《農用植保無人機技術要求及測試方法》是2018年01月01日實施的一項行業標準。
基本介紹
- 中文名：農用植保無人機技術要求及測試方法
- 標準編號：T/JSAMIA 2—2017
- 實施日期：2018年01月01日
- 發布日期：2017年12月14日
起草人,起草單位,適用範圍,主要內容,
起草人
胡寧、陳伏州、何濤、楊其華、賈相陽、馬然。
起草單位
江蘇北斗衛星導航檢測中心有限公司、江蘇北斗衛星套用產業研究院有限公司、廣州極飛科技有限公司、廣州南方衛星導航儀器有限公司。
適用範圍
本標準規定了農用植保無人機（以下簡稱植保無人機）的術語和定義、縮略語、技術要求和測試方法。 本標準適用於農用植保無人機的設計和製造、推廣前的性能測試及使用中的性能監測。
主要內容
4.1 組成
植保無人機主要部件：機體、動力裝置、航空電子電氣設備以及任務設備如圖像採集設備、中繼設備、電子偵測設備、投送設備、救援和輔助設備等。
4.2 技術要求
4.2.1 外形尺寸
植保無人機需明確包含無人機的機長、機高尺寸等信息。多軸旋翼植保無人機需增加軸距及槳葉尺寸。固定翼植保無人機需增加翼展尺寸。
4.2.2 外部顏色、標牌與安全標誌
4.2.2.1外部顏色
植保無人機外部主體顏色應在產品標牌及包裝上標明。訂購方如有特殊要求，可按訂購方要求執行。
4.2.2.2標牌
標牌應標明產品的代號、名稱、系列號、出廠日期、生產單位及地址。
4.2.2.3 安全標誌
植保無人機在易發生人生傷亡事故的部位應設定安全標誌。安全標誌應符合GB 10396-2006和GB 10396的規定。
4.2.3 質量
植保無人機應在產品設計規範中明確以下質量指標。
4.2.3.1全機質量
全機重量包括任務質量、能源質量和空機質量。植保無人機因裝載不同可分為最大起飛質量和空載起飛質量。
4.2.3.2任務質量
任務質量為執行任務所需的設備、以及為保證其正常工作所需的能源和可拆卸的輔助裝置的質量。對不同任務所需的任務設備及其質量應在產品規範中給出。
4.2.3.3 能源質量
按產生動力的能源可分為燃油、電池、混合和其他。
燃油質量分為最大載油量（最大載油量系指機內油箱滿載時的燃油質量）、不可用燃油量（不可用燃油量是指不能用於飛行的殘餘燃油）和任務燃 油量（任務燃油量是根據執行規定任務所需的油量）。在具有外掛副油箱條件下，還應給出帶副油箱時的最大載油量。
電池質量分為最大起飛電池質量和正常起飛電池質量。
4.2.3.4空機質量
空機重量包括機體質量、動力裝置和其它動力源質量、機載感測器、回收裝置機載部分以及保證無人機飛行控制所需的機載設備的質量。
4.2.4 速度
4.2.4.1最大平飛速度
固定翼植保無人機、單軸旋翼植保無人機、多軸旋翼植保無人機最大平飛速度需滿足下表1要求：
表1最大平飛速度
類型 固定翼
植保無人機 單軸旋翼
植保無人機 多軸旋翼
植保無人機
最大平飛速度（km/h） ≥60 ≥40 ≥30
4.2.4.2巡航速度
固定翼植保無人機、單軸旋翼植保無人機、多軸旋翼植保無人機採用程控巡航飛行，最大所能達到的最大速度需滿足下表2要求：
表2 巡航速度
類型 固定翼
植保無人機 單軸旋翼
植保無人機 多軸旋翼
植保無人機
巡航速度（km/h） ≥40 ≥30 ≥20
4.2.5 最大飛行高度
植保無人機在相對高度下能爬升到的最大飛行高度應不小於50m。
4.2.6 最大續航時間
植保無人機保持滯空最大時間應不小於25min。
4.2.7 飛行半徑
固定翼植保無人機、單軸旋翼植保無人機、多軸旋翼植保無人機在攜帶正常任務載荷，在不進行空中能源補充，自起飛點起飛，沿指定航線飛行，任務完成後，返回原起飛點能達到的最遠單程距離需滿足下表3要求：
表3最大飛行半徑
類型 固定翼
植保無人機 單軸旋翼
植保無人機 多軸旋翼
植保無人機
最大飛行半徑（km） ≥8 ≥6 ≥4
4.2.8 飛行姿態平穩度
植保無人機飛行姿態平穩度的俯仰角平穩度、傾斜角平穩度誤差±3.5°、偏航角平穩度誤差±3°。
4.2.9 懸停穩定性
植保無人機高度漂移應不大於0.5m；水平漂移應不大於2.0m。
4.2.10 航跡控制精度
植保無人機的水平航跡與預設航線誤差均應不大於10m、垂直航跡與預設航線誤差均應不大於10m。
4.2.11 地面站控制半徑
地面控制站能遙控植保無人機的最遠遙控距離均需滿足不小於1km。
4.2.12 單點定位精度
植保無人機在衛星定位下單點定位水平精度應不大於5m(RMS)，垂直精度應不大於10m(RMS)。
4.2.13 RTK測量精度
植保無人機進行RTK測量的水平標稱精度應優於±(20+1×D)mm，垂直標稱精度應優於±(30+1×D)mm。D為基線長度，單位km。
4.2.14 抗風能力
植保無人機在地面風速不小於5.5m/s環境下能起飛及在相對高度150米空域保持正常飛行，所能承受最大風力。抗風等級最低不小於4級風。
4.2.15 氣候環境適應性
植保無人機系統按表4規定進行氣候環境適應性試驗，試驗過程中不應發生狀態改變，試驗後設備應能正常工作。鹽霧試驗後設備表面不應有鏽蝕。淋雨試驗中，無人機應能正常飛行。
表4 氣候環境適應性試驗要求
項目 額定值 試驗時間 狀態
高溫 工作 （50±2）℃ 2h 工作狀態
存貯 （60±2）℃ 48h 非工作狀態
低溫 工作 （-40±2）℃ 2h 工作狀態
存貯 （-40±2）℃ 4h 非工作狀態
濕熱 在低溫高濕（溫度30℃，濕度95%）和高溫高濕（溫度60℃，濕度 95%）間在24h循環方式：
低溫高濕2h升到高溫高濕-高溫高濕保持6h-高溫高濕8h降至低溫高 濕-低溫高濕保持8h 5個循環 工作狀態
恆定極值溫度衝擊 最低溫度（-10±2）℃ 最高溫度（30±2）℃ 暴露時間：24h
轉換時間：1min 循環次數：3次 工作狀態
鹽霧 參照GJB150.11規定，符合產品設計規範要求 96h 非工作狀態
淋雨 參照GJB150.8規定，符合產品設計規範要求 30min 工作狀態
註：淋雨實驗項目針對具備雨中飛行能力的植保無人機。
4.2.16 機械環境適應性
4.2.16.1振動試驗
試驗時試件應通電工作。若不能通電，則試前試後均應做滿功率功能檢查，包括機械功能和電氣功能檢查，各項性能均應達到設計檔案規定的技術指標。
振動功率譜形和加速度譜均方根值見圖1。
圖1 振動功率譜形和加速度譜均方根值
方向：X，Y，Z三向；
時間：對三軸進行振動，每軸振動5min。
安裝要求：試件一律與振動台面剛性連線。
4.2.16.2衝擊試驗
植保無人機系統的衝擊能力需在規範中明確，衝擊能力需按GJB150.18A-2009標準制訂對應頻率、量級、衝擊方向和衝擊次數等要求。
4.2.16.3 包裝跌落試驗
包裝跌落要求按下表5進行。表中的跌落高度為推薦的跌落高度。
表5包裝跌落試驗
包裝質量（kg） 類型 跌落高度（cm） 最大試件速度變化量（cm/s）
0～9.1 人工裝卸 76 772
9.2～18.2 人工裝卸 66 769
18.3～27.2 人工裝卸 61 691
27.3～36.3 人工裝卸 46 600
36.4～45.4 人工裝卸 38 546
45.5～68.1 機械裝卸 31 488
68.2～113.5 機械裝卸 26 447
≥113. 機械裝卸 20 399
4.2.17 電磁兼容性
植保無人機系統的設備在其電磁環境中能正常工作且不會對環境中的其他設備產生不能承受的電磁干擾的能力。
4.2.17.1靜電放電抗擾度
靜電放電抗擾度試驗應符合GB/T 17626.2-2006中等級3的規定；接觸放電，試驗電壓6kV；空氣放電，試驗電壓8kV。試驗期間，通用多軸無人機系統的設備不應產生不可恢復的功能或性能喪失或降低，試驗後設備應能正常工作，設備內貯存的數據不應丟失。
4.2.17.2射頻電磁場輻射抗擾度
射頻電磁場輻射抗擾度試驗應符合GB/T 17626.3-2006中等級3的要求：試驗場強10V/m，頻率範圍80MHz～1000MHz。試驗期間，通用多軸無人機系統的設備不應發生狀態改變；試驗後設備應能正常工作，設備內貯存的數據不應丟失。
4.2.18 安全性
植保無人機在作業中應能具有如下功能：一鍵返航、失控保護、啟動和關機保護、告警提示和機體標識、抗干擾性。
4.2.18.1一鍵返航
地面控制站或遙控器啟動一鍵返航按鍵，無人機中止當前任務，按預先設定的航線返航並降落。
4.2.18.2失控保護
植保無人機接收不到遙感信號，遙感信號出現中斷超過預設時間，植保無人機沿原航線自動返航或按預設模式著陸。
4.2.18.3啟動和關機保護
植保無人機要通過發射機上特定的安全組合動作進行啟動；飛機降落後的預設時間內應具有自動鎖定啟動功能。
4.2.18.4告警提示和機體標識
植保無人機應綜合顯示系統符合產品設計套用規範，應設有報警裝置。對於飛行故障狀態、任務設備故障狀態、超過規定作業距離、高度、速度、航線，燃油（或動力電池）即將耗盡、藥液耗盡前要以聲、光或紅顏色特別提示。
4.2.19 保障性
保障性包括可靠性、耐久性、維修性。
4.2.19.1可靠性
可靠性參照GJB 899A的指標方法，符合產品設計規範要求。
可靠性試驗時間包括地面聯試和空中飛行時間，不得小於試驗總時間的一半。實驗過程中出現不可排除的故障r≤2。
4.2.19.2 耐久性
保無人機主要部件和耐久性要求應符合表的規定見表6。
表6植保無人機主要部件和耐久性要求
主要部件 耐久性
電機和漿葉旋轉 1000000轉
電源開關 3000次
液晶顯示及開關 2000次
可動部件 3000次
模式選擇開關 5000次
4.2.19.3維修性
維修性需在規範中對產品在規定的條件和規定的時間內，按規定的程式和方法進行維修時,保持和恢復到規範的狀態進行要求。需在規範中對無人機分系統和任務設備分系統可更換單元明確，（LRU單元）維修指標為：MTTR≤30min。
