DB52 T 1370-2018 农用植保无人飞机试验方法.pdf

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1、 ICS 19.060 B 90 DB52 贵州省地方标准 DB52/T 13702018 农用植保无人飞机试验方法 Method for testing agricultural plant protection drones 2018 - 11 - 28 发布 2019 - 05 - 28 实施 贵州省市场监督管理局 发布 DB52/T 13702018 I 目 次 前 言 . . II 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 术语和定义 . . 1 4 技术要求 . . 2 5 装配要求 . . 3 6 试验方法 . . 3 DB52/T 13702018 II 前 言

2、 本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意：本标准的某些内容可能涉及专利内容，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由贵州省机械电子产品质量监督检验院提出。 本标准由贵州省质量技术监督局归口。 本标准起草单位：贵州省机械电子产品质量监督检验院、遵义市产品质量检验检测院。 本标准主要起草人：郜愿愿、张冰、雍萍、周艳、王海、欧康宁、王玉琴、彭菲菲、徐能波、胡学 军、吴佳洋。 DB52/T 13702018 1 农用植保无人飞机试验方法 1 范围 本标准规定了农用植保无人飞机的技术要求和试验方法等。 本标准适用于农用植保无人飞

3、机的试验。 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，仅所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 5262 农业机械试验条件 测定方法的一般规定 GB/T 5667 农业机械 生产试验方法 GB/T 9254 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 18678 植物保护机械 农业喷雾机（器）药液箱额定容量和加液孔直径 JB/T 9782 植物保护机械 通用试验方法 3 术语和定义 GB/T 5262、G

4、B/T 9254、 GB/T 5667、GB/T 18 678、JB/T 9782界定的以及下列术语和定义适 用于本 文件。 3.1 农用植保无人飞机 配备了农药喷洒系统，用于农业植保作业的旋翼无人飞机。 3.2 手动控制模式 通过人工操作遥控器控制飞行航迹和作业任务等的作业控制模式。 3.3 自动控制模式 根据预先设定的飞行参数和作业任务等进行作业的控制模式。 DB52/T 13702018 2 3.4 空机质量 不包含药液、燃料和地面设备，但包含药液箱、油箱或电池等固有装置质量的农用植保无人飞机质 量。 3.5 最大起飞质量 能够起飞的最大质量，包含空机质量和最大负载的质量。 3.6 作业

5、高度 农用植保无人飞机作业时机具喷头与受药面的相对距离。 3.7 电子围栏 为阻挡无人飞机侵入特定区域，在相应电子地理范围中设定出特定区域，并配合飞行控制系统、保 障区域安全的软硬件系统。 4 技术要求 4.1 一般要求 4.1.1 农用植保无人飞机外观应整洁，不应有毛刺、明显伤痕或变形等缺陷。 4.1.2 农用植保无人飞机起动性能应保证在常温下按说明书规定操作方法起动 3 次，至少 1 次成功。 4.1.3 农用植保无人飞机应具备手动控制模式，该模式下悬停应稳定，应操作灵活、动作准确、飞行 状态平稳、飞行动作应正确。 4.1.4 农用植保无人飞机应具备自主控制模式。 4.1.5 农用植保无人

6、飞机在手动控制模式和自主控制模式间应能自由切换，且切换时飞行状态无明显 变化。 4.1.6 农用植保无人飞机的飞行信息存储系统应实时记录飞行信息。存储系统记录内容应至少包括： 农用植保无人飞机身份信息、位置坐标、飞行速度、飞行高度。 4.1.7 农用植保无人飞机应具有远程监管系统通信功能。 4.1.8 农用植保无人飞机悬停时（空载和满载），不应掉高或坠落。 4.1.9 农用植保无人飞机应有药液和燃料（包括电量）剩余量显示功能，且便于观察。 4.1.10 承压软管应能承受至少 1.5 倍最高工作压力而无渗漏。 4.1.11 农用植保无人飞机正常工作时，不应出现液体渗漏现象。 4.2 性能要求 4

7、.2.1 自主控制模式偏航距（水平和高度）不大于 0.5 m，速度偏差不大于 0.5 m/s。 4.2.2 续航能力最大续航时间与单架次最大作业时间之比不小于 1.2。 4.2.3 药液箱残留量不大于 30 mL。 DB52/T 13702018 3 4.2.4 喷雾关闭 5 s 后，每个喷头的滴漏数不大于 5 滴。 4.2.5 喷雾量偏差5%，喷雾量均匀性变异系数40%。 4.2.6 农用植保无人飞机作业喷幅应符合企业规定。 4.2.7 农用植保无人飞机纯作业小时生产率应符合企业规定。 4.2.8 农用植保无人飞机空机质量116 kg，最大起飞质量150 kg。 4.3 安全要求 4.3.1

8、 发动机、排气管的安装位置应避开人体易触碰的区域，对人员易产生伤害的部位应设置防护装 置。 4.3.2 对操作者有危害的部位应有永久性安全标识；机身明显位置应具有警示操作者使用安全防护用 具的安全标识。 4.3.3 农用植保无人飞机应具有限高、限速、限距功能。 4.3.4 农用植保无人飞机应有电子围栏功能。 4.3.5 农用植保无人飞机应有信号中断、燃料（电量）不足等失效情形的报警和失效保护功能。 4.3.6 农用植保无人飞机应具有识别树木、草垛、电线杆等障碍物功能，以免发生碰撞。 4.3.7 农用植保无人飞机的辐射骚扰限值按 GB/T 9254 规定执行；其射频电磁场辐射抗扰度试验按 GB/

9、T 17626.3 执行，不应出现控制信号传输中断或丢失现象，当出现喷洒无响应或其他功能丧失及性 能降低，在干扰停后 2 min 内应能自行恢复。 4.4 可靠性 农用植保无人飞机累计工作时间不少于100 h，有效度应大于95%。 5 装配要求 装配应牢固，易脱零部件应有防松装置；零部件连接处应密封，不应有液体渗漏现象。 6 试验方法 6.1 试验条件 试验条件应满足以下要求： a) 除特殊要求外，试验环境温度为 5 45 ，相对湿度为 20%85%，风速应不超过 6 m/s； b) 室外试验应选取空旷的露天场地，场地面积应满足农用植保无人飞机日常作业要求，场地表面 有植被覆盖； c) 按照

10、GB/T 5262 的规定测定温度、湿度、大气压力、海拔、风速等气象条件。 6.2 试验样机 试验样机3台，1台用于可靠性试验，1台用于除可靠性的其他试验，1台备样。 6.3 一般要求检查 6.3.1 外观检查 农用植保无人飞机外观应整洁，不应有毛刺、明显伤痕或变形等缺陷，目测并记录。 DB52/T 13702018 4 6.3.2 起动性能测试 试验前，农用植保无人飞机在额定起飞质量条件下静置1 h。按使用说明书规定的操作方法起动， 试验3次，每次间隔2 min。 6.3.3 手动模式飞行性能试验 6.3.3.1 在额定起飞质量条件下，以手动控制模式操控农用植保无人飞机，保持其在某高度悬停

11、10 s， 期间不允许操作遥控器，目测机具的悬停状态是否稳定。 6.3.3.2 向农用植保无人飞机发送单独的前飞、后飞、左移、右移控制指令，各方向飞行距离应不大 于30 m。目测飞行过程中农用植保无人飞机动作是否正确，姿态、高度、速度是否出现波动。 6.3.4 自主控制模式功能检查 查验询问农用植保无人飞机是否具备自主控制模式，试验并记录结果。 6.3.5 作业控制模式切换稳定性检查 农用植保无人飞机在正常飞行状态下，控制其在手动模式和自动控制模式间进行自由切换，观察农 用植保无人飞机在切换过程中的飞行姿态是否平滑，且不出现坠落、偏飞等失控现象。 6.3.6 飞行信息存储系统检查 农用植保无人

12、飞机模拟田间施药飞行10分钟，待返航后检查本次飞行加密数据内容是否包含速度、 高度、位置信息，是否涵盖了制造商、型号、编号信息；检查数据跟新频率。 6.3.7 远程监管功能检查 在飞行信息存储系统检查试验结束后， 检查机具远程监管系统中是否有本次飞行信息及操作者身份 信息。 6.3.8 悬停性能测试 注满燃油（满电量电池），分别在空载和满载条件下，操控机具在一定飞行高度保持悬停，直至发 出燃油（电池电量）不足报警后着陆，观察其飞行状态是否正常，记录起飞至着陆总时间。 6.3.9 药液和燃料（电量）剩余量显示功能检查 农用植保无人飞机的地面控制端应有实时显示药液箱药液剩余量、燃料剩余量、地面控制

13、端电量剩 余量。目测。 6.3.10 承压性能测试 检查承压软管标志。承压软管应能承受至少1.5倍最高工作压力而无渗漏。 6.3.11 密封性能测试 农用植保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，检查过程 中零部件及连接处、各密封部位有无松动，是否有药液或其他液体泄漏现象。 DB52/T 13702018 5 6.4 性能试验 6.4.1 自主控制模式试验 6.4.1.1 在试验场地内预设飞行航线，航线长度不小于 120 m，航线高度不大于 5 m，飞行速度为 3 m/s 至5 m/s。 6.4.1.2 在额定起飞质量条件下，操控农用植保无人飞机以自主控制模式沿

14、航线飞行，使用专用仪器 基于 RTK 差分定位系统对农用植保无人飞机空间位置进行连续测量和记录。重复 3 次。读取机具水平偏 航距、高度偏航距、速度偏差。 6.4.2 续航能力测试 注满燃油（使用满电电池），加入额定容量的试验介质。 操控农用植保无人飞机在测试场地内以3 m/s 飞行速度、3 m飞行高度及制造商明示喷药量的最小值模拟田间施药，在其发出药液耗尽的提示信息后， 选取离起飞点较近的合适位置，保持机具悬停，直至其发出燃油（电量）不足报警后着陆，记录单架次 最大作业时间为t 1、起飞至着陆总时间t 2，计算t 2/t1数值，重复3次，取最小值。 6.4.3 残留液量测试 续航能力测试结束

15、后，测量残留液量。 6.4.4 防滴性能测试 农用植保无人飞机在额定工作压力下进行喷雾，停止喷雾5 s后计时，观察出现滴漏现象的喷头数， 计数各喷头1 min内滴漏的液滴数。 6.4.5 喷雾性能测试 6.4.5.1 喷雾量偏差测试 在额定工作压力下以容器承接雾液，每次测量时间1 min3 min，重复3次，计算每分钟平均喷雾量， 再根据额定喷雾量计算喷头喷雾量偏差。 6.4.5.2 喷雾量均匀性变异系数测试 a) 将农用植保无人飞机以正常作业姿态固定于集雾槽上方，集雾槽的承接雾流面作为受药面 应 覆盖整个雾流区域，植保无人飞机机头应与集雾槽排列方向垂直； b) 农用植保无人飞机加注额定容量试

16、验介质，在旋翼静止状态下，以制造商明示的最佳作业高度 进行喷雾作业。若制造商未给出最佳作业高度，则以 2 m 作业高度喷雾； c) 使用量筒收集槽内沉积的试验介质，当其中任一量筒收集的喷雾量达到量筒标称容量的 90%时 或喷完所有试验介质时，停止喷雾； d) 记录喷幅范围内每个量筒收集的喷雾量，并按公式（1）（3）计算喷雾量均匀性变异系数。 n q q n i i 1 . (1) 1 1 n qq S n i i . (2) DB52/T 13702018 6 %100 q S V . (3) 式中： q 各测点的喷雾量平均值，单位为毫升（mL）； iq 各测点的喷雾量，单位为毫升（mL）；

17、n 喷幅范围内的测点点数； S 各喷雾量标准差，单位为毫升（mL）； V 喷雾量分布均匀性变异系数，单位为百分率（%）。 6.4.6 作业喷幅测试 a) 将采样卡(普通纸卡或水敏纸) 水平夹持在 0.2 m 高的支架上，在农用植保无人飞机预设飞行 航线的垂直方向(即沿喷幅方向)，间隔不大于 0.2 m 或连续排列布置。若使用普通纸卡作为采 样平卡时则试验介质应为染色的清水； b) 农用植保无人飞机加注额定容量试验介质，以制造商明示的最佳作业参数进行喷雾作业，若制 造商未给出最佳作业参数，则以 2 m 作业高度，3 m/s 飞行速度，进行喷雾作业。在采样区前 50 m 开始喷雾，后 50 m 停

18、止喷雾； c) 计数各测点采样卡收集的雾滴数，计算各测点的单位面积雾滴数，作业喷幅边界的两种确定方 法： 1) 从采样区两端逐个测点进行检查，两端首个单位面积雾滴数不小于 15 滴/cm 2 的测点位置 作为作业喷幅两个边界； 2) 绘制单位面积雾滴数分布图，该分布图单位面积雾滴数为 15 滴/cm 2 的位置作为作业喷幅 两个边界； d) 作业喷幅边界间的距离为作业喷幅，见图 1。试验重复 3 次，取平均值。允许在一次试验中布 置三行采样卡代替三次重复试验，采样卡行距不小于 5 m。 图1 作业喷幅边界确定方法图 6.4.7 纯作业小时生产率测试 计算纯作业小时生产率应确保农用植保无人飞机亩

19、施药量不低于0.8 L，按公式（4）计算。 s s T U W . (4) 式中： sW 纯喷药小时生产率，单位为公顷每小时（hm 2 /h）； U 班次作业面积，单位为公顷（hm 2 ）； 单位面积 雾滴数 作业喷幅边界 15 滴 /cm 2 测点位置 作业喷幅边界 DB52/T 13702018 7 sT 纯喷药时间，单位为小时（h）。 6.4.8 最大起飞质量限值确认 农用植保无人飞机应注满燃油（满电电池）。在机身加挂配重至总重量达151 kg，加挂配重应考虑 机身重心偏移，操控农用植保无人飞机起飞，观察其能否离地升空，若离地升空，则判定其最大起飞质 量超过150 kg。 6.5 安全性

20、能试验 6.5.1 安全防护装置检查 发动机、排气管的安装位置应避开人体易触碰的区域，对人员易产生伤害的部位应设置防护装置。 目测检查。 6.5.2 安全标识检查 对操作者有危害的部位应有永久性安全标识；机身明显位置应具有警示操作者使用安全防护用具的 安全标识。目测。 6.5.3 限高、限速和限距功能测试 a) 在手动控制模式下操控农用植保无人飞机持续向上飞行，直至无法继续向上飞行，并保持该状 态5 s 以上即认定达到限高值，测量此时机具相对起飞点的最大飞行高度； b) 在手动控制模式下操控农用植保无人飞机平飞，逐渐增加飞行速度，直至其无法继续加速，并 保持该速度 5 s 以上即认定达到限速值

21、，测量此时机具相对地面的飞行速度； c) 在手动控制模式下操控农用植保无人飞机平飞，逐渐远离起飞点，直至其无法继续前进，即认 定达到限距值，测量此时机具相对起飞点的飞行距离。 6.5.4 电子围栏测试 设置农用植保无人飞机，在试验场地内增加一块30 m30 m20 m空间区域为电子围栏的禁飞区。 操控农用植保无人飞机以2 m/s飞行速度、5 m飞行高度接近禁飞区，观察农用植保无人飞机是否自动采 取措施，具体包括报警提示、自动悬停、自动返航、自动着陆等。记录机具反应情况。将农用植保无人 飞机搬进禁飞区，观察其是否有报警提示且无法启动。 6.5.5 报警和失效保护功能测试 触发农用植保无人飞机的失

22、效（中断通信链路、电池电量过低等），观察农用植保无人飞机是否有 制造商预先设定的失效保护功能，记录机具反应情况，对照制造商声明的失效保护功能，一致则认定该 项目通过。 6.5.6 避障性能测试 操控农用植保无人飞机以2 m/s的飞行速度飞向电线杆、树木、草垛等任意障碍物，观察农用植保 无人机能否避免与障碍物碰撞。 6.5.7 电磁兼容测试 6.5.7.1 按照 GB/T 9254 的规定对农用植保无人飞机整机的辐射电磁骚扰水平进行评估。 6.5.7.2 按照 GB/T 17626.3 的规定对农用植保无人飞机整机的射频电磁场辐射抗扰度能力进行评估。 DB52/T 13702018 8 6.6

23、可靠性试验 6.6.1 故障级别分为致命故障、严重故障、一般故障、轻微故障四级。故障分级表见表 1。 表1 故障分级表 故障级别 故障示例 致命故障 坠机、爆炸、起火 发动机/电机等动力故障 控制失效或控制执行部件故障 旋翼损坏 严重故障 作业时机具上任意部件飞出 施药控制设备故障 无线电通讯设备故障 一般故障 地面控制端设备故障 紧固件松动 罩壳松动 轻微故障 喷头堵塞 6.6.2 试验样机 1 台，农用植保无人飞机处于作业状态，按累计 100 h 进行考核，记录作业时间、故 障时间，期间不得发生致命故障和严重故障。按公式（5）计算有效度。 100 Zg Z TT T K . (5) 式中： K 有效度，%； gT 故障排除时间，单位为小时（h）； ZT 纯工作时间，单位为小时（h）。 6.7 装配检查 检查装配是否牢固，易脱零部件是否有防松装置；零部件连接处应密封，不应有液体渗漏现象。目 测并记录。 _ DB52/T1370-2018