最近半年,深圳市大疆创新科技有限公司(以下简称大疆)根据和<民用无人机系统适航审定项目风险评估指南(试行)>的通知》" data-itemshowtype="0" tab="innerlink" data-linktype="2">《关于印发<民用无人机产品适航审定管理程序(试行)>和<民用无人机系统适航审定项目风险评估指南(试行)>的通知》(民航适发[2020]9号)两次向民航局航空器适航审定司递交多旋翼植保无人机(T16和T20型、T10和T30型)系统的设计生产批准函的申请。
根据上述审定管理程序,应依据审定基础审查民用无人机产品的符合性。针对多旋翼植保无人机系统,局方尚未颁布该类别无人机产品的适航标准。为保证该类型无人机产品的安全运行,民航局航空器适航审定司授权航科院作为审查组单位开展项目审定工作,并于近日发布了来自航科院关于多旋翼植保无人机项目审定基础的《多旋翼植保无人机系统适航要求专用条件征求意见稿》并就该专用条件广泛征求意见。
颁发专用条件征求意见稿
主题:多旋翼植保无人机系统适航要求
编号:SC-92-001
反馈意见截止期:自通知颁发的10个工作日
1.概述
本文用于征求公众对于多旋翼植保无人机系统适航要求专用条件的意见。
2.背景
根据和<民用无人机系统适航审定项目风险评估指南(试行)>的通知》" data-itemshowtype="0" tab="innerlink" data-linktype="2">《关于印发<民用无人机产品适航审定管理程序(试行)>和<民用无人机系统适航审定项目风险评估指南(试行)>的通知》(民航适发[2020]9号),深圳市大疆创新科技有限公司分别于2020年11月和2021年3月向民航局适航司递交T16和T20型、T10和T30型多旋翼植保无人机系统设计生产批准函的申请。根据上述审定管理程序,应依据审定基础审查民用无人机产品的符合性。针对多旋翼植保无人机系统,局方尚未颁布该类别无人机产品的适航标准。为保证该类型无人机产品的安全运行,制定本专用条件,作为多旋翼植保无人机产品合格审定的基础。
3.适用范围
多旋翼植保无人机系统:
(a) 最大起飞重量超过25kg、不超过150kg;
(b) 最大速度不超过50千米/小时;
(c) 飞行真高不超过30米;
(d) 一般限于视距内飞行,清晰观察范围200m以内;
(e) 植保无人机系统如有实时环境感知设备,可使操作员实时监察无人机周围环境情况,可进行超视距飞行,但最大飞行半径不超过2000米;
(f) 具备可靠地被监视能力和空域保持能力;
(g) 专门用于农林牧渔等场景作业。
4.专用条件草案
4.1 通用要求
(a) 必须明确飞行包线范围,该飞行包线范围必须:
(1) 在第3章规定的适用范围以内;
(2) 可在最大飞行半径超过200米但不超过2000米范围内进行超视距飞行的植保无人机系统,其机上应具有实时环境感知设备,可使操作员实时监察无人机周围环境情况,在运行过程中发生安全风险时操作员能够及时接管无人机飞行控制。
(3) 在正常和紧急情况下,无人机在此范围内的安全飞行以及应急回收能力应进行展示验证。
(4) 包含环境条件,如来流风速、气压高度、温度、雨雪、能见度以及电磁环境等情况。
(b) 必须制定以下重量与重心限制:
(1) 最大重量限制,即植保无人机在符合本专用条件每项适用要求时的最大重量限制。所制定的最大重量必须符合下列要求:
(i) 不大于设计最大重量(符合本标准各项结构载荷要求的设计状态最大重量)或每次符合性飞行需求的最大重量;
(ii) 不可超过(b)(4)所规定的空重与最大可拆式配重重量之和;
(2) 最小重量(符合本标准各项要求的最轻重量)限制必须符合下列要求:
(i) 不可小于(b)(4)所规定的空机重量;
(ii) 不可小于机械结构在所有适用负载条件下所能承受的设计最小重量。
(3) 无人机最大重心偏移限制不得超过下列规定:
(i) 设计时确定的重心位置范围;
(ii) 结构所能保证的极限值;
(iii) 符合飞行需求的极限值;
(iv) 重心偏移<最大轴距的15%。
(4) 空重及相对应的重心位置,须在无人机无附加载荷(除非此载荷是原形式设计的一部分)下称重而得,此重量包括:
(i) 固定配重
(ii) 符合飞行需求的电池重量
(5) 在表明符合本专用条件的飞行要求时,可采用可卸配重。
(c) 除非另有规定,所制定的下述(1)-(5)整机性能要求必须处于静止空气和标准大气(海平面)状态下,必须与特定大气条件、特定飞行状态相对应:
(1) 起飞
(i) 起飞前应有声光告警功能;
(ii) 起飞高度不超过空域限制飞行高度,且真高不超过30米;
(iii) 起飞过程垂直加速度不应大于5m/s^2,姿态平稳。
(2) 巡航/平飞阶段,同时具备手动控制模式和自动控制模式的植保无人机,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,姿态相应跟随飞控指令,不出现超调或异常姿态,且切换引入的控制误差小于5度。
(3) 悬停阶段,无人机空载、满载以及变载过程中不应出现掉高(悬停时高度变化不超过1.5m)或坠落等现象。
(4) 着陆阶段,无人机必须能够安全着陆,加速度不应超过3g,且不应侧翻着地。
(5) 最大续航时间与单架次最大作业时间之比应满足NY/T3213-2018中6.2节要求,不小于1.2。
(d) 应建立下述(1)-(2)的飞行特性,应适用于申请合格审定的无人机产品的任一临界重量、重心、速度组合状态:
(1) 操纵性和机动性
(i) 无人机在手动和自动飞行中,包括起飞、巡航/平飞、悬停、着陆各个阶段,均应能够安全地操纵和机动。
(ii) 在自主巡航飞行过程中,应能够随时中断自主巡航并手动操纵,以实现(i)中所述的飞行过程。
(iii) 在不小于6米/秒(17节)风速的持续风或突风下,无人机应能够在空中、地面或接近地面处进行与其型号相适应的任何机动飞行而不丧失其操纵。
(2) 在进行以下无人机稳定性验证时,在预期的长时间正常运行中,操作员不应因飞行操控产生过分的疲劳和紧张:
(i) 在所有控制模式下必须保持姿态和航向稳定,包括自动控制模式和手动控制模式(如适用),考虑传感器、计算误差以及延迟的影响。
(ii) 在不同的飞行阶段和控制模式转换期间,各个方向的瞬态响应必须平滑、收敛,且具有预定轨迹超差后偏离的阻尼特性。
(iii) 除了通过建模或计算所获得的数据外,稳定性分析还应由有关飞行试验的结果予以支持。
(iv) 如适用手动控制模式,则必须在该模式下评估无人机稳定性,并适当考虑数据传递的延迟。
(e) 结构强度应符合以下要求:
(1) 本专用条件中,强度的要求用限制载荷(使用中预期的最大载荷)来规定。在任一临界重量、重心和速度组合状态及本节(5)中所规定的正、负限制机动载荷系数时,空中、地面载荷必须与无人机内每一质量惯性力相平衡,这些载荷的分布必须接近或偏保守地反映真实情况。如果载荷作用下的变形会显著改变外部或内部载荷的分布,则必须考虑载荷分布变化的影响。
(2) 除非另有规定,安全系数应不小于1.5。此系数适用于外部载荷和惯性载荷;当采用此系数得到的内部应力过分保守时,该系数不适用。
(3) 结构(包括但不限于机体、机臂、起落架等)必须能承受限制载荷且无有害的或永久的变形。在不大于限制载荷的任何载荷作用下,变形不得影响安全运行。
(4) 适用于本专用条件的每一结构临界受载和变形要求,且应通过以下任一方式进行验证:
(i) 载荷试验,包括但不限于:整机跌落试验、振动试验、起落试验、扫频老化试验。
(ii) 仿真分析,当有经验表明结构分析方法(静力或疲劳)对某种结构是可靠的情况下,对该种结构可提供结构仿真分析报告作为符合性验证材料。
(5) 应按照最大起飞重量和可调配载重实际分布,制定飞行载荷。制定时,应假定飞行载荷系数垂直于植保无人机的纵轴,并且与作用在植保无人机重心上的惯性载荷系数大小相等、方向相反。所制定的限制机动载荷系数应符合:
(i) 正限制机动载荷系数不得小于1.7;
(ii) 负限制机动载荷系数不得小于-1.0;
(iii) 受海拔高度影响的情况下,可以通过调整载重、更换动力装置等方式来达到(i)、(ii)中限制机动载荷系数的需要。
(6) 对于包括机体、起落架和螺旋桨支撑结构在内的每一主要部件,其结构必须设计成能承受在限制机动载荷系数中规定的临界载荷、大于6m/s的阵风负载或其他正常运行中预期的临界载荷。每一电机安装架和邻接的机体结构(包括电机扭矩)必须设计成能承受在加速飞行和着陆情况下产生的载荷,结构能抵御至少加速度>5m/s^2。
(7) 在每一种合适的速度和功率状态下,无人机的关键重要部件必须避免发生严重共振。
(f) 设计与构造应符合以下要求:
(1) 无人机上不应有危险的或不可靠的设计特征或细节。
(2) 对于关键零部件(其失效可能造成无人机灾难性后果的零部件),必须控制已明确的关键特性,以保证所要求的完整性水平。如果型号设计包含关键零部件,则应该建立关键零部件清单,并定义其关键设计特性。
(3) 对于其损坏可能对安全性有不利影响的零件,所用材料的适用性和耐久性必须满足下列全部要求:
(i) 建立在经验或试验的基础上;
(ii) 符合相关工业标准,保证这些材料具有设计资料中所采用的强度和其它特性;
(iii) 考虑使用中预期出现的环境条件,如温度和湿度的影响(飞机运行温度0-45度,湿度最高93%)。
(4) 主承力结构的材料强度特性和设计值应当满足下列要求:
(i) 材料的强度性能必须以符合相关工业标准的材料试验为依据,以便在统计的基础上制定设计值。
(ii) 设计值的选择必须能够最大程度降低结构因材料的变化而引起破坏的概率。
(iii) 如果在正常运行条件下的温度、湿度对强度有重大影响,则应考虑这种影响。
(5) 每个结构零件必须满足下列防护要求:
(i) 有适当的保护,以防止使用中由于任何原因而引起强度降低或丧失,包括气候、腐蚀、磨损等,机身接触腐蚀部件满足至少12h中性盐雾测试,无明显锈蚀。
(ii) 在易燃、需要防止腐蚀、或有毒液体聚积的部位,要有通风和排泄措施。
(iii) 植保无人机、各分系统及连接件应具备一定的密闭性和防腐蚀能力,以适应复杂的农药、化肥覆盖场景,防护等级定义应符合《GB/T 4208-2017外壳防护等级》的要求。整机至少满足IP54等级防护要求。
(g) 标记和标牌应符合以下要求:
(1) 无人机上标牌应至少包括无人机产品型号及名称、生产制造商、药液箱容量、空机重量、出厂编号(序号)。
(2) 所有螺旋桨应有标记,以便在正常昼间地面运行条件下,可清晰地看到其桨盘;如没有标记,则应以其他方式警示操作员或第三方人员靠近。
(3) 螺旋桨、电机、药液箱、电池、发动机及排气管(如适用)等对人员易产生伤害的部位或可产生高温的部件,应有提示或安全标识。
(4) 上述标记及标牌必须符合下列要求:
(i) 示于醒目处;
(ii) 不易被删除、损毁或模糊;
(iii) 安全类标识应符合GB 10396的规定。
4.2 动力系统
(a) 动力系统应包括下列部件:
(1) 推进所必需的部件(包含螺旋桨结构);
(2) 与操纵推进装置有关的部件;
(3) 在正常检查或维修的间隔期内与推进装置安全性有关的部件。
(b) 动力系统必须满足下列要求:
(1) 必须是可直接触及的,可进行维护期间所必要的检查和维护;
(2) 必须采取预防措施,使无人机安全运行所必需的部件和设备可能装配错误的概率减至最小,除非能表明设备不可能在错误装配下运行。
(c) 螺旋桨应满足下列要求:
(1) 每个螺旋桨组件(包括桨叶和桨夹)结构设计应满足:
(i) 必须设计成能承受限制机动载荷系数规定的临界飞行载荷或在正常运转情况下出现的限制载荷;
(ii) 必须设计成能承受在正常运行中预期的任何临界情况的载荷。
(2) 螺旋桨转速范围必须提供足够的余量以适应在任何适当的机动中发生的螺旋桨转速的变化,并与所使用的电子调速器相协调。
(3) 针对下列情况的需要,螺旋桨桨叶和桨夹必须进行质量平衡:
(i) 防止过大振动;
(ii) 防止在提升至最大前飞速度的任何速度下发生颤振。
(4) 螺旋桨桨叶与机体其他部分必须有足够的轴向间隙(轴向指动力系统旋转轴方向),该间隙应大于任何工况下桨叶向上或向下的最大挥舞高度值,以防止在任何工作状态下桨叶碰撞机体的任何部分。
(d) 电机应当满足下列要求:
(1) 具备对电机关键运行数据(包含但不限于转速)的监测和记录功能;
(2) 安装的方式应避免电机或植保无人机的任何部件产生有害振动;
(3) 应提供振动研究来表明螺旋桨与电机组合后,电机的主要转动部件没有承受过大的振动应力。
(e) 电调应当满足下列要求:
(1) 不得超过动力系统最大工作范围。
(2) 具备对电调关键运行数据(包含但不限于电调母线电压、电调接收的油门信号)的监测和记录功能;
(f) 动力系统及其组件(包含但不限于电机、电调及螺旋桨等),必须通过耐久性试验,包括至少600h以上的运行,并包括该型号电机组件周期性操作。
4.3 电气系统
(a) 在飞行包线内的整个正常飞行过程中,电气系统(包括但不限于电源及其传输电缆以及有关的控制和保护装置)应能够向安全运行必不可少的每一负载电路提供所必需的电压和电功率,并在可能的运行组合和持续时间内具备耐久性,以确保无人机的操作安全。每个电气子系统必须符合其预定的用途。
(b) 除动力电调或飞控系统之外的电气子系统的电源失效或故障,均不得损害安全运行必不可少的负载电路供电的能力。
(c) 必须在所有电路中安装保护装置,例如熔断器或断路器,但下列情况除外:
(1) 不装保护装置,不会出现危险的电路;
(2) 安全运行所必不可少的电路;
(3) 如果安装远程可复位型电路保护装置,则必须要求操作员进行远程操作,以便在跳闸后恢复工作。如果存在过载或电路故障,该装置应断开电路。
(d) 植保无人机电池必须能够连续输出其额定功率,或其管理系统所限定的功率。电池安装必须设计成能够承受应用的惯性载荷;
(e) 植保无人机电池管理系统应符合下列规定:
(1) 应具备过流保护/欠压保护和过压保护功能;
(2) 应可自动控制电池充电速率,以防止电池过热。
(f) 无人机应具备电源通断装置。当无人机位于地面时,地面工作人员应可断开植保无人机动力供电。
(g) 电缆必须具有足够的载流能力,满足线材温升低于100度。
4.4 飞行控制与导航系统
(a) 飞行控制与导航系统应包括飞行控制系统与导航定位系统。植保无人机应至少有一套飞行控制与导航系统,该系统可以在整个符合性运行环境中使无人机的安全控制维持在成功执行任务所需的水平。
(b) 应考虑对自动控制的要求,该系统的飞行控制性能应在无人机有效载荷范围内满足“通用要求”中(c)-(d)的整机性能和飞行特性要求;
(1) 该系统的基本部件应安装在无人机上;
(2) 应包括飞控处理器、传感器、导航设备及系统必需的其他部件,用于对姿态、速度和飞行轨迹的控制。
(3) 需考虑使用环境、电磁环境和大气条件影响。
(c) 飞行控制与导航系统应能使无人机向综合监管平台实时报送动态信息。
(d) 无人机飞行控制系统中的控制方式应包含以下类型或组合:
(1) 自动控制模式:无人机的姿态、速度和飞行轨迹完全由飞行控制与导航系统控制。除了加载或修改所需的飞行计划之外,不需要来自地面控制设备的输入。自动控制模式飞行精度需满足偏航距(水平、高度)不大于0.5m,速度偏差不大于0.5m/s。在这种模式下,植保无人机应配备相应的感知避障系统,达到全自主控制的安全性。
(2) 手动控制模式:飞行控制系统应具有速度或姿态增稳功能,操作员可发送指令控制植保无人机的姿态、速度、航向和位置。飞行控制与导航系统按照指令操作无人机以实现相应指令值。如果进行手动控制,应保证可充分、灵活、安全覆盖手动可操纵的飞行包线,动作准确,飞行状态平稳。
(e) 应能内置对植保无人机机动性能进行的限制程序,包括但不限于限高、限速、限距。
(f) 必须确保操作员能够在整个飞行包线内操作植无人机,并且整个操纵过程简便、平稳和准确。除出现如数据链路全部中断的紧急情况之外,操作员应均可在植保无人机飞行期间随时进行干预,以便对植保无人机进行安全控制。
(g) 需考虑单点故障影响植保无人机飞行安全的情况,除非此故障不会导致出现人员伤害的飞行事故。
(h) 该系统必须在飞行的整个过程中具有自我检测能力,并将故障或警告实时传输至地面控制设备。
(i) 当无人机配备有自动起飞系统和自动着陆系统时,起降系统应满足以下要求:
(1) 自动起飞或自动着陆模式启动后,操作员可通过指挥和控制数据链实时监视整个过程,并在出现故障时随时进行手动中止。
(2) 在运行过程中不会引起持续振荡或姿态变化过大等问题,指姿态不会出现不受飞控指令控制的振荡(20Hz以下的抖动,幅度3度以上),和姿态不会出现超过产品型号声明的最大姿态角。
(j) 植保无人机应配备飞行信息存储系统,具备飞行记录功能,且应满足下列要求:
(1) 应记录无人机身份信息、位置坐标、飞行速度、飞行高度和航向等飞行控制与导航系统的关键信息;
(2) 应实时记录并保存飞行作业情况,每秒至少存储1次;
(3) 其工作电源应来自植保无人机的主电源,并确保不会危及重要任务载荷设备或应急供电;
(4) 应能在飞行前检查记录器存储介质的数据记录功能是否正常。
(k) 在起飞、巡航、悬停、着陆期间,导航定位系统应可提供植保无人机的位置、高度、速度、姿态、航向角和飞行路径等信息。
(l) 飞行控制与导航系统应具备地理围栏功能,回避禁飞区域,包括但不限于机场(满足《MH 5001-2013 民用机场飞行区技术标准》)、临时举行重大活动区域。
(m) 在各环境适应性要求的条件中,飞行控制与导航软件应满足稳定运行要求:
(1) 应能长时间稳定运行,且不会发生崩溃、重启等软件故障;
(2) 应均可以执行本专用条件“特殊安全性要求”(d)中所包含的应急程序;
(3) 在具有冗余传感器的情况下,应能进行冗余传感器的故障诊断和切换,且不影响飞行安全;
(4) 需内置检测电池最低电量状态功能并执行强制降落程序。
4.5 感知避障系统
(a) 植保无人机应具备感知和避障能力。通过避障功能测试,至少应能检测到人员、树木、草垛、电线和电线杆等障碍物,并避免发生碰撞。
(b) 实时环境感知功能要求为:针对可在最大飞行半径超过200米但不超过2000米范围内进行超视距飞行的植保无人机系统,在其运行过程中,需检查地面控制设备是否能使操作员实时远程监察无人机起飞、降落及无人机周围环境情况。
(c) 植保无人机避障功能满足以下要求:
(1) 障碍物信息应可在地面控制设备上显示,并及时告警提示。
(2) 植保无人机全自动、手动模式运行时,应有感知避障能力。
(3) 无人机如没有实时环境感知与避障能力,操作员应保持全程手动控制,并设置安全观察员,保证作业运行的安全。
(4) 植保无人机应能避免与障碍物碰撞。植保无人机以生产制造商声明的最大安全避障速度飞向障碍物(生产制造商需声明可以避免碰撞的障碍物类型、材质、尺寸等信息),其避障功能应可避免无人机与障碍物碰撞,地面控制设备上应可实时显示障碍物距离。避障后无人机应能重新可控,操控无人机可飞行远离障碍物。
(5) 在全天候作业时(如适用),感知避障和无线通信系统应可在白天、黑夜、烟尘、雾霾等环境下正常工作,符合全天候作业的设计。
(d) 植保无人机感知避障系统还应具备地形跟随功能,具体要求为:应可通过地面控制设备输入定高参数;对于所输入的定高参数,植保无人机可在0-30度坡形地形运行时实现随地形变化仿地定高飞行。地形跟随高度范围1米到5米。
4.6 无线通信系统
(a) 植保无人机无线通信系统包括无人机指令与控制数据链路和有效载荷数据链路。本节仅规定无人机指令与控制数据链路。有效载荷数据链路应在具体型号的使用资料中规定。
(b) 无人机指令与控制数据链路应可实现以下功能:
(1) 将地面控制设备产生的控制指令传输至无人机(上行传输),且将无人机的状态参数传输给地面控制设备(下行传输)。上述状态参数必须包括确保植保无人机基本飞行安全所需监控的所有参数。
(2) 将数据链路自身的上行传输和下行传输的连接状态、信号强度指示给操作员。
(c) 数据链路频率和发射功率应符合中华人民共和国无线电管理条例相关规定。
(d) 应在产品说明书或其他经核准的说明书中说明所需的指令与控制数据链路性能,其要求如下:
(1) 整个通信系统的频宽和延迟时间应满足飞行与图像传输功能的要求;
(2) 应保证在无干扰、无遮挡环境下飞行半径2km范围内数据链路稳定可靠;
(3) 在可靠的通信范围内,应具有保证上下行链路数据完整性的功能和机制。
4.7 地面控制设备
(a) 植保无人机操作应配备遥控器或者等效控制器等地面控制设备,地面控制设备应具备在飞行前与植保无人机进行配对且具备完全控制的能力,使操作员在紧急情况下能介入操作:
(1) 无人机应能及时响应操作员操作指令;
(2) 正确使用情况下(无干扰、无遮挡),遥控操作应具有稳定的通信距离;
(3) 与无人机失联后应有紧急规避措施,包括但不限于重连、告警等。
(b) 地面控制设备屏显应满足以下要求:在阳光下其屏幕应能清晰显示植保无人机作业状态,包括但不限于采用高亮屏。
(c) 地面控制软件应具备必要的信息提示功能,且应便于操作员观察:
(1) 应具有电量剩余量显示和低电量提醒、告警功能;
(2) 应具有卫星定位信号强度、无线通信信号强度、网络信号强度的提醒功能;
(3) 应具有飞行作业模式切换、飞行状态(包括但不限于实时飞行高度、飞行速度、飞行距离等)、障碍物信息的显示和提醒功能;
(4) 应具有植保无人机各系统故障检测信息提示和告警功能;特别对于任一故障的电气子系统,能够进行准确的告警提示。
(d) 地面控制软件的数据传输链路包含必要的加密措施,避免软件劫持等安全事故的发生。
4.8 任务载荷系统
(a) 任务载荷系统设备即植保无人机为完成指定任务所携带的装置或设备,应包括为完成该特定任务目标而携带的所有非飞行必备设备,包括但不限于喷洒系统、播撒系统。通常情况下,如偏离(c)-(d)项,可针对无人机的其他任务载荷构型确定其型号合格审定基础。
(b) 任务载荷系统设备应满足:
(1) 必须是植保无人机产品设计所支持的任务载荷;
(2) 与植保无人机的安装连接应牢固可靠,容易松脱的零部件应装有防松装置,安装过程应便于操作,不应有毛刺和明显的伤痕、变形等缺陷;
(3) 当植保无人机携带附加任务载荷设备,其在植保无人机上的集成和运行不得影响植保无人机的安全飞行和控制。
(c) 喷洒系统应满足以下要求:
(1) 应具备良好的密封性能,单个清洗周期内应能避免出现由于农药、液态化肥、水和其他有害物质损伤、侵害植保无人机上机械部件、电子电气设备、电缆及其连接件而导致人员伤害的飞行事故;
(2) 管路应该有一定耐压能力,耐压力应按照1.5倍安全余量预留;
(3) 药液箱设计合理便捷,其总容量和加液口直径应符合GB/T 18678的要求,不应因常规加液产生对无人机操作员和第三方不利的影响;
(4) 当该系统出现异常时,不应对无人机飞行造成影响;
(5) 当无人机飞行异常时,喷洒系统应能自动停止喷洒。
(d) 播撒系统应满足以下要求:
(1) 应具备良好的密封性能,单架次作业内应能避免出现由于播撒的种子、农药、化肥、饲料和其他有害物质损伤、侵害植保无人机上机械部件、电子电气设备、电缆及其连接件而导致人员伤害的飞行事故;
(2) 当该系统出现异常时,不应对无人机飞行造成影响;
(3) 当无人机飞行异常时,播撒系统应能自动停止播撒。
4.9 外置灯光
(a) 植保无人机上应安装运行规则所要求的姿态灯及防撞灯,必须具有照度、闪光率、颜色、覆盖区域、位置以及其他要求,以对地面操作员和第三方人员进行警示,且避免与其他航空器相撞:
(1) 应至少包括红、绿、黄三种颜色,应确保视觉安全,符合GB/T 34034要求;
(2) 应具有可控性,可以通过常亮,或者交替闪烁实现;
(3) 在整个飞行过程中应具有可识别性:
(i) 包括并不限于采用单绿色闪烁识别灯、绿色和红/黄色交替闪烁识别灯;
(ii) 应确保夜间120米清晰可见。
(b) 对于机上其他灯光,颜色色度不做要求,但应禁止蓝色、琥珀色、紫色;且应不影响绿色识别灯的可见性。
4.10 环境适应性要求
(a) 温度范围要求
(1) 植保无人机各系统应满足正常植保作业环境的温度范围,确保关键部件如电池、电机等不因过热/过冷而失效。作业环境满足0-45度正常工作。
(2) 飞行控制或其他关键系统所要求的任何温度控制系统,不得发生故障,妨碍这些关键系统的功能。
(3) 整机的温度适应性应明确给出,包括但不限于设计报告、测试报告、产品说明书、操作手册等。
(b) 湿度范围要求:整机的湿度适应性应明确给出,包括但不限于设计报告、测试报告、产品说明书、操作手册等。飞机应能适应湿度<93%环境正常运行。
(c) 电磁兼容性要求
(1) 辐射骚扰限制:整机产生的电磁骚扰不应超过其预期使用场合允许的水平,并保证对使用环境中其他植保无人机、农林机械、人和可燃物等的电磁影响可控。应按照GB 9254或EN55032标准对植保无人机整机的辐射电磁骚扰水平进行评估。
(2) 射频电场辐射抗扰要求:整机射频电场辐射抗扰度按GB/T 17626.3或EN55035标准进行试验评估,应达到表1 中的B 级要求。
(3) 静电放电抗扰要求:整机静电放电抗扰应依照GB/T 17626.2或EN61000标准,接触放电按试验等级2、空气放电按试验等级3进行试验评估,应达到表1中的B级要求。
表1 电磁兼容-射频电场辐射抗扰度等级
等级
功能丧失或性能降低的程度
备注
A
各项功能和性能正常。
试验样品功能丧失或性能降低现象有:
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
B
未出现现象①或现象②。出现现象③或现象④,且在干扰停止后2min(含)内自行恢复,无需操作者干预。
C
未出现现象①或现象②。出现现象③或现象④,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启动操作后可恢复。
D
出现现象①或现象②;或未出现现象①或现象②,但出现现象③或现象④,且因硬件或软件损坏、数据丢失等原因不能恢复。
4.11 特殊安全性要求
(a) 设备、系统及安装要求:
(1) 植保无人机所配套的每一设备、系统必须符合下列要求:
(i) 其种类和设计与预定功能相适应;
(ii) 按对该设备规定的方式进行安装;
(iii) 在安装后功能正常。
(2) 无人机上的设备、系统及其安装,必须保障在发生可能的故障或失效时,对植保无人机、操作员、第三方的危害减至最小。
(3) 必须及时向地面控制设备和操作员提供系统的不安全工作条件信息,以便地面操作员采取适当的纠正动作。如果需要操作员立即反应或随后采取纠正动作的,必须提供适当的警告。系统和操纵器件的设计,包括指示和信号,必须尽量减少操作员可能产生的失误。
(4) 机上所有设备应具备足够牢固的连接,以防止振动时松动;应避免不必要的连接;应采用振动试验验证设备正常运行。
(b) 安全防护提示要求:外露的螺旋桨、电机、药液箱、电池、发动机及排气管(如适用)等可产生高温的部件或其他对人员易产生伤害的部位,应设置安全防护提示,提醒人手或身体避免触碰。
(c) 应急回收能力要求
(1) 植保无人机系统必须集成有应急回收能力(包括但不限于下列要求),在产品说明书所标注的所有运行环境和使用条件下、在整个飞行包线范围内应切实有效。
(i) 在飞行的任何阶段都应提供安全飞行终止功能,在任何时候,无法维持无人机安全运行或者对人员、财产有危害时,必须能立即启动飞行终止;
(ii) 应具备自动/手动控制返航模式,在发生意外情况时,无人机应能够自动或依据地面控制设备输入指令执行相应的应急回收程序,主要是能够自动执行预定程序中的行动方案,使植保无人机能够进入预定的安全着陆区域,或;
(iii) 以上(i)和 (ii)要求的任意组合;
(iv) 如果使用开关,其功能应为单架次使用。
(2) 应急回收能力必须有保护措施,以防止其因误操作或未授权使用引发干扰。
(3) 应急回收应包含紧急迫降,预期应可合理避免人员伤亡。
(d) 产品说明书中应详细说明无人机可能出现的性能降级或故障模式,并注明对应的应急程序(包括但不限于以下情况),且应急程序应有保护措施,以防止其因误操作引发的干扰。
(1) 针对因电磁干扰等因素而造成无人机和地面控制设备无法通信的情况,操作员应可预先设定无人机执行的应急程序,至少包括降落、返航、悬停、继续作业四种模式,确保机载操作是可预测的,并且无人机保持在飞行测试区域内。
(2) 当无人机和地面控制设备无法通信时,应遵循预定应急程序,并确保在规定区域限制内执行以下应急措施:
(i) 当数据链路信号丢失时,必须通过地面控制设备向操作员提示告警,包括但不限于声、光、振动、界面等提示告警方式;
(ii) 在(i)基础上,无人机应遵循预定程序,选择降落、返航、悬停、继续作业模式,以确保在规定区域限制内安全飞行。
(3) 对电量不足等情形,应能通过地面控制设备对操作员进行提示告警,并执行以下保护措施:
(i) 电量不足时应提前通过地面控制设备进行提示告警,包括但不限于声、光、振动、界面等提示告警方式;
(ii) 电量严重不足时,植保无人机应能执行强制降落程序,确保不会空中断电坠落,并通过地面控制设备进行告警提示。
(4) 当无人机靠近地理围栏或在地理围栏中起飞时,应能通过地面控制设备对操作员进行提示告警,并执行以下保护措施:
(i) 当无人机靠近地理围栏时,应提前减速,并最终停止在地理围栏边界外,通过地面控制设备进行相应告警提示;
(ii) 当无人机在地理围栏中时,应禁止其启动螺旋桨,并通过地面控制设备进行相应告警提示;
(iii) 当无人机因其他原因、在飞行状态下出入地理围栏内时,应立即执行强制降落程序,并通过地面控制设备进行相应告警。
(5) 当发生射桨、堵转等情况时,无人机应能通过地面控制设备软件进行告警。
4.12 产品说明书要求
(a) 必须为每架植保无人机提供产品说明书,其内容必须包含以下:
(1) 包含本章所要求的资料在内的植保无人机特性和数据介绍信息;
(2) 安全使用规范:由于设计、使用或操纵特性而为安全运行所必需的其它资料;
(3) 使用程序:说明书中应含植保无人机使用程序,必须有关于飞行前检查程序、任何正常程序和应急程序的资料,包括起飞、巡航/平飞、悬停、着陆程序在内的保证安全运行所需的其它资料。
(4) 产品维护资料;
(5) 植保无人机及其系统结构说明;
(6) 植保无人机与任务载荷系统的控制方式和操作流程;
(7) 运行限制:包括但不限于产品应用类型、飞行包线、感知避障性能、装载资料、最低操作人员数、运行场地限制等。
(b) 提供上述内容时,需遵循以下撰写要求:
(1) 说明书必须有一个总目录表;
(2) 说明书内容至少包含中文版本;
(3) 说明书可包含多个分册;
(4) (a)中所列任何适用于该无人机产品设计批准的内容均必须在说明书中给出。确保描述正确完整,条理清晰、严谨,使用、维护程序的步骤具备可操作性;如有需要,可使用图表辅助说明。
5.《颁发专用条件/批准豁免反馈意见表》(CAAC表AAC-267)
颁发专用条件/批准豁免反馈意见表
类别
X颁发专用条件 □ 批准豁免
征求意见稿编号
航空产品型号
多旋翼植保无人机
相关的适航规章和/或环保要求
无
意见或建议
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通信地址:
日期:
CAAC 表 AAC-267(11/2012)
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