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GB/T 38930-2020

基本信息

标准号: GB/T 38930-2020

中文名称:民用轻小型无人机系统抗风性要求及试验方法

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 民用 小型 无人机 系统 抗风性 试验 方法

标准分类号

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出版信息

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标准简介

GB/T 38930-2020.Requirements and test methods of the capability of wind resistance for civil small and light unmanned aircraft system.
1范围
GB/T 38930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。
GB/T 38930适用于民用轻小型旋翼类无人机(起飞重量在0.25 kg~150 kg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/T 2422环境试验试验方法编写导则 术语和定 义
GB/T 28591风力等级
GB/T 35018-2018民用无人 驾驶航空器系统分类及分级
GB/T 38152-2019无 人驾驶航空器系统术语
3术语和定义
GB/T 2422、GB/T 28591 ,GB/T 35018-2018、GB/T 38152-2019 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
持续风 sustained. wind
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 gust
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 shear wind
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 capability of wind resistance
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。

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标准内容

ICS49.020
中华人民共和国国家标准
GB/T38930—2020
民用轻小型无人机系统抗风性要求及试验方法
Reguirements and test methods of the capability of wind resistance forcivilsmallandlightunmannedaircraftsystem2020-07-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-02-01实施
规范性引用文件
术语和定义
试验方法
试验目的
试验条件
试验环境
试验中断和恢复
合格判据
试验过程
试验数据处理
试验结果评定
试验报告
GB/T38930—2020
本标准按照GB/T1.1一2009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。GB/T38930—2020
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:刘痕、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、杨旸、贾佳、m
1范围
民用轻小型无人机系统抗风性要求及试验方法
GB/T38930—2020
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、多旋冀无人机系统、垂直起降固定冀无人机系统(仅起降阶段)以及其他旋冀无人机系统;其他类型无人机系统可参照执行。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/T35018一2018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术语和定义
GB/T2422、GB/T28591、GB/T35018一2018、GB/T38152—2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
持续风sustainedwind
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gust
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shearwind
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
capabilityofwindresistance
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。GB/T38930—2020
最低安全抗风能力
minimumsecuritycapabilityofwindresistance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
minimumoperationcapabilityofwindresistance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/T35018一2018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
空机重量
0.25<空机重量≤4
4<空机重量≤15
15<空机重量≤116
最大起飞重呈
0.25<最大起飞重量≤7
7<最大起飞重量≤25
25<最大起飞重量≤15C
起降阶段抗风能力
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2风力等级划分表
持续风
稳定风速
10.8~13.8
13.9~17.1
17.2~20.7
20.8~24.4
24.5~28.4
28.5~32.6
32.7~36.9
试验时间
瞬时风速
10.8~13.8
13.9~17.1
17.2~20.7
20.8~24.4
24.5~28.4
28.5~32.6
32.7~36.9
试验时间
切向风
切向风速
10.8~13.8
13.9~17.1
单位为干克
飞行阶段抗风能力
试验时间
5试验方法
5.1试验目的
对旋冀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
GB/T38930—2020
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充许误差应小于被测参数最大充许误差的三分之一,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b)
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
GB/T38930—2020
c)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;相对湿度:20%~80%;
c)气压:86kPa~106kPa
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;试验环境超过试验条件的要求。3)
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;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www.bzxz.net
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;
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°;与标准点的俯仰角度差≤45°;2)
3)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:
GB/T38930—2020
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;检查试验场地、试验环境是否满足要求;b)
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:c
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同操作模式切换可正常工作。
将试验件稳定悬停于指定区域与高度位置(脱离地效),如图1所示,在风速满足试验条件的环c)
境状态下(室内无风,室外自然环境风速始终不大于2m/s时),悬停5min,测量并记录其悬停精度。5min后使其降落。
说明:
X—横轴方向:
纵轴方向:
一竖轴方向:
起始点位置:
L——与O点的水平距离:
H——与O点的垂直距离:
R与O点的距离。
图1无人机悬停示意图
GB/T38930—2020
d)检测试验件起降时抵抗一定等级风力的能力。使用测量系统对试验件空间位置进行持续测量和记录。按要求将试验件起飞并悬停于指定区域与高度位置(脱离地效),场地内风速按表2的风速等级从第1级开始,依次增加,当在一定等级内不能正常起飞降落,停止抗风试验,并使试验件安全降落,所得到的最高等级即为起飞降落时的抗风能力水平。改变相对于试验件位置方向的风向,重复上述步骤。检测试验件悬停时抵抗一定等级风力的能力。使用测量系统对试验件空间位置进行持续测e)
量和记录。如图2所示,按要求将试验件起飞并悬停于指定区域与高度位置(脱离地效),场地内风速按表2风速等级从第1级开始,依次增加,当在一定等级内不能正常悬停飞行,停止抗风试验,并使试验件安全降落,所得到的最高等级即为悬停时的抗风能力水平。改变相对于试验件位置方向的风向,重复上述步骤。风场
说明:
横轴方向:
纵轴方向:
竖轴方向:
0——起始点位置;
L—与O点的水平距离;
H—与O点的垂直距离:
R-与O点的距离
图2无人机悬停时抗风检测示意图检测试验件前飞、后飞、侧飞、转向、升降时抵抗一定等级风力的能力。使用测量系统对试验件f)
空间位置进行持续测量和记录。按要求将试验件起飞并悬停于指定区域与高度位置(脱离地效),以不小于2m/s的速度沿如图3所示的水平X轴方向、Y轴方向正负方向直线飞行以及绕Z轴转向飞行2min。场地内风速按表2风速等级从第1级开始,依次增加,当在一定等级内不能正常前飞、后飞、侧飞、转向,停止飞行抗风试验,并使试验件安全降落,所得到的最高等级即为飞行时的抗风能力水平。改变相对于试验件位置方向的风向,重复上述步骤6
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