作组织保障与所需资源到位;
e) 项目风险可控。
7 详细设计阶段
7.1 阶段概述
详细设计阶段的主要工作包括:开展结构零部件和各级产品的详细设计,基本完成产品图样(数模)和技术资料的发放,开展试制准备,具备转向全面试制的条件。本阶段的控制点为: G5 详细设计审查。
7.2 阶段输入
本阶段输入主要包括但不限于:
a) 初步设计成果;
b) 分配基线等。
7.3 G5 详细设计审查
7.3.1 G5 前需开展的工作
G5 前的主要工作包括:
a) 开展各专业、各分系统的详细设计与验证试验工作;
b) 开展功能构型审核;
c) 发放成套产品图样(数模)和技术资料;
d) 开展主要工艺工装设计,制定试验件要求和文件,进行试制准备;
e) 制定地面试验大纲,并进行试验准备;
f) 制定初步的试飞大纲,完善试验试飞计划;
g) 确定客户服务产品的需求和技术方案,进行初步的维修工程分析、飞行程序分析和培训需求分析;
h) 必要时,按需配合开展航空器评审;
i) 与先锋用户签署销售合同或 MOU;
j) 与主要供货商(供应商)签订供货合同或协议;
k) 完善项目管理计划文件,分解下一阶段工作详细计划、预算等并落实所需资源;
l) 评估项目风险,并制定应对措施。
7.3.2 G5 准出条件
G5 的准出条件主要包括:
a) 完成各专业、各分系统的详细设计;
b) 成套产品图样(模型)和技术资料的发放比例达到 90%及以上;
c) 主要工艺工装完成设计和批准;
d) 地面试验大纲、试飞大纲和试验试飞计划合理可行;
e) 客户服务产品的需求和技术方案合理可行;
f) 必要时,按需完成系统级或专业/专题级审定计划的提交;
g) 完成与先锋用户的销售合同或 MOU 签署;
h) 完成与主要供货商(供应商)的供货合同或协议签订。
7.4 阶段输出与转阶段条件
7.4.1 阶段输出
本阶段的工作成果形式主要包括但不限于:
a) 成套产品图样(模型)和技术资料;
b) 主要工艺工装的设计文件;
c) 试验件清单;
d) 地面试验大纲、试飞大纲和试验试飞计划;
e) 各专业的仿真计算文件或分析评估文件、验证试验报告;
f) 客户服务产品需求和技术方案文件,初步的用户技术资料;
g) 必要时,系统级或专业/专题级审定计划;
h) 项目管理计划文件、经费预算文件、风险评估报告;
i) 必要的记录、评审意见或报告文件等。
7.4.2 转阶段条件
完成详细设计、转向试制与验证阶段的准则主要包括:
a) 完成 G5 的审查;
b) 技术与商业的平衡结果满足项目发展需要;
c) 必要时,各级审定计划获得局方认可;
d) 试制与验证阶段至项目验收的经费预算合理且有来源,工作组织保障与所需资源到位;
e) 项目风险可控。
8 试制与验证阶段
8.1 阶段概述
试制与验证阶段的主要工作是:全面开展试制、地面试验和飞行试验, 以及客户服务产品研制,根据规定按需配合型号合格审定,审查并冻结构型。本阶段的控制点包括:
a) G6 首飞审查;
b) G7 状态鉴定。
8.2 阶段输入
本阶段输入主要包括但不限于:
a) 详细设计成果;
b) 初步的产品基线;
c) 质量分析报告等。
8.3 G6 首飞审查
8.3.1 G6 前需开展的工作
G6 前的主要工作包括:
a) 各专业开展首飞前必需的地面试验;
b) 各专业开展必要的飞行试验检查和评估;
c) 开展生产制造,进行制造符合性检查,达到首飞要求;
d) 开展必要的支持飞行试验的改装、安装调试;
e) 完善飞行试验计划,制定飞行试验大纲;
f) 编制飞行试验所需的飞行手册;
g) 必要时,按需编制适航文件;
h) 开展无人机驾驶员和相关人员培训;
i) 准备首飞场务保障、备品备件、地面系统等;
j) 评估项目风险,并制定应对措施。
8.3.2 G6 准出条件
G6 的准出条件主要包括:
a) 首飞前必需的地面试验均已完成;
b) 无人机系统和测试仪器的安装调试已经就位;
c) 飞行试验条件(计划、大纲、人员、资源等)准备就绪。
8.4 G7 状态鉴定
8.4.1 G7 前需开展的工作
8.4.1.1 G7 前的主要工作包括:
a) 开展工程验证试验、计算、分析;
b) 开展各类飞行试验,以及飞行试验数据的收集、分析和报告;
c) 开展民用轻小型无人机系统运行及维护数据的收集、分析和记录;
d) 编制用户技术资料;
e) 落实和验证试飞结果对构型的更改;
f) 开展物理构型审核;
g) 提出产品基线;
h) 评估项目风险,并制定应对措施。
8.4.1.2 确需开展适航取证的研制项目,可按要求开展 TC 取证工作,以代替G7 状态鉴定。在 8.4.1.1的基础上,还需按照适航管理相关要求,完成工程符合性检查、适航要求符合性验证资料准备等工作。
8.4.2 G7 准出条件
G7 的准出条件主要包括:
a) 确认物理构型;
b) 产品基线内容完整合理,满足项目研制目标与要求;
c) 根据规定,按需取得型号合格证。
8.5 阶段输出与转阶段条件
8.5.1 阶段输出
本阶段的工作成果形式主要包括但不限于:
a) 工程验证试验、检查和评估资料;
b) 飞行试验报告;
c) 成套技术文件和图样(数模);
d) 软件和成套软件文档;
e) 研制总结报告及支撑文件;
f) 用户技术资料;
g) 必要时,型号合格证;
h) 必要的记录、评审意见或报告文件等。
8.5.2 转阶段条件
转向批量生产阶段的条件主要包括:
a) 完成 G7 的审查;
b) 冻结构型;
c) 批量生产的经费预算合理且有来源,组织保障与所需资源到位。
9 批量生产阶段
9.1 阶段概述
批量生产阶段的主要工作包括:稳定生产;按合同要求持续提供客户服务;开展状态鉴定后的构型变更控制;组织研制项目验收,关闭研制项目;开展适当的科技成果登记、知识产权保护、科技奖励申报;需要时,论证产品改进或系列化发展。本阶段的控制点包括:
a) G8 首次交付使用;
b) G9 项目关闭审查。
9.2 阶段输入
本阶段输入主要包括但不限于:
a) 型号合格证(若有);
b) 产品基线;
c) 先锋用户的销售合同或 MOU 等。
9.3 G8 首次交付使用
9.3.1 G8 前需开展的工作
G8 前的主要工作包括:
a) 进行构型控制和构型审核;
b) 开展先锋用户作业条件下的模拟运行测试;
c) 分析任务可靠性,评价试验数据;
d) 必要时,按需提出单机适航证(AC)申请;
e) 开展合同规定的交付前的客户服务;
f) 向先锋用户提供飞行手册,准备交付首架(批)无人机系统和备品备件,建立运行支持体系;
g) 制定批量生产工作计划、经费预算等,并落实所需资源;
h) 评估项目风险,并制定应对措施。
9.3.2 G8 准出条件
G8 的准出条件主要包括:
a) 必要时,取得单机适航证;
b) 首架(批)无人机系统交付的相关准备完毕,满足交付要求。
9.4 G9 项目关闭审查
9.4.1 G9 前需开展的工作
G9 前的主要工作包括:
a) 收集实际运营数据,确保客户服务产品可用;
b) 开展合同规定的初始保障服务;
c) 完善质量控制系统,必要时按需达到生产许可证(PC)取证状态;
d) 按销售合同批量生产产品;
e) 确认项目前景、商业需求与目标实现的可能性;
f) 完成项目总结、资料归档和经营决算。
9.4.2 G9 准出条件
G9 的准出条件主要包括:
a) 规定的项目目标、任务和指标均已实现;
b) 必要时,取得生产许可证;
c) 项目财务决算审计通过;
d) 成果完整、资料完备、完成归档;
e) 按合同履约,支持先锋用户达到稳定运营状态,所有客户服务产品达到可用状态。
9.5 阶段输出与项目关闭条件
9.5.1 阶段输出
项目的工作成果形式主要包括但不限于:
a) 交付的产品与服务;
b) 成套的用户技术资料;
c) 必要时,单机适航证、生产许可证;
d) 先锋用户的运营数据;
e) 成套的生产工艺与质量管控文件;
f) 知识产权、科技成果与奖励文件;
g) 必要的记录、评审意见或报告文件等;
h) 成套项目验收材料。
9.5.2 项目关闭条件
项目关闭的条件主要包括:
a) 完成 G9 的审查;
b) 完成项目验收。