Q∕GDW 11384-2015 架空输电线路固定翼无人机巡检系统.pdf
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1、ICS 29. 240 Q/GD 国家电网公司企业标准Q/GDW 11384-2015 架空输电线路固定翼无人机巡检系统Fixed-Wing U AV Inspection System for Overhead Transmission Lines 2015-07-17发布2015 -07 -17实施国家电网公司发布Q/GDW 11384 -2015 目;欠前言. . . 11 I 范围.1 2 规范性引用文件.3 术语和定义.1 4 系统分类. . .25 系统组成.26 功能要求.,.37 技术指标要求.48 其他要求.5 9 检测试验内容.6附录A(资料性附录)架空输电线路固定翼无人机
2、巡检系统移交资料.7编制说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Q/GDW 11384 -2015 目IJi=i 本标准以国家电网公司现有架空输电线路固定翼无人机巡检系统的功能和性能为基础,考虑固定翼无人机及相关技术的发展趋势,结合固定翼无人机巡检系统应用需求进行编制。本标准的附录A为资料性附录。气标准:由国家电网公司运检部提出并解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准起草单位:国 网山东省电力公司,
3、中国电力科学研究院。本标准主要起草人:董盟、任杰、王滨海、周宏字、刘俄、忖晶、郑天茹、李茂华、孟海磊、杨波、张晶晶、余向森、孙晓斌、李思毛、魏传虎、王万国、刘辉、刘蝶、赵金辉、雍军。本标准首次发布。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。H Q/GDW 11384 -2015 架空输电线路固定翼无人机巡检系统1 范围本标准规定了用于架空输电线路巡检的固定翼无人机巡检系统的组成、功能要求、技术指标要求、检测试验内容以及其他要求。本标准适用于交、直流架空输电线路固定翼无人机巡检系统。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,仅注日期的版本适用于本
4、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 4208 外壳防护等级C!P代码)GBrr 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GBrr 25480 仪器仪表运输、贮存基本环境条件及试验方法GBrr 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法GBrr 2423.5 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法GBrr 2423.8 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法GBrr 2423.10 电工电子产品环境试验第2部分:试验方jGBrr 2423.21 电工电子产市1环境试验第2部分:试验方法GBrr 2423.22 电子电工产品
5、环境试验第2部分:试验方法GBrr 2423.38 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法QCT743 电动汽车用银离子蓄电池3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 机载追踪器airborne tracker 试验A:低温试验Ea和导则:冲.试验Ed:自由跌落试验Fc:振动CIE弦)试验M:低气压试验N:温度变化试验R:水试验方法和导则依赖于机载电源和数传电台工作,能通过定时自动或受控应答方式与工作人员取得联系,确定卢人机所在位置信息的机载设备。3. 2 全自主起降automa植ctake off and landing 无需人工操作,按照预先设置的指令完成起飞、着陆任务。3. 3
6、 手动飞行模式manualffight 不依赖导航定位系统,固定翼无人机不受飞控系统闭环控制的飞行模式。3. 4 增稳飞行模式augmenta世onffight导航定位系统不参与控制,飞行控制系统控制固定翼无人机飞行姿态,操作人员控制速度、航向、高度等的飞行模式。3.5 Q/GDW 11384 -2015 全自主飞行模式automatic Oight 固定翼无人机完全由飞控系统闭环控制的飞行模式。3.6 滑跑起降sliding takeoff and landing |菌定翼,无人机在起飞和降落时需要在跑道上滑行一段距离的起降方式。3. 7 弹射起飞catapult takeoff 国定翼无人
7、机利用弹射装置施加推力,提高初始速度完成起飞的方式。3. 8 手抛起飞hand throw takeoff 固定翼无人机借助人为抛掷完成起飞的方式。3.9 机腹擦地着陆belly landing 固定翼无人机借助机腹与地面的摩擦完成降落回收的方式。3. 10 伞降回收parachute landing 固定翼无人机利用降落伞完成降落回收的方式。3. 11 撞网回收arresttedlanding 固定翼无人机利用拦阻网和缓冲装置完成降落回收的方式。3. 12 三维程控飞行3D programmed Oight 由计算机自动控制无人机按照预设航线变高程飞行的控制方式。3. 13 真高actual
8、 height 固定翼无人机飞行时距离地面的垂直距离。3. 14 一键返航a key to return 不论无人机处于何种飞行状态,只要操作人员通过地面控制站或遥控手柄上的特定功能键(按钮)启动该功能,无人机应中止当前任务,按预先设定的策略返航。4 系统分类4. 1 中型固定翼无人机指空机质量大于7kg且小于等于20kg的固定翼无人机,续航时间一般大于等工2小时,适用于大范围通道jili检、应急巡检和灾情普查。4. 2 小型固定翼无人机指空机质量小于等于7峙的固定翼无人机,续航时间一般大子等于1小时,适用于小范围通道巡检、应急巡检和灾情普查。5 系统组成5. 1 组成5. 1. 1 固定翼无
9、人机巡检系统应包括固定翼无人机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统。5. 2 固定翼无人机分系统5. 2. 1 固定翼无人机分系统包括:固定翼无人机平台、通讯系统和地面站系统。5. 2. 2 固定翼无人机平台包括无人机本体和飞行控制系统,应装有机载追踪器和飞行数据记录仪,中2 Q/GDW 11384 -2015 型固定翼元人机宜增配北斗卫星机载追踪器。5.2. 3 通讯系统包括数据传输系统和视频传输系统。5. 2. 4 固定翼无人机巡检系统的地面站系统包括硬件设备、飞行控制软件和检测软件等,具备系统航迹及参数显示和控制等功能。5.3 任务载荷分系统5. 3. 1 任务载荷分系统包括任务设备和
10、地面显控单元。5.3.2 任务设备应包括可见光照相机和可见光摄像机,可根据巡检任务需求选择搭载红外检测设备。可在地面显控单元实时显示视颇。5. 4 综合保障分系统5.4. 1 综合保障分系统一般包括供电设备、动力供给(燃料或动力电池)、发射回收装置、专用工具、备品备件等,根据需要可配备储运车辆。6 功能要求6. 1 起降方式起|埠方式满足以下要求:a ) 宜具备全白主起降功能。b ) 起飞可采用滑跑、弹射、手抛等方式。c) 降落可采用伞降、洞跑、机腹擦地、撞网等方式,其中伞降为必备方式。d ) 机载任务设备、电机/发动机等核心部件应具有适当防护措施,防止着陆时受直接冲击。e) 采用机腹擦地方式
11、降落的固定翼元人机,触地部位应使用耐磨材料。f) 采用伞降方式的固定翼无人机,机体应具备适当保护措施。g ) 采用撞网方式降落的无人机,机体布局应采用后置螺旋桨的布局型式。6. 2 飞行功能飞行功能满足以下要求:a) 应具备一键返航功能。b ) 飞行控制系统应具备三维程控飞行功能。c ) 一般应具备手动、增稳和全自主飞行模式,三种飞行模式可自由无缝切换,切换过程中,固定翼无人机应保持稳定的飞行状态和飞行姿态。d) 在白主飞行模式下执行任务时,具备定点盘旋功能,相关参数可灵活设置。e) 飞行状态和任务模式可灵活设置,设置内容包括但不限于飞行航线、高度、速度,起飞和降落方式,安全策略等,且在地面站
12、上应有参数设置界面。f) 应具备在线任务规划功能,支持通过地面站在飞行过程中实时修改航路点。g ) 飞行任务可保存,并支持重复调用和编辑,且应支持航路点信息批量导入和导出。h) 飞行数据可在线记录,具有飞行数据下载和分析工具。6. 3 通讯功能通讯功能满足以下要求:a ) 应能够实现固定翼无人机分系统的测控数据上传和下传。b ) 应能够实现任务载荷分系统的测控数据上传和下传。c ) 具有实时视频传输功能。6. 4 任务功能任务功能满足以下要求:a) 同时具备拍照、全程摄像功能。b ) 拍照支持手动和自动模式(定点、定时和定距)。3 Q/GDW 11384 -2015 c ) 可见光图像和视频数
13、据均可机载保存,同时能记录图像获取的时间和位置信息。d ) 红外检测设备应具备伪彩显示功能。6. 5 地面显示功能地面显示功能满足以下要求:a ) 应具备地图导入及显示功能,且预设航线、飞行航迹和机头指向等应能在地图中显示。b) 应具备飞行状态、通讯状态等遥测参数的显示和l记录功能,宜具备发动机(电机)状态显示和l记录功能。c ) 宜具备巡检任务界面和飞行控制界面分屏显示的功能。d ) 应采用高亮屏,在户外阳光下应能清晰显示。e) 人机交互界面应为中文界面。6. 6 安全保护功能安全保护功能满足以下要求:a ) 应具有自检功能,自检项目应至少包括:飞行控制模块、电池电压量、发动机(电机)工况遥
14、控遥测信号等。以上任一部件故障,均能进行声、光报警,并且系统锁死,无法起飞。根据报警提示,应能确定故障部件。b ) 应具备飞行状态、通讯状态、发动机(电机)状态等参数越限告警功能,报警方式应为声、光报警。c ) 应具备安全控制策略,包括返航策略和应急降落策略。返航策略应至少包括原航线返航和直线返航,可对返航触发条件、飞行速度、高度、航线等进行设置。应急降落策略触发条件可设置。d ) 若采用弹射起飞,弹,射触发启动装置需具备防误操作措施。7 技术指标要求7. 1 环境适应性环境适应性满足以下要求:a ) 存储温度范围-20C-+65C。b ) 工作温度范围-20.C-+55.C(电动)、-30.
15、C-+55C(油动)。c ) 相对温度:运90%(+25C)。d ) 抗风能力10m/s(距地面2m高,瞬时风速)。e) 抗雨能力:能在小雨(12小时内降水量小于5mm的降雨)环境条件下短时飞行。7. 2 起降技术指标起降技术指标满足以下要求:a ) 采用滑跑方式起飞、降落或采用机腹擦地方式降落时,滑跑距离应小于50米。b) 弹射架应可折叠,折叠后长度不直超过2米,重量不宜超过30kg。c) 采用伞阵降落方式时,开伞位置控制误差不宜大于15米。7. 3 飞行性能技术指标飞行性能技术指标满足以下要求:a ) 巡航速度60.100km/h。b ) 最大起飞海拔高度二三4500m。c ) 最大巡航海
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