TAOPA 0069-2024 電力架線多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用要求

ICS29.240.20CCSF21團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/AOPA0069—2024電力架線多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用要求TechnicalandapplicationrequirementsforelectricalstringingrotarywingUAVsystem2024-09-30發(fā)布 2024-09-30實施中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會 發(fā)布T/AOPA0069-2024T/AOPA0069-2024目 次前言 II引言 III范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1系統(tǒng)組成 2多旋翼無人機(jī)系統(tǒng) 2任務(wù)設(shè)備系統(tǒng) 2地面控制系統(tǒng) 2一般要求 2作業(yè)環(huán)境 2作業(yè)人員 2技術(shù)要求 2外觀特性 2環(huán)境適應(yīng)性 3多旋翼無人機(jī)系統(tǒng) 3任務(wù)設(shè)備系統(tǒng) 4地面控制系統(tǒng) 4系統(tǒng)安全 5作業(yè)流程 5作業(yè)準(zhǔn)備 5作業(yè)實施 5作業(yè)后檢查 6異常處置 6設(shè)備故障處置 6特殊工況處置 6包裝、運(yùn)輸和存儲要求 6包裝要求 6運(yùn)輸和存儲要求 7I前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會（中國AOPA）提出并歸口。本文件起草單位：吉利學(xué)院、西華大學(xué)、成都慶軍科技有限公司、空軍工程大學(xué)。II引 言本文件是中國AOPAIII電力架線多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用要求范圍本文件適用于對電力線路進(jìn)行架線作業(yè)的電力架線多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T191 包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T2423電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗GB/T38997-2020 輕小型多旋翼無人機(jī)飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)通用要求DL/T371-2010架空輸電線路放線滑車術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。電力架線多旋翼無人機(jī)系統(tǒng) electricalstringingmultirotorUAVsystem利用多旋翼無人機(jī)搭載相機(jī)、導(dǎo)引繩、拋投裝置等任務(wù)設(shè)備，操控地面控制設(shè)備，完成輸電線塔架線作業(yè)的裝置。多旋翼無人機(jī) multirotorUAV拋投裝置 tossingdevice地面控制系統(tǒng) groundcontrolsystem導(dǎo)引繩 guiderope由一組繩索組成導(dǎo)引繩系，由飛行器最先展放的牽放牽引繩的繩索。重錘 weight1系統(tǒng)組成多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包含無人機(jī)子系統(tǒng)、飛行控制與導(dǎo)航子系統(tǒng)、動力子系統(tǒng)、電源監(jiān)控子系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)包括拋投裝置、導(dǎo)引繩、放線滑車、配重器、差分GPS、機(jī)載相機(jī)。地面控制系統(tǒng)一般要求作業(yè)環(huán)境電力架線多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)的氣象及環(huán)境應(yīng)滿足以下要求：a）架線作業(yè)區(qū)域內(nèi)無強(qiáng)干擾源；在架線作業(yè)過程中遇到雷、雨、大霧、大風(fēng)等惡劣天氣應(yīng)及時終止作業(yè)；d）3km，多旋翼無人機(jī)始終在作業(yè)人員視距內(nèi)飛行。作業(yè)人員電力架線多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)的作業(yè)人員應(yīng)符合下列規(guī)定：（設(shè)備作業(yè)人員要求，經(jīng)專門的安全作業(yè)培訓(xùn)，取得特種作業(yè)操作資格證書。技術(shù)要求外觀特性多旋翼無人機(jī)外觀特性應(yīng)符合下列要求：a）b）c）2金屬件無銹蝕和機(jī)械損傷；機(jī)頭機(jī)尾應(yīng)有銘牌、尺寸、類型、型號、質(zhì)量等明顯標(biāo)識；f）環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)符合下列要求：GB/T2423相關(guān)條款方法進(jìn)行相應(yīng)等級試驗，各項功能正常；海拔適應(yīng)性：海拔高度不小于3km、環(huán)境溫度低于-20℃時，懸停時間不應(yīng)小于25min；c）（雨強(qiáng)不大于5mm/h）可穩(wěn)定飛行時間不小于5min，飛行后各電氣接口不存在明顯短路風(fēng)險，各項功能正常；d）防護(hù)等級：地面站、遙控手柄和機(jī)身的防護(hù)等級不應(yīng)低于IP54。多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)功能要求多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)功能應(yīng)滿足下列要求：在自主飛行模式下執(zhí)行任務(wù)時，參數(shù)可靈活設(shè)置；根據(jù)任務(wù)需求能對飛行姿態(tài)、飛行速度等作業(yè)模式靈活配置；應(yīng)具備定點懸停功能，在瞬時風(fēng)速不大于無人機(jī)規(guī)定的風(fēng)速條件下可穩(wěn)定飛行和懸停；e）多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)功能宜滿足系列要求：宜具備在線任務(wù)規(guī)劃功能，支持通過地面站人工更改預(yù)設(shè)航線和任務(wù)模式。性能要求多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)性能應(yīng)滿足下列要求：a）有效載荷重量：不應(yīng)小于10kg；b）12m/s；最大起飛海拔高度：不應(yīng)小于3000m；懸停時間：空載不應(yīng)小于30min，滿載不應(yīng)小于15min；懸停精度：水平方向不應(yīng)大于1.5m，標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)大于0.75m；垂直方向不應(yīng)大于2m，標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)大于1m；飛行控制偏差：水平方向不應(yīng)大于1m，標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)大于0.5m；垂直方向不應(yīng)大于1m，標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)大于0.5m；最大上升速度：不應(yīng)小于5h）3飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)性能應(yīng)符合GB/T38997的規(guī)定；j）通視條件下，測控通信距離：不應(yīng)小于3km；通視條件下，影像數(shù)據(jù)距離：不應(yīng)小于3km；3影像數(shù)據(jù)傳輸延時：不應(yīng)大于300ms；測控數(shù)據(jù)傳輸延時：不應(yīng)大于20ms；誤碼率不應(yīng)大于10-6。任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)功能要求任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)功能應(yīng)滿足下列要求：a）b）配重器應(yīng)提供一定張力，使無人機(jī)能保持平衡，并使導(dǎo)引繩與無人機(jī)保持一定的安全距離；c）機(jī)載相機(jī)云臺應(yīng)拍攝清晰圖像或影像傳回地面站；d）應(yīng)搭載差分GPS，使無人機(jī)具備抗電磁干擾的能力。任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)宜搭載避障雷達(dá)，使無人機(jī)在緊急情況下可自動逼停。性能要求任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)性能應(yīng)滿足下列要求：a）配重器重量與張力應(yīng)匹配；多旋翼無人機(jī)搭載導(dǎo)引繩實施架線作業(yè)時，牽引距離不應(yīng)小于1km；c）攜帶導(dǎo)引繩直徑不大于4.0mm時，應(yīng)選用有效載荷重量不小于10kg的多旋翼無人機(jī)；攜帶導(dǎo)引繩直徑不大于6.0mm時，應(yīng)選用有效載荷重量為10-15kg的多旋翼無人機(jī)；攜帶導(dǎo)引繩直徑不大于10.0mm時，應(yīng)選用有效載荷重量不小于30kg的多旋翼無人機(jī)；攜帶導(dǎo)引繩直徑不大于16mm時，應(yīng)選用有效載荷重量不小于50kg的多旋翼無人機(jī)；攜帶導(dǎo)引繩直徑大于16mm時，應(yīng)選用有效載荷重量大于50kg的多旋翼無人機(jī)；d）7m/s30m；放線滑車應(yīng)符合DL/T371-2010的相關(guān)規(guī)定；機(jī)載云臺相機(jī)應(yīng)至少具備水平和俯仰兩個方向的轉(zhuǎn)動性能，俯仰轉(zhuǎn)動范圍不小于-120°～+30°，平移轉(zhuǎn)動范圍不小于±90°；g）機(jī)載相機(jī)應(yīng)符合下列規(guī)定：1）有效像素：不應(yīng)小于1280（H）×720（V）；2）穩(wěn)像精度：不應(yīng)小于2.0mrad。地面控制系統(tǒng)功能要求地面控制系統(tǒng)功能應(yīng)滿足下列要求：應(yīng)具備電池實時監(jiān)控管理功能，可對電池電壓、充放電次數(shù)等實時查詢和管理；c）地面控制系統(tǒng)功能宜滿足下列要求：a）顯示設(shè)備宜采用高亮屏或采取遮光罩，在強(qiáng)光下清晰顯示；b）人機(jī)交互界面宜使用中文。性能要求地面控制系統(tǒng)性能應(yīng)滿足下列要求：4地面站屏幕應(yīng)方便用戶使用，可同時顯示遙控遙測數(shù)據(jù)和回傳影像；地面站顯示屏幕亮度應(yīng)不低于1500cd（坎德拉/平方米），對比度不低于1000:1；c）40°，左右視角不應(yīng)小于60°；地面站遙控手柄續(xù)航時間不應(yīng)小于6小時。系統(tǒng)安全系統(tǒng)安全性應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)具備自檢功能，自檢項目應(yīng)包括飛行控制模塊、電池電壓量、電機(jī)工況、遙控遙測信號等。發(fā)現(xiàn)故障時，無人機(jī)進(jìn)行聲或光報警，且飛控系統(tǒng)鎖死無法起飛。應(yīng)具備飛行狀態(tài)、通訊狀態(tài)、電機(jī)狀態(tài)等參數(shù)越限告警功能，報警方式應(yīng)為聲或光報警；c）發(fā)條件、飛行速度、高度、航線等設(shè)置。應(yīng)急降落策略也可設(shè)置觸發(fā)條件；d）m。作業(yè)流程作業(yè)準(zhǔn)備作業(yè)前準(zhǔn)備應(yīng)按下列步驟執(zhí)行：作業(yè)人員應(yīng)對輸電線路架設(shè)現(xiàn)場勘查，采集線路走向、桿塔GPS信息、運(yùn)行參數(shù)、地形地貌、海拔高度、氣象環(huán)境、空域條件、交叉跨越以及線路周邊的環(huán)境情況等信息；應(yīng)根據(jù)輸電線路的情況，明確架線作業(yè)流程，制定作業(yè)方案；應(yīng)在鐵塔上懸掛放線滑車，在高空架設(shè)跨越施工的安全防護(hù)網(wǎng)；應(yīng)檢查動力電池電量、遙控手柄電量、拋投裝置工作狀態(tài)等無人機(jī)狀態(tài)。作業(yè)實施作業(yè)實施應(yīng)按下列步驟執(zhí)行：安裝放線盤。放線盤應(yīng)安裝在無人機(jī)的左/右后方1.5～2m的開闊平坦處；2.5mm徑大于2.5mm的初級導(dǎo)引繩時，應(yīng)控制牽引繩橫平出線，將導(dǎo)引繩穿過O型手持工具或放入U型手持工具，完成后將手持工具置于放線盤上方；安裝導(dǎo)引繩。將導(dǎo)引繩一端系直徑為3～5cm的繩圈，放置在無人機(jī)機(jī)體下方的拋投裝置中，并在繩圈后端1m處懸掛配重器，重量約0.5kg的重錘；準(zhǔn)備就緒后，控制無人機(jī)緩慢上升至高于桿塔4米的高度，操作無人機(jī)攜帶導(dǎo)引繩懸停至高空技術(shù)員附近，由高空技術(shù)員握持并放入放線滑車中間輪槽后，無人機(jī)繼續(xù)飛向下一桿塔；5無人機(jī)完成拋繩后，立即控制無人機(jī)自動返航或手動返航。作業(yè)后檢查作業(yè)后檢查應(yīng)按下列步驟執(zhí)行：架線作業(yè)結(jié)束后，檢查架線設(shè)備應(yīng)正常，收取設(shè)備；異常處置設(shè)備故障處置設(shè)備出現(xiàn)故障時應(yīng)按下列方法執(zhí)行：24小時內(nèi)向空中交通管理機(jī)構(gòu)報告有關(guān)情況，如作業(yè)單位投保相關(guān)保險的，還應(yīng)通知相關(guān)保險公司。特殊工況處置架線中出現(xiàn)特殊情況時應(yīng)按下列方法執(zhí)行：架線作業(yè)時，牽引線出現(xiàn)卡繩、打結(jié)狀況時，應(yīng)快速拋投牽引