GBT 38930-2020 民用轻小型无人机系统抗风性要求及试验方法

书书书犐犆犛４９．０２０犞３５!#$%&’’()*犌犅／犜３８９３０—２０２０!#$%&’()*+,-./01234犚犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊犪狀犱狋犲狊狋犿犲狋犺狅犱狊狅犳狋犺犲犮犪狆犪犫犻犾犻狋狔狅犳狑犻狀犱狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲犳狅狉犮犻狏犻犾狊犿犪犾犾犪狀犱犾犻犵犺狋狌狀犿犪狀狀犲犱犪犻狉犮狉犪犳狋狊狔狊狋犲犿２０２００７２１56２０２１０２０１78’(+,-./012’()*3/045656书书书目　　次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义１………………………………………………………………………………………………４　要求２………………………………………………………………………………………………………５　试验方法３…………………………………………………………………………………………………　５．１　试验目的３……………………………………………………………………………………………　５．２　试验条件３……………………………………………………………………………………………　５．３　试验环境４……………………………………………………………………………………………　５．４　试验中断和恢复４……………………………………………………………………………………　５．５　合格判据４……………………………………………………………………………………………　５．６　试验过程５……………………………………………………………………………………………　５．７　试验数据处理７………………………………………………………………………………………　５．８　试验结果评定９………………………………………………………………………………………　５．９　试验报告９……………………………………………………………………………………………Ⅰ犌犅／犜３８９３０—２０２０前　　言　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本标准由全国航空器标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ４３５）提出并归口。本标准起草单位：国网智能科技股份有限公司、中国航空综合技术研究所、北京理工大学、西北工业大学、国网山东省电力公司、易瓦特科技股份公司、深圳一电航空技术有限公司、南京航空航天大学、深圳市大疆创新科技有限公司、西安爱生技术集团公司、哈尔滨工业大学（威海）。本标准主要起草人：刘?、舒振杰、许玮、何志凯、张飞、张剑锋、叶川、孙晓斌、乔耀华、孙明健、潘峰、胡应东、王亮、赵国成、曹国杰、张显志、操李敏、张锐、杨、贾佳。Ⅲ犌犅／犜３８９３０—２０２０民用轻小型无人机系统抗风性要求及试验方法１　范围本标准规定了民用轻小型无人机系统的抗风性要求及试验方法，包括抗风能力要求、试验目的、试验条件、试验环境、试验中断和恢复、试验判据、试验过程、试验数据处理、试验结果评定及试验报告。本标准适用于民用轻小型旋翼类无人机（起飞重量在０．２５ｋｇ～１５０ｋｇ之间）系统（含飞行器和地面站），包括无人直升机系统、多旋翼无人机系统、垂直起降固定翼无人机系统（仅起降阶段）以及其他旋翼无人机系统；其他类型无人机系统可参照执行。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／Ｔ２４２２　环境试验　试验方法编写导则　术语和定义ＧＢ／Ｔ２８５９１　风力等级ＧＢ／Ｔ３５０１８—２０１８　民用无人驾驶航空器系统分类及分级ＧＢ／Ｔ３８１５２—２０１９　无人驾驶航空器系统术语３　术语和定义ＧＢ／Ｔ２４２２、ＧＢ／Ｔ２８５９１、ＧＢ／Ｔ３５０１８—２０１８、ＧＢ／Ｔ３８１５２—２０１９界定的以及下列术语和定义适用于本文件。３．１持续风　狊狌狊狋犪犻狀犲犱狑犻狀犱风速和风向在一定时间内，始终保持稳定不变的风。３．２阵风　犵狌狊狋短时间风向变动不定，风速剧烈变化的风。注：阵风通常理解为风速突然增强的风。３．３切向风　狊犺犲犪狉狑犻狀犱在同一高度或不同高度短距离内风向和（或）风速变化的风。注：指空间中两点之间风的矢量差。３．４抗风能力　犮犪狆犪犫犻犾犻狋狔狅犳狑犻狀犱狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲在飞行控制系统参与的情况下，无人机系统抵抗一定等级风力的能力。注：根据无人机系统抵抗相应风速时的状态可将抗风能力分为最低安全抗风能力与最低作业抗风能力。１犌犅／犜３８９３０—２０２０３．５最低安全抗风能力　犿犻狀犻犿狌犿狊犲犮狌狉犻狋狔犮犪狆犪犫犻犾犻狋狔狅犳狑犻狀犱狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲在飞行控制系统参与的情况下，无人机系统在持续风、阵风、风切变等不大于一定等级下可保证飞行安全的能力。注：飞行安全一般指无人机系统不坠机。３．６最低作业抗风能力　犿犻狀犻犿狌犿狅狆犲狉犪狋犻狅狀犮犪狆犪犫犻犾犻狋狔狅犳狑犻狀犱狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲在飞行控制系统参与的情况下，无人机系统在持续风、阵风、风切变等不大于一定等级下可正常工作的能力。４　要求根据ＧＢ／Ｔ３５０１８—２０１８第５章的规定，按照最大起飞重量／空机重量将轻小型旋翼类无人机系统分为ＩＩ级、ＩＩＩ级、Ⅳ级。ＩＩ级、ＩＩＩ级、Ⅳ级旋翼类无人机系统在起降阶段和飞行阶段的抗风能力应满足表１或用户的要求，风力等级划分应按照表２的规定。表１　无人机系统抗风能力要求单位为千克级别空机重量最大起飞重量起降阶段抗风能力飞行阶段抗风能力Ⅱ级０．２５＜空机重量≤４０．２５＜最大起飞重量≤７３级５级Ⅲ级４＜空机重量≤１５７＜最大起飞重量≤２５４级６级Ⅳ级１５＜空机重量≤１１６２５＜最大起飞重量≤１５０５级６级　　注：植保类无人机起降阶段抗风能力３级，飞行阶段抗风能力为４级。表２　风力等级划分表持续风阵风切向风稳定风速ｍ／ｓ试验时间ｍｉｎ瞬时风速ｍ／ｓ试验时间ｓ切向风速ｍ／ｓ试验时间ｓ等级０．０～０．２５０．０～０．２３００．０３００级０．３～１．５５０．３～１．５３００．０～０．２３０１级１．６～３．３５１．６～３．３３００．３～０．６３０２级３．４～５．４５３．４～５．４３００．７～１．５３０３级５．５～７．９５５．５～７．９３０１．６～２．６３０４级８．０～１０．７５８．０～１０．７３０２．７～３．３３０５级１０．８～１３．８５１０．８～１３．８３０３．４～４．４３０６级１３．９～１７．１５１３．９～１７．１３０４．５～５．４３０７级１７．２～２０．７５１７．２～２０．７３０５．５～７．９３０８级２０．８～２４．４５２０．８～２４．４３０８．０～１０．７３０９级２４．５～２８．４５２４．５～２８．４３０１０．８～１３．８３０１０级２８．５～３２．６５２８．５～３２．６３０１３．９～１７．１３０１１级３２．７～３６．９５３２．７～３６．９３０１７．２～２０．７３０１２级２犌犅／犜３８９３０—２０２０５　试验方法５．１　试验目的对旋翼类无人机系统抗风能力进行试验，检测其所能达到的抗风能力等级。５．２　试验条件５．２．１　技术文件旋翼类无人机系统抗风能力试验前应准备以下文件：ａ）　产品说明书、操作手册、维护手册；ｂ）　其他资料等。５．２．２　试验设备和仪器用于试验的仪器设备（包括专用设备）应经检定或校准并在有效期内，陪试设备应检验合格。所用测试仪器应满足预期的使用要求，其测量不确定度或最大允许误差应小于被测参数最大允许误差的三分之一，所使用的试验设备和仪器如下：ａ）　风场模拟系统：风速调节范围至少应为０ｍ／ｓ～２５ｍ／ｓ，精度应≥１ｍ／ｓ；ｂ）　飞行精度测量系统：用于测量无人机系统飞行过程中的位置与角度变化，水平方向测量精度应≤１０ｃｍ，垂直方向测量精度应≤１５ｃｍ，角度测量精度应≤１°，测量间隔时间应≤０．５ｓ；ｃ）　计时器：测量精度应≤０．１ｓ。５．２．３　人员要求试验人员应能熟练操作试验件、测试设备，具有相应岗位的技术和能力，并具备相应级别的人员认证和企业认证。５．２．４　试验件试验件应满足以下要求：ａ）　试验件应与提交的产品资料内容相符；ｂ）　试验件数量应满足试验要求，一般至少需要２套无人机系统试验件；ｃ）　进行认证试验的试验件应有企业合格证等质量检验证明。５．２．５　试验件进场后的管理试验件进场后管理规定如下：ａ）　试验件进场后应按承试单位试验管理规则执行；ｂ）　试验件交接后，未经同意不应随意调整、调试，其操作由承试单位组织实施，研制设计单位进行技术保障。５．２．６　试验场地旋翼类无人机系统抗风能力试验场地规定如下：ａ）　试验场地环境不应影响无人机系统正常飞行；ｂ）　为保证风速测量值的准确性，推荐在室内场地进行；室内试验场地空间应满足无人机系统的飞行安全要求，并保证一定的净空高度，不影响无人机系统的正常飞行性能；３犌犅／犜３８９３０—２０２０ｃ）　若不具备室内场地，可在室外露天场地进行，试验空域应满足无人机系统的飞行安全要求。５．３　试验环境除另有规定外，无人机系统抗风能力试验应在下列条件下进行：ａ）　温度：室内１５℃～３５℃，室外温度应在制造商规定的工作温度范围内；ｂ）　相对湿度：２０％～８０％；ｃ）　气压：８６ｋＰａ～１０６ｋＰａ；ｄ）　风速：室外露天场地进行试验时，环境风速不超过２ｍ／ｓ。５．４　试验中断和恢复试验中断和恢复处理方法如下：ａ）　试验中出现下列情况之一终止试验：１）　试验件关键指标不合格；２）　试验件因故障不能正常工作，且不能修复；３）　试验环境超过试验条件的要求。ｂ）　试验中出现下述情况时应进行恢复试验：１）　个别试验项目不合格，已找出原因并纠正；２）　试验过程中出现安全隐患，已找出原因并消除后；３）　维修与调整中改变了原设计；４）　更换了影响试验件技术性能的元器件或组件。５．５　合格判据５．５．１　抗风能力除另有规定外，试验件在起降阶段和飞行阶段的抗风能力满足表１或用户的要求，即可判定为合格。当试验件能够承受表２规定各类试验风速时，则判定该试验件具有了相应等级的抗风能力。５．５．２　最低安全抗风能力除另有规定外，试验件在持续风、阵风、风切变均不大于表１或用户规定的风力等级下可保证飞行安全（一般指无人机系统不坠机）。５．５．３　最低作业抗风能力除另有规定外，试验件在持续风、阵风、风切变均不大于表１或用户规定的风力等级下，应同时满足以下要求，即可判定为合格。ａ）　在一定等级风速下，试验件在起飞、降落、悬停、转向、前飞、后飞、侧飞作业过程中位置变化应满足以下要求：１）　与标准点的最大水平偏移量≤１．５ｍ；２）　与标准点的最大垂直偏移量≤３ｍ，其中在起飞降落时不做此指标判断；３）　最大水平标准差≤０．７５ｍ；４）　最大垂直标准差≤１．５ｍ，其中在起飞降落时不做此指标判断。ｂ）　在一定等级风速下，试验件在正常作业过程中角度变化应满足以下要求：１）　与标准点的横滚角度差≤４５°；２）　与标准点的俯仰角度差≤４５°；４犌犅／犜３８９３０—２０２０３）　与标准点的偏转角度差≤４５°，其中在转向飞行时不做此指标的判断。５．６　试验过程５．６．１　试验准备５．６．１．１　试验前准备试验开始前，应确定试验程序、试验件的技术状态、试验风速、试验参数量值等。５．６．１．２　试验前检测试验前应进行以下检测：ａ）　检查试验件的外观、配置、数量，工作人员对整套系统进行拍照。做好试验登记表记录，写明地点、时间、试验场地、试验环境、人员、数量信息；ｂ）　检查试验场地、试验环境是否满足要求；ｃ）　将试验件在室外进行操作检测，确保试验件能够正常飞行，检测人员记录检测结果；ｄ）　在室内场地进行试验前，应将试验件在室内进行操作检测，确保试验件在室内能够正常飞行，检测人员记录检测结果。５．６．２　试验程序抗风能力检测的试验程序如下：ａ）　将试验件在指定起降区域通电，并开机完成自检，达到随时起飞待命状态。ｂ）　试验件在稳定风速不大于２ｍ／ｓ的环境条件下使用不同操作模式或不