高清可复制 HB 8735-2023 民用无人机系统数据链通用要求

　　ICS 49.020 V 35

　　HB 8735-2023

　　民用无人机系统数据链通用要求

　　General requirements for the data link of civil UAS

　　2023-12-29 发布 2024-07-01 实施

　　中华人民共和国工业和信息化部 发 布

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国航空工业集团有限公司提出。

　　本文件由中国航空综合技术研究所归口。

　　本文件起草单位：中国电子科技集团公司第五十四研究所、广东省标准化研究院、中国航空综合技术研究所、西安爱生技术集团有限公司、深圳市大疆创新科技有限公司、天津飞眼无人机科技有限公司、北京航空航天大学、国网智能科技股份有限公司、北京卓翼智能科技有限公司、深圳市科卫泰实业发展有限公司、航大汉来(天津)航空技术有限公司。

　　本文件主要起草人：高红涛、王佳胜、胡应东、唐 瑭、舒振杰、黄继雄、曹 辉、车嘉兴、尹宾宾、张文宇、刘 睿、谢子萦、刘 俍、任雪峰、丁红亮、张 飞、张泽京、高绍楠、王久元、胡媛彦、乔雷章。

　　民用无人机系统数据链通用要求

　　1 范围

　　本文件规定了民用无人机系统数据链的一般要求、详细要求， 以及其验证试验、标识、包装、运输和存储的要求。

　　本文件适用于民用无人机系统数据链的设计与验证。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修订版)适用于本文件。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 35018 民用无人驾驶航空器分类与分级

　　GB/T 38152 无人驾驶航空器系统术语

　　GB/T 38909 民用轻小型无人机系统电磁兼容性要求与试验方法

　　GB/T 38924(所有部分) 民用轻小型无人机系统环境试验方法

　　3 术语和定义

　　GB/T 35018 与 GB/T 38152 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　民用无人机系统数据链 data link of civil UAS

　　应用在民用无人机系统上的数据链设备。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　BPSK——二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying)

　　CAN——控制器域网(Controller Area Network)

　　HDMI——高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface)

　　OFDM——正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

　　PAL——逐行倒相(Phase Alteration Line)

　　QPSK——正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying)

　　SDI——数字分量串行接口(serial digital interface)

　　UART——通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)

　　5 一般要求

　　5.1 组成

　　民用无人机系统数据链一般由以下部分构成：

　　a) 机载数据终端：数据链的机载设备，由终端处理机、收发信机、天线组合及射频馈线等组成;

　　b) 地面数据终端：数据链的地面设备，由终端处理机、收发信机、收发天线组合(伺服控制、天线)及射频馈线等组成。地面数据终端通常有固定式、移动式(车载式、便携式、手持式等)类型。

　　5.2 通信体制

　　民用无人机系统数据链的通信体制宜按如下要求进行：

　　a) 根据作用距离和无人机飞行高度设计数据链，不具备无线电通视条件时，要增设或借助相应的中继转发设备，构成地面中继、空空中继或卫星中继等超视距数据链;

　　b) 链路电平分配要留有适当的衰落裕度，一般不低于 6dB～10dB;

　　c) 图像压缩编码根据任务需求，充分考虑图像清晰度和压缩率等指标，选择合适的压缩编码体制，如 H.264 和 H.265 等体制;

　　d) 信道编码根据设计需求，选择合适具有编码增益的信道编码，如卷积编码、LDPC 编码等;

　　e) 抗干扰体制根据系统抗干扰需求能力，选择合适的抗干扰通信体制，如直接序列扩频、跳频或扩跳结合等体制;

　　f) 通信可采用单载波、多载波调制，如单载波 BPSK 、QPSK 和OFDM 等;

　　g) 必要时数据链可增加无线电辅助定位功能;

　　h) 必要时数据链可采用多天线技术;

　　i) 必要时数据链可采用主副链路备份方式。

　　6 详细要求

　　6.1 功能

　　民用无人机系统数据链的具体功能应根据无人机系统需求确定，基本功能一般包括：

　　a) 无人机飞行和机载设备工作的遥控指令的传输;

　　b) 无人机飞行参数和机载设备工作状态的遥测参数的传输;

　　c) 无人机任务载荷信息的传输;

　　d) 必要时，可增加支持无线电测距和测角功能。

　　6.2 性能

　　6.2.1 工作频率

　　民用无人机系统数据链使用的工作频率应符合国家用频相关规定，例如 UHF 、L 波段等。

　　6.2.2 作用距离

　　应根据无人机系统的任务、活动半径的需求、通信可靠度和系统通用化原则确定民用无人机系统数据链的作用距离指标。

　　6.2.3 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、下行任务载荷/遥测复合数据速率三种。

　　a) 上行遥控数据速率和下行遥测数据速率具体值可根据专用规范的要求确定，无特殊要求一般可按以下要求选择：

　　数据速率为 3.2×2N kbps，其中 N 为取值 0-6 的正整数，如数据速率为 12.8kbps 和 25.6kbps。

　　b) 下行任务载荷/遥测复合数据速率具体值可根据专用规范的要求确定，无特殊要求一般可按以下要求选择：

　　数据速率为 256×2N kbps，其中 N 为取值 0-10 的正整数，如数据速率为 256kbps、512kbps。

　　6.2.4 误码率

　　误码率由专用规范规定。

　　6.2.5 传输时延

　　传输时延为处理时延和无线电波时延之和，具体值可根据专用规范的要求确定，无特殊要求一般可按以下要求选择：

　　a) 上行传输时延不高于 100ms;

　　b) 下行传输时延，不含图像编解码时不高于 100ms，含图像编解码时不高于 300ms。

　　6.2.6 抗干扰

　　必要时，可考虑采用抗干扰通信，抗干扰具体值可根据专用规范的要求确定，无特殊要求一般可按以下要求选择：

　　a) 数据链采用信道编码，编码处理增益一般不低于 3dB;

　　b) 扩频处理增益不低于 8dB。

　　6.2.7 保密性

　　必要时，需要加密传输的可采用 AES 、DES 等标准加密算法进行加密。具体保密要求可根据专用规范的要求确定。

　　6.2.8 接口

　　民用无人机系统数据链设备若与其他设备集成设计，可根据需求自行定义接口。

　　作为独立设备时，接口可按以下要求进行选择：

　　a) 机载数据终端与飞行控制计算机、载荷设备的接口宜采用 UART 、CAN 总线、网口等;机载数据终端与光电设备视频接口宜采用 HDMI、PAL 、SDI，数据接口可采用同步接口、网口等;

　　b) 地面数据终端和地面控制站接口宜采用 UART、网口等。

　　6.2.9 供电

　　6.2.9.1 机载数据终端供电

　　机载数据终端通常采用直流电源供电，电压为 5V、12V、24V、28V 等，电压变化范围为±5%。

　　6.2.9.2 地面数据终端供电

　　地面数据终端供电通常按如下要求选择：

　　a) 电源种类为直流或交流;

　　b) 交流电压通常为 220V 或 110V，直流电压通常为 5V、12V、24V、28V 等，电压变化范围一般为±5%。

　　6.3 可靠性

　　除另有规定外，可靠性指标主要为平均故障间隔时间(MTBF)，应满足无人机系统的要求。

　　6.4 维修性

　　宜采用标准模块，便于拆装更换。

　　6.5 保障性

　　提交完备的用户手册，宜包括：产品清单、系统工作原理、使用维护资料(包括使用限制)、飞行前检查项、故障处置措施、其他用户需知悉的信息等。

　　6.6 测试性

　　具备故障自检功能，故障宜隔离到可更换单元。

　　6.7 安全性

　　安全性应确保制造、安装、运输、贮存、使用和维护时，人身安全(含电磁辐射)和设备安全。

　　6.8 环境适应性

　　民用无人机系统数据链设备应能承受温度、湿度和其他自然环境条件， 并且在使用寿命周期内正常工作，对于霉菌、盐雾、湿热、砂尘等特殊极端环境条件， 根据实际使用环境及用户需求进行明确，按照 GB/T 38924(所有部分)规定的试验方法进行验证。

　　6.9 电磁兼容性

　　民用无人机系统数据链设备与无人机系统能兼容工作，相关指标满足 GB/T 38909 规定。

　　7 验证

　　7.1 试验目的

　　试验目的如下：

　　a) 考核民用无人机系统数据链设备的功能和性能指标是否满足设计要求;

　　b) 考核民用无人机系统数据链设备工作的稳定性、安全性和可靠性。

　　7.2 试验类别

　　7.2.1 型式试验

　　型式试验一般在产品鉴定或转产时进行，验证民用无人机系统数据链是否满足产品规范的要求。但在产品的主要设计、工艺及材料有重大改变而影响产品的重要性能， 使原来的鉴定结论不再有效时，也应进行型式试验。

　　7.2.2 出厂检验

　　出厂检验一般在民用无人机系统数据链设备出货之前为保证出货产品满足用户品质要求所进行的检验，经检验合格的产品才能予以放行出货。出厂检验一般采用抽样检验的方式。

　　7.3 试验项目

　　7.3.1 型式试验项目

　　型式试验项目一般包括：

　　a) 功能、性能试验;

　　b) 环境适应性试验及电磁兼容性试验;

　　c) 可靠性试验;

　　d) 其他。

　　7.3.2 出厂试验项目

　　出厂试验项目一般包括出厂前的功能、性能及外观检查等项目。

　　7.4 合格判据

　　7.4.1 型式试验合格判据

　　民用无人机系统数据链设备按规定的项目进行试验，满足全部要求时，判定型式试验合格。

　　若其中任一试验项目不符合要求，允许排除故障后再次提交试验;若检验合格仍可判定为型式试验合格。

　　7.4.2 出厂试验合格判据

　　民用无人机系统数据链设备按规定的项目进行检验，满足全部要求时，判定该产品出厂试验合格。

　　若其中任一检验项目不符合要求，则应暂停成品的检验与交付，在找出缺陷原因并采取有效纠正措施后，重新进行加倍抽样检验。

　　8 标识、包装、运输和贮存

　　8.1 总则

　　民用无人机系统数据链的出厂形式一般分为：

　　a) 独立无人机系统数据链产品;

　　b) 集成到无人机上且与无人机一同销售的无人机系统数据链产品。

　　对于 a)类产品，应满足本章节中规定的包装、存储和运输要求;对于 b)类产品，应随无人机一起满足相关的要求。

　　8.2 标识与包装

　　产品应与包装标识相一致，产品包装通常满足如下要求：

　　a) 包装标识应满足 GB/T 191 中的相关规定，在规定的流通条件与流通过程中和在规定的贮存条件与贮存期内，不因运输和自然条件的影响而褪色或脱落。同时在产品包装上或包装内标明：名称、型号、产地、制造商和生产日期等信息。包装标识应正确、齐全、牢靠、清晰;

　　b) 应选择适当的材料、型式和结构， 减少包装材料用量和降低包装成本，有效地利用资源，尽量采取可回收利用材料，减少包装废弃物，降低对环境的影响;

　　c) 产品包装环境应清洁、干燥、无有害气体，并具有防霉、防蛀特性;

　　d) 应确保在正常的流通过程中，能够抵御规定环境条件的影响而不发生破损或损坏等现象;

　　e) 根据产品的特性及搬运、装卸、运输、仓储等流通条件， 合理选用带有防护装置的包装，如防震、防雨、防潮、防霉、防尘等防护包装;

　　f) 产品包装内应装有必备的随机文件，这些随机文件应至少包括合格证、物品清单、使用说明书和其他有关的技术文件，若有关用户所须知的信息未在随机文件中充分描述而需要查阅相关电子文件时，在随机文件中应清晰说明所须知的电子文件信息和正式的获取途径。

　　8.3 运输与贮存

　　通常适用于汽车、火车、轮船和航空器运输。在规定的运输和存储条件下， 产品及包装不会造成严重故障或破损。

　　贮存环境应有良好的通风，远离热源、火源、强电场、强磁场和强电磁场。温度和湿度要求应满足相关技术要求。