高海拔架空輸電線路固定翼無人機巡檢系統(tǒng)-

1DB53/TXXXX—XXXX高海拔架空輸電線路固定翼無人機巡檢系統(tǒng)本文件規(guī)定了高海拔地區(qū)架空輸電線路固定翼無人機巡檢系統(tǒng)的組成、功能要求、性能要求、外部接口要求、驗收檢測要求、包裝運輸和儲存要求。本文件適用于1000m～3500m高海拔地區(qū)架空輸電線路的固定翼無人機巡檢系統(tǒng)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）GB/T17626.5電磁兼容試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗GB/T20626.1特殊環(huán)境條件高原電工電子產品第1部分：通用技術要求DL/T1482-2015架空輸電線路無人機巡檢作業(yè)技術導則3術語和定義DL/T1482-2015界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1安全策略緊急情況下，無人機為防止發(fā)生事故采取的規(guī)避措施和方法。4固定翼無人機巡檢系統(tǒng)組成固定翼無人機巡檢系統(tǒng)由固定翼無人機、任務載荷、測控通信設備和地面站組成。5固定翼無人機巡檢系統(tǒng)功能要求5.1固定翼無人機功能要求具備下列要求：1）海拔1000m～3500m能正常起飛、巡航、降落及通訊；2）具備高海拔環(huán)境條件下航測設備的校正功能；2DB53/TXXXX—XXXX3）應支持自主模式飛行和手控模式飛行，允許無人機在自主模式和手控模式間自由無縫切換，切換過程中飛行狀態(tài)和飛行姿態(tài)應保持平穩(wěn)；4）應具備航跡規(guī)劃與三維程控飛行功能，能夠按照預先制定的三維航線和任務模式進行自主平穩(wěn)飛行和作業(yè)，可編輯航跡點數量應不小于200個；5）程控飛行過程中應支持人工更改預設飛行航線和任務模式；6）應能夠根據任務需求對作業(yè)模式進行靈活配置，如飛行姿態(tài)、飛行速度等。5.2任務載荷功能要求5.2.1總體要求固定翼無人機巡檢系統(tǒng)的任務載荷安裝后，應確保其視場范圍內始終不受機體任何部位遮擋，可選配可見光、紅外等一種或多種任務載荷，每種任務載荷選配時應滿足如下功能要求。5.2.2可見光相機功能要求功能要求：1）應具備對巡視目標區(qū)域進行可見光高清真彩色拍照和記錄功能；2）應支持遙控、自動拍照；3）應具備自動對焦功能；4）支持手動拍照和定時、定點與定距自動拍照，且在機上可保存成像時飛機的地理坐標。5.2.3可見光攝像機功能要求功能要求：1）應具備對巡視目標區(qū)域進行可見光高清真彩色攝像和記錄功能；2）應具備實時輸出可見光視頻功能；3）應具備自動對焦功能；4）應具備遙控變焦功能。5.2.4紅外熱像儀功能要求功能要求：1）應具備獲取巡視目標的紅外視頻和熱圖數據功能；2）應具備測溫功能；3）應具備實時輸出紅外視頻功能；4）應具備自動對焦功能；5）應支持偽彩顯示。5.3測控通信設備功能要求測控通信設備功能要求：1）應具備對飛行器和任務載荷的遙控功能；2）應具備對飛行器和任務載荷的遙測功能；3）應具備視頻全向、實時傳輸功能。5.4地面站功能要求地面站功能要求：1）應能顯示實時回傳的固定翼無人機工作狀態(tài)，工作狀態(tài)信息至少包括經緯度、高度、速度、姿態(tài)、飛行軌跡、飛控供電電壓、舵機供電電壓、發(fā)動機轉速、導航衛(wèi)星數量；3DB53/TXXXX—XXXX2）應能對飛行數據進行記錄和回放；3）應清晰顯示航向；4）應能夠加載地圖作為航跡顯示界面的底圖，地圖應可升級；5）顯示設備應采用高亮屏或采取遮光罩，在強光下能清晰顯示；6）軟件界面應使用中文。5.5安全保護功能要求安全符合DL/T1482的規(guī)定，具備下列要求：1）開機時應自動對全機各分系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行檢查并定位故障位置，自檢項目應至少包括飛行控制模塊及傳感器、飛控供電電壓、舵機供電電壓、發(fā)動機轉速、測控通信鏈路信號，自檢時任一模塊異常，系統(tǒng)應自動鎖死，無法放飛；2）地面站應全程對固定翼無人機狀態(tài)數據進行監(jiān)測，異常時應發(fā)出明顯聲或光警報；3）應具備一鍵返航功能，固定翼無人機在任何飛行狀態(tài)下都應能按照預先制定的安全策略自動返航；4）應具備失控保護功能，測控通信鏈路中斷超過預設時間時，固定翼無人機應能夠按照預先制定的安全策略自動返航；5）宜具有信標功能，無人機著陸后能向地面站持續(xù)回報定位信息；6）無人機應支持電子圍欄，可自動規(guī)避禁飛區(qū)。6固定翼無人機巡檢系統(tǒng)性能要求6.1使用環(huán)境要求固定翼無人機巡檢系統(tǒng)應滿足如下要求：1）起飛海拔高度：1000m～3000m符合GB/T20626.1的規(guī)定；2）實用升限：3500m；3）工作溫度：-15℃~+55℃;4）相對濕度：≤95%（+25℃);5）應能在小雨（雪）環(huán)境條件下短暫飛行；6）防潮濕、防鹽霧、防霉菌設計符合相關標準規(guī)定。6.2固定翼無人機性能要求性能要求：1）有效載荷重量：≥1kg；2）最大續(xù)航時間：≥1h；3）最小作業(yè)真高：100m；4）巡航速度：≥70km/h；5）航程：≥70km；6）最小抗風能力：10m/s（距地面2m高，瞬時風速）；7）飛行中水平位置控制精度：≤5m，飛行中垂直位置控制精度：≤10m；8）電磁兼容性符合GB/T17626.5的規(guī)定；9）應能承受正常操作、發(fā)射、回收、飛行中所遇到的振動、沖擊、加速度。6.3起降方式要求4DB53/TXXXX—XXXX起降方式要求:1）宜采用垂直方式起飛，可采用滑跑、彈射、車載等方式起飛；2）采用彈射方式起飛的固定翼無人機應能承受彈射時受到的沖擊，彈射架應便于操作和運輸，重量不宜過大；3）宜采用垂直方式降落，可采用滑跑、機腹擦地、傘降、撞網等方式降落；4）采用機腹擦地方式降落的固定翼無人機，其觸地部位應使用耐磨材料，任務載荷、測控通信設備（含天線）、發(fā)動機、電池等核心部件不應受到直接沖擊；5）采用傘降方式的固定翼無人機，其機體應具備適當的保護措施，任務載荷、測控通信設備（含天線）、發(fā)動機、電池等核心部件不應受到直接沖擊；6）采用撞網降落方式的固定翼無人機，其機體布局應采用后置螺旋槳的型式，任務載荷、測控通信設備（含天線）、發(fā)動機、電池等核心部件不應受到直接沖擊。6.4任務載荷性能要求任務載荷要求見附錄A。6.5測控通信設備性能要求測控通信設備性能要求:1）通視條件下，測控通信距離：≥20km；2）圖像傳輸速率：≥2Mbps；3）誤碼率：≤10-6；4）通視條件下，測控通信響應時間，上行時延≤20ms，下行時延≤400ms。6.6地面站性能要求地面站性能要求：1）體積：≤500mm（L）×400mm（W）×250mm（H）；2）重量：≤15kg；3）額定功率：≤80W；4）額定功率下（電池供電）工作時間：≥5h；5）待機功率下（電池供電）工作時間：≥10h；6）整體防護等級：不低于IP64符合GB/T4208的規(guī)定。6.7電磁兼容性要求電磁兼容性要求：1）電磁兼容設計符合GB/T17626.5的規(guī)定，在距500kV及以上交直流輸電線路100m時應能正常使用；2）電纜應采取屏蔽措施，高頻電纜采用雙層屏蔽同軸電纜，傳輸控制信息的電纜應采用雙絞線；3）具有良好雷擊浪涌抗擾度能力。6.8可靠性要求可靠性要求：1）可靠性工作的項目和要求符合相關標準規(guī)定；2）可靠性設計符合相關標準規(guī)定；3）飛行控制系統(tǒng)平均無故障時間：>150h；4）發(fā)動機平均無故障時間：>150h；5DB53/TXXXX—XXXX5）發(fā)動機使用壽命：>1000h；6）動力電池充放電次數：≥300次；7）動力電池接頭各觸點間導通性良好，連接牢固、可靠，具有良好的外絕緣強度；8）軟件安全性措施方面應符合機載軟件安全性相關規(guī)定。6.9操作性要求操作性要求：1）系統(tǒng)展開時間應小于20min；2）系統(tǒng)撤收時間應小于10min；3）電氣接口應有明顯標識，防止誤接；4）零部件更換應方便、快捷。6.10維修性要求維修性要求：1）應提供適當的工作部位和操作空間，滿足可達性要求；2）應盡量采用標準件和模塊化設計，提高設備、組件的互換性；3）應盡可能降低維修技能要求，除少數故障需要專業(yè)人員外，其它故障均可由用戶完成維修；4）其它維修性要求符合相關標準規(guī)定。7外部接口要求7.1機械接口要求機械接口應滿足尺寸、重量、受力、使用環(huán)境等方面的要求。7.2通信接口要求通信接口應滿足頻率、帶寬要求及實時性、可靠性和安全性的要求。7.3電氣接口要求接口要求：1）電氣接口應采用標準航空接插件；2）電氣接口規(guī)格應滿足電源接口、模擬信號、數字信號、離散開關量信號等要求；3）固定翼無人機巡檢系統(tǒng)內電子設備之間的電氣接口設計符合相關標準規(guī)定。8驗收檢測要求8.1檢測試驗項目要求提供產品型式試驗報告和出廠檢驗報告。驗收檢測項目如表1所示。表1檢測試驗項目表象●●●●●●●×○●×○6DB53/TXXXX—XXXX表1（續(xù)）象●×○●×○●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○●●○●●○●●●●●●●●●●●●●●●●●●測控通●●●●●○●●○●●○●●●●●●●●●●●●●●●●●○●●●●●●●●●●×○●×○●×○●×○●×○●×○●×○●×○7DB53/TXXXX—XXXX表1（續(xù)）象●●●●●●●●●●×○●×○●×○●×○●×○8.2驗收檢測由使用單位和供貨方根據本文件和實際條件共同制定《驗收測試大綱》，確定需進行現場驗收測試的項目和方法。9包裝、運輸和儲存要求9.1包裝要求包裝要求：1）固定翼無人機巡檢系統(tǒng)的包裝應符合牢固、美觀和經濟的要求，做到結構合理、緊湊、防護可靠，在正常儲運、裝卸條件下，保證產品不致損壞、性能降低、散失、銹蝕和長霉等；2）設備包裝時，周圍環(huán)境及包裝箱內應清潔、干燥、無有害氣體、無異物；3）設備裝箱后，其包裝件重心應盡量靠下且居中，產品在箱內應予以支撐、墊平、卡緊，設備可移動的部分應移至使產品具有最小外形尺寸，并加以固定；4）設備如有突出部分，在不影響其性能的條件下，應拆卸包裝，以縮小包裝件體積；5）包裝箱應有良好的生產工藝性，形成包裝件后應能滿足運輸部門對尺寸、重量、重心以及堆碼等方面的限制；6）包裝箱應可重復利用，便于裝卸、存儲和運輸；7）內裝物之間及內裝物與包裝箱不應發(fā)生任何物理和化學作用而損壞內裝物或包裝箱；8）應在包裝箱外配備銘牌，至少注明產品名稱、型號、編號、毛重、體積等信息；的規(guī)定。9.2運輸要求運輸要求：1）宜由專用的儲運車輛進行運輸；2）提供設備裝運狀態(tài)下的固定裝置，用汽車裝載時應將包裝箱固定于車廂內壁；3）整機在運輸狀態(tài)下，能承受所遇到的加速度、沖擊、振動和淋雨等；8DB53/TXXXX—XXXX4）運輸時應派專人押運，負責運輸過程中設備的安全；5）應符合公路對貨物高度、寬度界限的規(guī)定；6）滿足特定區(qū)域、路段對貨物的裝載限制；7）提供專用、通用的裝卸或拆裝工具。9.3儲存要求儲存要求：1）固定翼無人機巡檢系統(tǒng)的儲存應做到收放合理、密閉緊湊、防護可靠，在正常儲存條件下，保證產品在壽命期內無損壞或性能降低，無銹蝕和長霉等；2）設備儲存時，能承受所遇到的加速度、沖擊、振動和淋雨等；3）儲存溫度：-20℃~+65℃。9DB53/TXXXX—XXXXA（資料性）任務載荷性能要求A.1可見光相機性能要求可見光相機性能要求：1）有效像素：≥2400萬；2）成像質量滿足在作業(yè)真高200m時，識別航