小型气象无人机外场作业规范DB45／T 1961-2019.pdf

ICS 07.0 60 A 47 DB45 广西壮族自治区地方标准 DB 45/T 19612019 小型气象无人机外场作业规范 Specifications for field operation of the small scale meteorological UAV 2019-05-31 发布 2019-06-30 实施广西壮族自治区市场监督管理局 发布 DB 45/T 1 96 1 20 19 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 术语和定 义.1 3 作业安全 技术准备.2 4 作业安全 保障措施.3 5 作业安全 实施.4 6 作业后检查与总结.5 附录 A（规范 性附录）飞行气象条件.6 附录 B（规范 性附录）无人机飞行应急预案.7 DB 45/T 1 96 1 20 19 II DB 45/T 1 96 1 20 19 III 前 言 本标准按照G B/T 1.1 2 0 09给出的规 则起草。本标准由广西壮族自治区气象局提出。本标准由广西气象标准化技术委员会归口。本标准起草单位：广西壮族自治区气象科学研究所。本标准主要起草人：马瑞升、李晓征、孙明、刘志平、张利辉、孙涵、吴朝晖。DB 45/T 1 96 1 20 19 1 小型气象无人机外场作业规范 1 范围 本标准规定了小型气象无人机外场作业安全技术准备、作业安全保障措施、作业安全实施、作业后 检查与总结的技术要求。本标准适用于以起飞重量不超过25 k g，巡航速度在20 0 k m/h以 下的固定翼无人机为飞行平台，开展 的气象相关飞行作业活动。气象业务用旋翼无人机、无人直升机、垂直起降固定翼无人机、无人飞艇及 其他无人飞行器开展相关作业等可参照执行。2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。2.1 无人机 u nma nn ed a er ial v eh ic l e（U AV）一种由动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用的航空器，具有遥控、半自主、自主三种飞行控制方 式。DB45/T 13612016，定义3.1 2.2 小型气象无人机 s ma ll sc al e me teo ro lo gi ca l U AV 起飞重量小 于25 k g,巡航 速度200 km/h 以下,可以 执行大气探测、生态遥感、灾害监测和科学试 验 等气象飞行任务的无人机。2.3 飞控系统 flig ht c on tro l sy st em 全称自动飞行控制系统，是集成了飞行稳定控制、导航和任务控制等功能，以航空器为被控对象的 控制系统。2.4 测控系统 me as ur em en t a nd c on tr ol sy st em 全称遥测控制系统，是依据被控对象的检测结果，按照人们预期目标对被控对象实施控制的一种系 统。2.5 空域 a ir spa ce DB 45/T 1 96 1 20 19 2 根据飞行任务的需要而划定的一定范围的三维空间。2.6 飞行气象条件 f li gh t w ea th er c ond it io n 能够保证完成不同飞行任务最低要求的气象条件。2.7 应急预案 em er ge nc y pla n 针对飞行中可能遇到的突发事件，如无人机故障、失联、失控、气象条件突变及人员意外等情况而 事先拟定的应急管理、操作、救 援 等措施的 计 划。2.8 航线 r ou te 规划给无人机使用的空中 路径。2.9 航迹 f li ght t ra ck 无人机在空中 形 成的飞行 轨迹。3 作业安全技术准备 3.1 资料收集 3.1.1 图件收集 收 集拟作业区 域 具有 地 理 坐 标和 高程信息 的 地形图或数字影像图。3.1.2 气象资料 3.1.2.1 收 集拟作业区 域 在拟作业 时 间 段 的 温 度、湿 度、大气 压、风向、风 速和主要 天 气 现 象等气 候 背景资料。3.1.2.2 收 集了 解 拟作业区 域 在拟作业 时 间 段 的 天 气预 报。3.2 作业场地勘察 3.2.1 起降场地选取 根据机型要求，综合考虑地形地貌 和 海拔 的 影响，选取净 空条件 符合 要求的起降场 地。3.2.2 电磁环境调查 将 使用的 电子设 备在拟开展作业的 现 场 进 行开机测试，检验是 否符合 飞行条件。3.2.3 作业环境调查 获取 飞行区 域内地形、水体、植 被、机场、航 线、道路、人 口 密 集区、重要 设 施、供电 及 通讯塔杆 等 信息。3.3 作业方案设计 DB 45/T 1 96 1 20 19 3 飞行作业方案设计应遵循以下原则：a)飞行高度应高于作业区域地面最大标高 20 0 m以 上，且飞行高度应符合无人机厂家升限要求；b)具体航线形 式根据任务 性质和要求 设定，总飞 行航程应小 于无人机最 大航程的 80，并拟定 应急备降区域；c)起降航线设计和起降方式选取应综合考虑当时当地的气象条件和周边地形地貌，确定无人机的 进、离场航线，选择可行的起降方式。3.4 飞行作业申报 飞行作业申报应按照以下步骤进行：a)申请飞行作业的单位（个人）向飞行空域所在地的民航空中交通管理部门提出飞行评审申请，并提交评估报告，如符合条件不需要评审的飞行作业，需提供相关说明材料；b)评估报告由所在地民航监管局组织进行并出具评审结论意见；c)评审通过后，申请飞行作业的单位（个人）向飞行 空 域所在地的空军和民航空中交通管理部门（以下简称空管部门）提出飞行空域及飞行计划申请，申请信息应包括：申请单位（个人）、无人机信息、飞 行 评审结论意见、飞行空域范围、飞行高度（对应海拔高度）、作业性质、作业内容、拟使用空域时间、起飞点坐标、作业航线和应急方案、联系人等；d)飞行日前1 d，再次向空管部门申报次日飞行计划，内容包括：作业性质、申请单位（个人）、联系人、飞行期间联系方式、无人机信息、拟使用空域时间、起飞点坐标、飞行空域范围、飞 行高度、作业航线和应急方案等；e)飞行当日起飞前 1 h，需 向空管部门确认当日飞行计划，如有变化或调整，应取得空管部门的 同意方可执行；f)无人机按计划起飞后，应及时通报空管部门，并按照计划实施飞行作业，期间发生特殊情况或 改变飞行计划时应及时报告空管部门，并按照空管指令执行操作；g)无人机作业结束后及时通报空管部门。3.5 设备准备 无人机作业日前1 d 应进 行系统测试和准备工作，详见5.1中 的起飞前检查。4 作业安全保障措施 4.1 飞行气象条件保障 飞行气象条件保障要求详见附录A。4.2 作业应急预案 作业应急预案基本要求和内容详见附录B。4.3 设备日常保养与人员培训 无人机设备日常保养及人员培训应遵循以下原则：a)非作业期间，每 15 d 对所 有 设备进行一次维护、保养，要求具备 6 h 内 开展作业的能力；b)设备和部件损坏后应及时维修，非返厂维修需在 3 d内 完成；c)设备维护应专人负责，并建立设备使用维护档案；d)非作业期间，每 30 d至 少 进 行一次实操飞行训练；DB 45/T 1 96 1 20 19 4 e)应保 持 作业 队伍 的人员稳定。5 作业安全实施 5.1 起飞前检查 5.1.1 无人机起飞前应 进 行 设 备 逐项 检查和系统联机测试，主要 包括：a)飞机结 构 检查：机 身、主翼、尾 翼、起 落架、降 落伞、螺 旋 桨、油箱、舵 机、起飞重量和重 心、机 载天线 和 电 台、机 载电源、紧 固 部 件、机 体 结 构、飞控及 载荷设 备安 装 稳固；b)飞控系统检查：按照使用 说 明 书 中飞控系统检查要求 进 行；c)测控系统检查：计算 机和 地面 监控系统 工 作 状 况、地面设 备 电源电压、通讯天线架设 和 连接、上下行 数 据 链通讯，航 线确认；d)动力系统检查：油 动动力系统（油 量、油路、油滤、油门、火花塞、转 速稳定性）、电 动动 力 系统（动力 电池电压、电子调 速器、运 行稳定性等）；e)弹射 系统检查：发 射架 结 构 及 状 况（保 险 机 构、发 射架 结 构、滑车解锁、飞机 解锁、弹射支 点、加载橡筋 等）、发 射 控制系统（加载电源、绞盘 等）；f)回收 系统检查：采 用降 落伞回收 的，每次 起飞前降 落伞 应重 新折叠装载，并通 过遥控和无 线电 链路进 行开 伞 测试；采 用 滑 降 回收 的，应检查 滑橇或 起 落架 的结 构 及 强 度；g)遥控器 拉距 检查：遥控器 电源电压、飞行 模 式 切换、升降 舵 机、副 翼 舵 机、方 向舵 机、油门舵 机、伞 降 舵 机、设 备控 制开关等；h)灯光 检查：执行 夜 航的无人机应安 装独立供电 的航行 信号灯 系统，至少 应 包括左 翼 尖红灯、右 翼 尖绿灯、尾部白灯 及机 腹、机 背两个高亮频闪灯，供电时 间应在无人机最 长 航 时 的2 倍 以上；i)载荷设 备检查：有实 时视频影像回传 系统的，开机检查 摄像头 及 视频链路 是 否正常，同 时 检查 任务 设 备是 否正常。5.1.2 执行以上检查操作 时 应 做 到：a)两 人同 时或交叉进 行；b)按照检查 内容逐项 检查 并记 录；c)不 得 对 各接插 件 进 行 带电插拔。5.2 飞行安全监控 飞行安全监控 内容 应 包括：发动机 转 速、高 度、空速、地 速、时 间、位 置（坐 标）、飞机 状 态（爬 升、巡航、俯冲、降 落 等）、飞行 模 式(RC、U A V 等)、导航系统定位 状 况、油 量、机 载电源电 压、动力 电源电压、油门、俯 仰角 度、滚 转 角 度、偏 航 角 度、航 迹、目标航 点、通讯指令 上 传 与 响 应等。5.3 航迹保持 航 迹 保 持 要求参 见 无人机生 产 厂家 技术 指 标。5.4 空情报告 无人机升空后以下情况应 向 空管 部门进 行空情 通报：a)起飞升空后；b)飞行中根据要求 报告 飞机 状 态及位 置信息（经 度、纬 度和 高 度）；c)空中出 现特 情 或 者 改 变飞行 计 划 时；d)飞机 着陆 后；DB 45/T 1 96 1 20 19 5 e)当日飞行任务结束后。6 作业后检查与总结 6.1 作业飞行后检查 完成作业飞行后，应开展以下工作：a)检查硬件：机体结构、机载设备、电源、油量等；b)倒出剩余油料，取出电池；c)检查飞行过程记录是否完整；d)确认任务完成情况；e)清点仪器设备。6.2 飞行总结 完成飞行任务后，应在 1 个工作日内开展以下飞行总结工作：a)飞行过程分析、机体受损情况及原因分析、意外情况分析等，所有相关结论形成文档并保存；b)利用相关记录文件开展飞行任务完成质量评价；c)总结经验、教训，提出改进方案。DB 45/T 1 96 1 20 19 6 A A 附 录 A（规范性附录）飞行气象条件 飞行气象条件 见 表 A.1。表A.1 飞行气象条件 气象条件 禁止作业条件 风速、风向 巡航速度 风速范围 小于 10 m/s 大于 4 m/s 10,30）m/s 大于 8 m/s 30,50）m/s 大于 16 m/s 大于等于 50 m/s 大于 20 m/s 湿 度 作业环境湿度高于 90RH 能见度（沙尘影响）小于 1 000 m 冰 冻 作业高度环境温度低于 0 且湿度达到 95以上 强对流天气 正在发生强对流天气时，作业区域有浓积云、积雨云时，禁止升空作业 注1：无人机起飞和降落必须逆风向。注2：台风探测等特殊作业任务或厂家标准特别声明除外。注3：风速不得大于巡航速度的40。DB 45/T 1 96 1 20 19 7 B B 附 录 B（规范性附录）无人机飞行应急预案 B.1 应急预案的基本原则 无人机在外场飞行中，发生紧急情况，需要进行应急操作时，应遵循以下原则：a)避免危及地面人员、财产；b)由机长全权负责；c)无人机在视线范围内时，由遥控操作进行应急处置；d)力争回收飞机；e)在不能回收飞机的情况下，将地面二次伤害降至最低；f)为降低无人机对地面可能造成的伤害，固定翼小型气象无人机应配备伞降系统；g)停车开伞指令应间隔 1 s 2 s 重复发 出 23 次，如 停车、开伞指令为独立指令，应先发出停 车指令，1 s 2 s 后再发出 开 伞指令。B.2 无线电干扰应急预案 B.2.1 飞行中通讯链路受到间歇性干扰，应按照图B.1所 示流程采取相应措施。是 否 正常 异常 图 B.1 通讯链路受到间歇性干扰应急流程 间隔 10 s，发出两次返航指令，要求 无人机中断作业直接飞往预定降落区域 观察无人机 是否做出正确响应 返航过程中密切关注 无人机通讯链路及飞行状态 正常降落回收 执行相应操作 发出停车开伞 指令，记录位置 寻找回收飞机 DB 45/T 1 96 1 20 19 8 B.2.2 飞行中 通讯链路 中 断，应按照 图 B.2所 示流 程采取 相应措施。是 否 图 B.2 通讯链路中断应急流程 以 10 s 为间隔，持续发出返航指令，要求无人机飞往预定降落区 记录无人机最后 发回的位置信息 计算无人机按预定航线正常飞行 到达降落区域的时间并加五分钟为限 手工正常回收 沿设计航线、通讯中断点与回收点 之间的连线，寻找回收飞机 无人机是否 按时返回 DB 45/T 1 96 1 20 19 9 B.3 导航卫星失锁应急预案 飞行作 业中，首次发生导航卫星失锁现象，应密切关注飞机飞行状态，如定位恢复，则加强监测继 续飞行；如现象持续或间断性频繁重复出现，应按照图B.3 所 示流程采取相应措施。正确 异常 正常 良好 异常 异常 图 B.3 导航卫星失锁应急流程 发出返航指令，要求无人机 中断作业直接飞往预定降落区 域 观察无人机 是否做出正确响应 返航过程中密切关注 无人机定位及姿态情况 正常降落回收 执行相应操作 关注无人机姿态及飞行高度，选择合适地点发出停车开伞 指令，记录位置 寻找回收飞机 再次发出返航指令，观察 无人机是否作出正确相应 DB 45/T 1 96 1 20 19 10 B.4 发动机状态异常应急预案 发生发动机 运 行 状 态 异 常时，应按照 图 B.4所 示流 程采取 相应措施。不稳定 停车 有 无 良好 异常 图 B.4 发动机停车应急流程 发动机状态判定 发出返航指令，要求无人机 中断作业直接飞往预定降落区 返航过程中密切关注 发动机转数及无人机飞行状态 正常降落回收 执行相应操作 发出停车开伞 指令，记录位置 寻找回收飞机 引导飞机避开地面目标，到达备降区域 判断有无 滑翔返回可能 DB 45/T 1 96 1 20 19 11 B.5 机载电源低压应急预案 发生机载主电源低压报警情况时，应按照图B.5所 示流程采取相应措施。良好 异常 图 B.5 机载电源低压应急流程 发出指令，关闭 机上所有任务设备电源 发出返航指令，中断作业 直接飞往预定降落区 返航过程中密切关注 主电源电压及无人机飞行状态 正常降落回收 执行相应操作 DB 45/T 1 96 1 20 19 12 B.6 飞行状态异常应急预案 发生飞行 状 态 异 常报 警 情况 时，应按照 图 B.6所 示流 程采取 相应措施。否 是 否 是 否 异常 是 正常 否 是 稳定 不稳定 图 B.6 飞行状态异常应急流程 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 地速变化幅度是否 超过设定空速的 30%发出返航指令，要求无人机中断作 业直接飞往预定降落区，并关注飞 行姿态，有异常则执行相应操作 继续作业飞行 并关注地速变化 寻找回收飞机 发出停车开伞 指令，记录位置 寻找回收飞机 检查空速是否正常 发出停车开伞 指令，记录位置 发出降低高度指令，调整飞机航高至地速稳定 正常降落回收 密切关注飞行状态，有异常则执行相应操作 寻找回收飞机 飞行姿态是否正常 飞行高度是否 在安全高度以上 空速过低，发降高指令；空速过高，发升高指令。观察飞机响应及状态 寻找回收飞机 发出停车开伞指 令，记录位置，寻找回收飞机 中华人民共和国广西地方标准 小型气象无人机外场作业规范 DB45/T 1961 2019 广西壮族自治区市场监督管理局统一印刷 版权专有 侵权必究