GB/T 43071-2023
基本信息
标准号:
GB/T 43071-2023
中文名称:植保无人飞机
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Unmanned aircraft spray system for plant protection
标准状态:现行
发布日期:2023-09-07
实施日期:2024-04-01
出版语种:简体中文
下载格式:.pdf .zip
下载大小:4353074
相关标签:
飞机
标准分类号
标准ICS号:农业>>农业机械、工具和设备>>65.060.40植保设备
中标分类号:农业、林业>>农、林机械与设备>>B91农机具
关联标准
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:24页
标准价格:43.0
相关单位信息
起草人:周海燕、薛新宇、何雄奎、杨学军、刘燕、石仁利、彭斌、王新宇、刘忠亮、何兴扬、陈海雄、靳晨、张铁、王昌陵、顾伟、宋坚利、翟辉、杜修元、董祥、陈海峰、王含、刘林林、孙竹、何跃群、李兴华、赵清、闫晓静、袁会珠、吴春笃、兰玉彬、陈小兵、严荷荣、曾爱军、陈俊宝等
起草单位:中国农业机械化科学研究院集团有限公司、农业农村部南京农业机械化研究所、中国农业大学、深圳市大疆创新科技有限公司、广州极飞科技股份有限公司、苏州极目机器人科技有限公司、山东中聚电器有限公司、深圳市鼎峰无限电子有限公司、郑州亚柏智能科技有限公司等
归口单位:全国农业机械标准化技术委员会(SAC/TC 201)
提出单位:中国机械工业联合会
发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
标准简介
本文件规定了植保无人飞机的产品型号编制规则、安全要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于喷施液态农药及肥料的植保无人飞机。其他型式与用途的无人飞机参照使用。
标准内容
ICS65.060.40
CCS B 91
中华人民共和国国家标准
GB/T43071—2023
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Unmanned aircraft spray system for plant protection2023-09-07发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-04-01实施
GB/T43071—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《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。本文件由中国机械工业联合会提出本文件由全国农业机械标准化技术委员会(SAC/TC201)归口。本文件起草单位:中国农业机械化科学研究院集团有限公司、农业农村部南京农业机械化研究所、中国农业大学、深圳市大疆创新科技有限公司、广州极飞科技股份有限公司、苏州极目机器人科技有限公司、山东中聚电器有限公司、深圳市鼎峰无限电子有限公司、郑州亚柏智能科技有限公司、方圆标志认证集团山东有限公司、江苏大学、华南农业大学、中国农业科学院植物保护研究所、合肥多加农业科技有限公司、全国农业技术推广服务中心、山东中瑞全兴检测技术有限公司、海南飞行者科技有限公司、谷东科技有限公司、山东神舟病虫害生物防控有限公司、西安久鑫长物联网科技有限公司、西安宁康特数据服务有限公司、广东利英智能科技有限公司、浙江华丛数字科技有限公司、人工智能与数字经济广东省实验室(广州)。
本文件主要起草人:周海燕、薛新宇、何雄奎、杨学军、刘燕、石仁利、彭斌、王新宇、刘忠亮、何兴扬、陈海雄、靳晨、张铁、王昌陵、顾伟、宋坚利、翟辉、杜修元、董祥、陈海峰、王含、刘林林、孙竹、何跃群、李兴华、赵清、闫晓静、袁会珠、吴春笃、兰玉彬、陈小兵、严荷荣、曾爱军、陈俊宝、孙明月、秦广泉、冯建刚、李州、陈、崔海涛、魏胜亚、汪正华、皮玉林、丁春燕、林宏松1范围
植保无人飞机
GB/T43071—2023
本文件规定了植保无人飞机的产品型号编制规则、安全要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于喷施液态农药及肥料的植保无人飞机(以下简称“无人飞机”)。其他型式与用途的无人飞机参照使用。
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(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T4208
GB/T5262
GB/T9480
GB10396
外壳防护等级(IP代码)
农业机械试验条件测定方法的一般规定农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械使用说明书编写规则农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械安全标志和危险图形总则
GB/T13306标牌
GB/T18675
植物保护机械农业喷雾机总残留液量的测定植物保护机械词汇
GB/T20085
GB/T38058一2019民用多旋翼无人机系统试验方法无人驾驶航空器系统术语
GB/T38152
GB/T38909
民用轻小型无人机系统电磁兼容性要求与试验方法JB/T9782一2014植物保护机械通用试验方法3术语和定义
GB/T20085、GB/T38152界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
植保无人飞机unmanned aircraft spray systemforplant protection配备液态农药、肥料喷洒系统,用于农业生产植保作业的无人飞机。3.2
地面控制系统groundcontrol system由中央处理器、通信系统地面端、监测显示终端、遥控器、控制软件等组成,对接收到的无人飞机的各种参数进行分析处理,并能对无人飞机的航迹进行修改和操控的系统。3.3
作业模式applicationmode
无人飞机进行作业所采取的飞行控制方式。注:作业模式分为手动控制作业模式和自动控制作业模式两种。1
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手动控制作业模式
manualcontrolmode
通过人工操作完成对无人飞机控制的作业模式。注:包括辅助人工模式。
自动控制作业模式
autonomouscontrolmode
根据预先设定的飞行参数和路径坐标及作业任务等进行自动控制的作业模式,3.4
nominal tank capacity
药液箱额定容量
制造商明示的且能正常作业的载液量3.5
额定起飞重量
rated take-off weight
无人飞机装载额定容量的药液、燃料能正常作业的整机重量。3.6
maximumtake-offweight
最大起飞重量
依据无人飞机的设计或者运行限制,无人飞机正常起飞所容许的最大重量,为产品设计值。3.7
Eapplication altitude
作业高度
无人飞机作业时喷头与靶标顶端的垂直距离。3.8
真实高度
Etruealtitude
无人飞机最低点与地面之间的垂直距离。注:简称真高。
applicationwidth
作业幅宽
无人飞机航向的垂直方向上,雾滴覆盖密度不小于20滴/cm2的两侧边界之间的距离。3.10
最大续航时间
maximum endurancetime
无人飞机在额定起飞重量条件下,自起飞至喷洒完所有药液后安全着陆,能维持的最长飞行时间。3.11
地理围栏
Geofence
为限制无人飞机飞人特定区域(包含机场净空区、重点区、人口稠密区等),在相应电子地理范围中画出特定区域,并配合飞行控制系统、保障区域安全的软硬件系统。注:飞行控制系统是指对无人飞机的航迹、姿态、速度等飞行参数进行单项或多项控制的系统。4产品型号编制规则
无人飞机产品型号由分类代号、特征代号和主参数代号等组成,表示方法为:2
改进次数代号.A、B、C.
主参数代号:药液箱额定容量,单位为升(L)结构特征代号:单旋翼用\D”表示,多旋翼用“U”表示GB/T 43071—2023
控制模式代号:手动控制作业模式用“S”表示,自动控制作业模式用“Z”表示动力特征代号:燃油动力用“Y”表示,电池动力用“D”表示无人飞机代号
喷雾器(机)代号
田间管理和植保机械代号
注:同时具备两种作业控制模式的无人飞机,以自动控制作业模式代号表示。示例:3WWDZ-U20B表示电动自动控制作业模式多旋翼植保无人飞机,药液箱额定容量为20L,第二次改进型。5安全要求
5.1可产生高温的外露部件(包括发动机、排气管等)或其他对人员易产生伤害的部位,应设置防护装置,避免人手或身体触碰。
5.2存在潜在风险的部位附近应固定永久性的符合GB10396规定的安全标志,在机体的明显位置还应有警示操作者使用安全防护用具的安全标识。5.3无人飞机应具有良好的密封性能,各零部件及连接处应密封可靠,不应出现药液或其他液体渗漏现象。
5.4无人飞机应具有限高、限速、限距功能,最大水平飞行速度应不超过50km/h,飞行真高应不超过30m,最大飞行半径应不超过2000m。5.5无人飞机应配备地理围栏系统。围栏外正常作业时,应在距离围栏边界15m内刹车,不应冲撞围栏边界;无人飞机位于围栏内任一位置时,任意操作地面控制端(含遥控器),旋翼不应旋转。5.6无人飞机对通信链路中断、燃料或电量不足、全球导航卫星系统信号丢失等异常情形应具有报警和失效保护功能。
5.7无人飞机应具有避障功能。在制造商明示的最大作业速度下能主动识别树木、电线杆等障碍物,并能实时规避。无人飞机离开障碍物后,应能重新可控。5.8无人飞机最大起飞重量不应大于150kg。5.9无人飞机的射频电场辐射抗扰度应符合表1的A级或B级要求。通信与控制系统辐射骚扰限值应符合表2要求。
表1电磁兼容-射频电场辐射抗扰度等级
试验样品功能丧失或性能降低的程度各项功能和性能正常
未出现现象①或②。出现现象③或④,且在干扰停止后2min(含)内自行恢复,无须操作者干预未出现现象①或②。出现现象或①,且在干扰停止2min后仍不能自行恢复,在操作者对其进行复位或重新起动操作后可恢复
出现现象①或②;或未出现现象①或②,但出现现象③或④,且因硬件或软件损坏、数据丢失等原因不能恢复未出现试验样品功能丧失或
性能降低现象
①测控信号传输中断或丢失;
②对操控信号无响应或飞行控制性能降低;
③喷洒设备对操控信号无响应:④其他功能的丧失或性能的降低3
GB/T43071—2023
频率f
30MHz≤f≤230MHz
230 MHz1 GHz3 GHz)无人飞机锂电池
表2电磁兼容-辐射骚扰限值
测量值
准峰值
准峰值
平均值/峰值
平均值/峰值
锂离子电池或电池组应有过放电、过充电保护功能;5.10.1
锂离子电池或电池组应有短路保护功能;5.10.3
锂离子电池组从1m高度跌落,电池不应起火、爆炸6技术要求
通用要求
dB(μV/m)
无人飞机应能在5℃~40℃、相对湿度不大于95%的自然环境条件下正常作业6.1.2
无人飞机在60℃士2℃、相对湿度95%士2%的环境下静置4h后,应能正常工作。6.1.3
无人飞机应具有良好的抗风性能,可在风速6m/s土0.5m/s的环境中正常工作。6.1.4无人飞机的防水性能应达到GB/T4208规定的外壳防护等级IPX5或以上,防水性能试验后,无人飞机能正常工作。
无人飞机应具有药液和燃料(电量)剩余量显示功能,且应便于操作者观察。6.1.5
无人飞机应配备飞行信息存储系统,实时记录并保存飞行作业情况。存储系统至少应包括:无6.1.6
人飞机身份信息、位置坐标、飞行速度、飞行高度和喷雾量等。6.1.7无人飞机应具备远程监管系统通信功能,确保飞行作业数据可识别、可监测和可追溯。6.1.8
燃油动力无人飞机按使用说明书规定的操作方法起动3次,其中成功次数不应少于2次,无人飞机的制造商或供应商应随机提供使用说明书,使用说明书的编制应符合GB/T9480的规定。使用说明书应规定操作和维修保养的安全注意事项,至少应包括以下内容:a)
适用范围;
型号规格;
安装、调整、校准及相关安全功能使用调试方法;起动和停止步骤;
整机装配示意图;
地面控制端介绍;
运输状态布置;
安全停放步骤;
维护和保养要求;
有关安全使用规则的要求;
故障处理说明;
制造商名称、地址和电话。
6.2整机性能要求
GB/T43071—2023
6.2.1自动控制作业模式的无人飞机应具有应急手动控制功能,应能确保飞行过程中两种模式的自由切换,且切换时飞行状态应无明显变化。6.2.2无人飞机在自动控制作业模式下飞行,水平匀速运动的速度误差应不大于0.3m/s,百米水平飞行航迹误差在水平和铅垂方向上均应不大于0.4m。6.2.3无人飞机空载和满载悬停时,不应出现掉高或坠落等现象。满载悬停时间应不低于5min,空载悬停时间应不低于10min。
6.2.4无人飞机单架次最大续航时间与连续喷雾作业时间之比应不小于1.2。注:单架次是指自起飞至返航降落的一次完整作业过程。6.2.5无人飞机正常作业后,药液箱内药液残留量不应大于30mL。6.2.6无人飞机加液口应设置过滤网,应保证加液畅通,无液体溢出。无人飞机应至少具有二级过滤,过滤装置应便于清洗。加液口过滤网网孔尺寸不应大于1mm,末级过滤网网孔尺寸不应大于0.7mm。6.2.7无人飞机喷雾系统应具有良好的防滴性能,停止喷雾5s后,出现漏滴现象的喷头不应超过1个,且其单位时间漏滴的液滴数不应大于2滴/min6.2.8无人飞机正常工作时,喷雾量偏差不应超过设定值的士5%,沿喷幅方向上喷雾量分布均匀性变异系数不应大于35%。
6.2.9无人飞机作业幅宽应符合产品说明书中明示值要求。6.2.10具有断点续喷功能的无人飞机,断药点与续喷点之间水平距离应不大于1m,且无人飞机到达续喷点后,应能及时进行喷雾作业6.2.11具有仿地飞行功能的无人飞机,仿地飞行作业时不应与不大于20°的坡道发生碰撞,且铅垂方向与坡道的实际距离和设定仿地飞行高度之间的偏差应不天于0.6m。6.3主要零部件性能要求
6.3.1液泵
液泵的安装位置和性能应能保证正常喷雾作业6.3.1.2在额定工况下,运转试验30min,应无异常的振动、响声、紧固件松动和渗漏等现象。6.3.2元
承压管路系统
6.3.2.1无人飞机的承压管路系统,包括仪表、压力计管路和所有承压软管,应能承受不小于规定最高工作压力1.5倍的压力而无泄漏。6.3.2.2承压软管上应有永久性标志,标明制造商和最高允许工作压力。6.3.3药液箱
药液箱应具有良好的刚度和强度,无气孔、裂纹缺陷,加满药液后药箱应无渗漏和明显变形。6.3.3.2
药液箱外表面应有容量刻度标记,操作者应能方便、清晰地观察到液位。药液箱总容量与额定容量之比应在105%~110%范围内。加液口直径应不小于10cm。6.3.3.3
配置多个药液箱的,各药液箱应能互相连通。药液箱盖应联结牢固、可靠,不应出现意外松动或开启现象。6.3.3.5
药液箱底部应设置排液装置,在不使用工具和不污染操作者的情况下应方便、安全地排空6.3.3.6
药液。
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6.3.4通信控制系统
6.3.4.1无人飞机遥控距离应符合制造商明示值。6.3.4.2地面控制系统或遥控器应设置声/光报警装置,至少在出现下列情况之一时应有报警提示:燃料量或电量小于限定值;
—通信中断大于2s;
药液箱内药液量少于限定值;
—喷雾系统异常;
一无人飞机出现其他故障。
6.3.5电气系统
6.3.5.1电气系统线路布置应整齐有序,不应与发热部件相接触;电气装置及线束应完整无损,安装牢固,不应因振动而松脱、损坏,不应产生短路和断路6.3.5.2开关、按钮应操作方便,动作可靠,不应因振动而自行接通或关闭6.3.5.3所有电缆导线均需捆扎成束,布置整齐,固定卡紧;接头牢靠并有绝缘封套;导线穿越孔时,应设置过孔保护措施。
6.4装配和外观质量要求
6.4.1无人飞机装配应牢固可靠,各紧固件联接应有必要的防松脱措施,6.4.2无人飞机外观应整洁,不应有毛刺和明显的伤痕、变形等缺陷。6.4.3无人飞机机体及部件结构不应有对用户正常使用或维护保养造成伤害的锐边6.5可靠性
无人飞机首次故障前作业时间应不小于80h,在80h内不应出现致命故障、严重故障和一般故障7试验方法
7.1试验条件测定
按照GB/T5262的规定,测定温度、相对湿度、大气压力、海拨、风速风向等气象条件。7.2安全要求试验
7.2.1安全防护装置检查
目测检查发动机、排气管的安装位置是否处于人体易触碰的区域。目测检查机体上其他对人员易产生伤害的部位是否设置了防护装置。7.2.2安全标志与标识检查
目测检查无人飞机的旋翼、发动机、药液箱、排气管、电池等对操作者有风险的部位附近是否有永久性安全标志。
目测检查无人飞机机身明显位置是否具有警示操作者使用安全防护用具的安全标识。7.2.3整机密封性能试验
无人飞机加注额定容量试验介质,在最高工作压力下喷雾,直至耗尽试验介质,检查零部件及连接6
处、各密封部位有无松动,是否有试验介质和其他液体泄漏现象。7.2.4限高、限速和限距功能测试7.2.4.1限高测试
GB/T43071—2023
在手动控制作业模式下操控无人飞机持续提升飞行高度,直至其无法继续向上飞行,并保持该状态5S以上即认定为达到限高值,测量此时无人飞机相对起飞点的飞行高度7.2.4.2限速测试
在手动控制作业模式下操控无人飞机平飞,逐渐增加飞行速度,直至其无法继续加速,并保持该速度5S以上即认定为达到限速值,测量此时无人飞机的飞行速度7.2.4.3限距测试
在手动控制作业模式下操控无人飞机平飞,逐渐远离起飞点,直至其无法继续前进即认定为达到限距值,测量此时其相对于起飞点的飞行距离。7.2.5地理围栏测试
在试验场地内设置30mX30mX20m的空间区域,作为地理围栏的禁飞区。操控无人飞机以飞行速度2m/s~3m/s、飞行高度5m接近直至触碰围栏,如图1所示。目测无人飞机与围栏发生接触前后采取的措施,具体包括报警提示、自动悬停、自动返航、自动着陆等,记录无人飞机刹车后悬停点与围栏之间的垂直距离。将无人飞机搬运进围栏区域,目测其是否有报警提示且无法起动。%
飞机有相应
的报警提示
0mX30m×20m
地理围栏区域
2m/s飞行速度
图1地理围栏测量过程
7.2.6报警和失效保护功能试验
链路中断的失效保护试验
飞机有相应
的报警提示
正常飞行状态下,操控无人飞机持续飞行,飞行过程中适时中断通信链路,目测其是否悬停、自动返航或自动着陆。
7.2.6.2失效保护试验
正常飞行状态下,操控无人飞机持续飞行,目测其电池电量、燃油量过低时是否具有制造商声明的失效保护功能。
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