《民用輕小型固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)方艙式地面控制站通用要求》

1HB/TXXXXX—XXXX民用輕小型固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)方艙式地面控制站通用要求本文件規(guī)定了民用輕小型固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)方艙式地面控制站的一般要求、詳細(xì)技術(shù)要求和試驗(yàn)驗(yàn)證要求。本文件適用于空機(jī)重量7kg~116kg，且最大起飛重量不超過(guò)150kg的固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的方艙式地面控制站，其他無(wú)人機(jī)系統(tǒng)地面控制站可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB146.1標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路限界第1部分：機(jī)車(chē)車(chē)輛限界GB1589汽車(chē)、掛車(chē)及汽車(chē)列車(chē)外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值GB8566計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范GB8567計(jì)算機(jī)軟件文檔編制規(guī)范GB38152無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)GB/T3047.6電子設(shè)備臺(tái)式機(jī)箱基本尺寸系列GB/T7269電子設(shè)備控制臺(tái)的布局、型式和基本尺寸GB/T38924民用輕小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)環(huán)境試驗(yàn)方法3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T38152界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1方艙式地面控制站sheltergroundcontrolstation以方艙為承載平臺(tái)的地面控制站。3.2信息處理informationprocessing對(duì)任務(wù)載荷及其它渠道獲取的信息進(jìn)行處理、分析等。3.32HB/TXXXXX—XXXX任務(wù)規(guī)劃missionplanning對(duì)任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中各種任務(wù)載荷的工作狀態(tài)與使用方式進(jìn)行規(guī)劃。4一般要求4.1組成民用輕小型固定翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)方艙式地面控制站采用方艙結(jié)構(gòu)，主要由方艙、監(jiān)控和處理設(shè)備等組4.2功能性能4.2.1基本功能方艙式地面控制站的基本功能一般包括：a)飛行監(jiān)控：主要對(duì)無(wú)人機(jī)平臺(tái)的飛行和導(dǎo)航進(jìn)行控制，同時(shí)顯示無(wú)人機(jī)的狀態(tài)信息，包括飛行狀態(tài)信息顯示、飛行軌跡顯示、導(dǎo)航信息顯示、設(shè)備狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)視、故障報(bào)警以及自檢等；b)任務(wù)載荷監(jiān)控：主要對(duì)任務(wù)載荷進(jìn)行控制、顯示工作狀態(tài)和載荷信息（圖像信息等）等功能；c)數(shù)據(jù)管理：主要有配置參數(shù)管理、遙控信息的內(nèi)部組幀及分發(fā)、遙測(cè)信息的內(nèi)部拆幀及分發(fā)，以及綜合數(shù)據(jù)的記錄、檢索與回放等功能，載荷數(shù)據(jù)應(yīng)符合載荷技術(shù)指標(biāo)或規(guī)范的要求，并能實(shí)時(shí)、保真重現(xiàn)機(jī)載載荷的輸出數(shù)據(jù)；d)任務(wù)規(guī)劃：主要有航線規(guī)劃與評(píng)估，區(qū)域及態(tài)勢(shì)顯示等功能。4.2.2擴(kuò)展功能方艙式地面控制站的擴(kuò)展功能一般包括：a)信息處理：主要有遙感等任務(wù)載荷信息處理和分發(fā)等功能；b)空中交通管理：主要有空中交通態(tài)勢(shì)顯示，空中交通管理命令接收以及空中交通告警等功能；c)外部通信：主要有通用電臺(tái)接入、話音通信、空中交通管理網(wǎng)絡(luò)接入以及數(shù)據(jù)文件收發(fā)等功能。4.2.3性能方艙式地面控制站的性能一般包括：a)能夠同時(shí)監(jiān)控至少2架無(wú)人機(jī)（需要時(shí)）；b)能夠同時(shí)通過(guò)多種連接方式接入地面數(shù)據(jù)鏈；c)能夠管理至少1種任務(wù)載荷以及處理載荷信息；d)能夠存儲(chǔ)不少于10個(gè)飛行架次或50h的飛行信息，并將其換算為GB或TB存儲(chǔ)單位（標(biāo)稱）的存儲(chǔ)（即具備一般不少于2TB的存儲(chǔ)空間）。4.3可靠性3HB/TXXXXX—XXXX可靠性指標(biāo)應(yīng)包括平均故障間隔時(shí)間（MTBF）或平均無(wú)故障時(shí)間（MTTF方艙式地面控制站的可靠性應(yīng)滿足系統(tǒng)要求，與系統(tǒng)指標(biāo)相匹配。4.4維修性方艙式地面控制站應(yīng)具有維修可達(dá)性、艙內(nèi)設(shè)備互換性、防差錯(cuò)及識(shí)別標(biāo)志、設(shè)備檢測(cè)與故障診斷等維修性。方艙式地面控制站維修一般為現(xiàn)場(chǎng)維修。4.5測(cè)試性方艙式地面控制站應(yīng)具有自檢能力。方艙式地面控制站應(yīng)能夠?qū)⒐收隙ㄎ恢连F(xiàn)場(chǎng)可更換單元（LRU）。4.6保障性方艙式地面控制站應(yīng)具有保障人員使用、維修、維護(hù)等所需的保障設(shè)備、測(cè)試設(shè)備、訓(xùn)練設(shè)備，以及相關(guān)工具、備附件和相關(guān)文件資料等保障能力。4.7安全性方艙式地面控制站應(yīng)滿足人員安全、設(shè)備安全等要求。4.8環(huán)境適應(yīng)性方艙式地面控制站及所有設(shè)備對(duì)于高低溫適應(yīng)性、沖擊振動(dòng)、濕熱鹽霧等環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)滿足GB/T38924中的有關(guān)規(guī)定。4.9電磁兼容性方艙式地面控制站應(yīng)保證無(wú)人機(jī)系統(tǒng)兼容工作，可參考GB/T38909《民用輕小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)電磁兼容性要求與試驗(yàn)方法》中相關(guān)要求執(zhí)行。4.10雷電防護(hù)方艙式地面控制站應(yīng)有雷電防護(hù)措施，避免雷電對(duì)人體和設(shè)備造成傷害。應(yīng)有避雷器和接地地樁，可參照GB50057《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中相關(guān)要求設(shè)計(jì)。4.11包裝與貯運(yùn)方艙式地面控制站的包裝和運(yùn)輸應(yīng)滿足公路、鐵路運(yùn)輸以及海運(yùn)的要求，保證不能對(duì)方艙式地面控制站造成損傷。貯存期內(nèi)依據(jù)訂購(gòu)方要求或合同以及技術(shù)協(xié)議進(jìn)行檢查，一般每月通電檢查一次，沿海地區(qū)宜每周通電檢查一次。4.12顏色與標(biāo)識(shí)4.12.1顏色4HB/TXXXXX—XXXX方艙式地面控制站及內(nèi)部設(shè)備的顏色應(yīng)滿足訂購(gòu)方要求。4.12.2標(biāo)識(shí)方艙式地面控制站應(yīng)提供標(biāo)牌。標(biāo)牌應(yīng)標(biāo)明產(chǎn)品的型號(hào)、名稱、系列號(hào)、出廠日期、生產(chǎn)單位等信可互換的備用零組件應(yīng)標(biāo)明零件號(hào)。4.13軟件工程化要求軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)符合GB8566的規(guī)定，軟件文檔應(yīng)符合GB8567的規(guī)定。5詳細(xì)要求5.1方艙設(shè)計(jì)方艙由艙體、環(huán)控系統(tǒng)以及其它附件（如攀登梯、滅火器等）等組成。環(huán)控系統(tǒng)主要包括照明燈、空調(diào)、風(fēng)機(jī)和制氧機(jī)（適用高原）等，其中照明燈應(yīng)包括常規(guī)照明燈、防空照明燈和應(yīng)急照明燈，風(fēng)機(jī)包括進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)風(fēng)機(jī)。方艙的要求如下：a)方艙的內(nèi)部空間應(yīng)滿足各設(shè)備的安裝和人員操作空間要求；b)艙體的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和剛度應(yīng)能各設(shè)備的安裝要求；c)方艙外廓尺寸應(yīng)滿足GB1589中有關(guān)汽車(chē)外廓尺寸限界和GB146.1標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛限界要求；d)常規(guī)照明燈的布局應(yīng)有利于艙內(nèi)操作，開(kāi)關(guān)位置宜布置在艙內(nèi)艙門(mén)附近，操作位的光照度需滿足操作需求，宜不小于50lx；e)風(fēng)機(jī)及空調(diào)宜放置于艙內(nèi)上部區(qū)域，同時(shí)不宜放置在人員操作區(qū)；f)應(yīng)為附件設(shè)計(jì)合理的存放位置；g)附件應(yīng)滿足操作使用要求。5.2監(jiān)控和處理設(shè)備設(shè)計(jì)監(jiān)控和處理設(shè)備主要包括操縱設(shè)備（含指令按鍵、操縱桿、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等操縱部件）、顯示設(shè)備、信息處理設(shè)備、記錄設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)飛行監(jiān)控、任務(wù)監(jiān)控、信息處理和任務(wù)規(guī)劃等功能，硬件要求如下：a)監(jiān)控和處理設(shè)備應(yīng)適應(yīng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的使用環(huán)境要求，例如高低溫、濕熱等；b)采用臺(tái)式機(jī)箱的設(shè)備其基本尺寸應(yīng)符合GB/T3047.6的規(guī)定；c)對(duì)操縱設(shè)備上操縱部件的位置、布局以及信息顯示的設(shè)計(jì)宜減少操作員不必要的動(dòng)作，并最大限度地提高效率；d)操縱設(shè)備操縱部件應(yīng)根據(jù)使用順序或其功能關(guān)系進(jìn)行排列，并位于操作員容易接觸到的范圍內(nèi)；e)操縱設(shè)備應(yīng)滿足操作可達(dá)性好、工作空間合理、可視性強(qiáng)的要求；f)操縱設(shè)備應(yīng)滿足人員日常穿著或穿著防護(hù)性服裝以及必要的坐姿條件下的操作控制要求；5HB/TXXXXX—XXXXg)操縱設(shè)備的控制部件不應(yīng)通過(guò)頻繁地切換來(lái)完成控制操作，應(yīng)采用冗余控制方法，以盡量減少必須發(fā)生的切換，針對(duì)特殊功能，應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行控制操作；h)按鍵功能應(yīng)有明確定義，為防止誤操作，對(duì)于特殊按鍵應(yīng)設(shè)置使能鍵或保護(hù)蓋等防護(hù)措施；i)指令鍵應(yīng)提供觸覺(jué)反饋、聽(tīng)覺(jué)反饋，或者兩者的組合；j)監(jiān)控和處理設(shè)備若安裝在控制機(jī)柜內(nèi)，控制機(jī)柜基本尺寸應(yīng)按GB/T7269的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.3人機(jī)工程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮方艙氣密、光密、水密、電磁屏蔽、雷電防護(hù)和艙內(nèi)環(huán)控等相關(guān)要求。人機(jī)工程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到設(shè)備功能與人員素質(zhì)的最佳結(jié)合，保證工作可靠、高效，操作維修安全、方便。人機(jī)工程設(shè)計(jì)通常應(yīng)符合如下要求：a)操縱設(shè)備和顯示設(shè)備的布局和結(jié)構(gòu)應(yīng)符合人體工程要求；b)顯示設(shè)備應(yīng)位于操作者的最佳視線范圍內(nèi)（顯示屏面與操作者正常視線的夾角和視距應(yīng)控制在最佳范圍內(nèi)），顯示應(yīng)實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面友好、匹配，對(duì)控制的響應(yīng)要清晰可見(jiàn)、準(zhǔn)確無(wú)誤、時(shí)間滯后控制在可接受范圍內(nèi)；c)操縱設(shè)備位置要適中，布局要合理，控制、指示元件應(yīng)操控靈活，指示準(zhǔn)確，觀察方便；d)工作區(qū)布局滿足工作的安全、高效、舒適等要求；e)方艙人員工作區(qū)的溫度應(yīng)能通過(guò)環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行控制；f)方艙內(nèi)產(chǎn)生噪音宜小于50db。5.4通信接口方艙式地面控制站應(yīng)根據(jù)功能、性能和使用要求確定內(nèi)部和外部接口，一般包括接口名稱、類型、傳輸形式、傳輸速率、傳輸協(xié)議等內(nèi)容。方艙式地面控制站典型的接口包括千兆/萬(wàn)兆以太網(wǎng)、異步RS-422、高速同步串口等。接口連接器形式主要包括RJ45、COM（DB-9）等。5.5供電除有特殊規(guī)定外，供配電體制和工作要求規(guī)定如下：a)應(yīng)具備便攜式發(fā)電機(jī)和市電兩種供電方式，在具有市電供電能力時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用市電，便攜式發(fā)電機(jī)供電作為備份；b)應(yīng)采用冗余的UPS(不間斷電源UninterruptiblePowerSupply)作為應(yīng)急供電，雙冗余UPS額定工作時(shí)間應(yīng)不小于10min；c)供電電壓為220V±10%（50Hz單相交流）；d)在非正常供電期間，地面控制站內(nèi)設(shè)備不應(yīng)受到損壞；當(dāng)供電系統(tǒng)恢復(fù)正常時(shí)，地面控制站應(yīng)能夠恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，并滿足相關(guān)性能指標(biāo)要求。5.6電子電氣設(shè)備安裝方艙式地面控制站電子電氣設(shè)備的安裝、電纜與布線、搭接、屏蔽參照GB/T16895.33-2021執(zhí)行。6HB/TXXXXX—XXXX5.7顯示界面顯示界面要求如下：a)用戶界面設(shè)計(jì)要求簡(jiǎn)潔、直觀、協(xié)調(diào)一致；b)提示信息內(nèi)容完整，顯示及時(shí)。對(duì)于特別重要的提示信息，還應(yīng)使用特殊提示手段，以提醒操作人員注意；c)對(duì)于一般控制指令，宜減少操作層級(jí)和次數(shù)；對(duì)于緊急控制指令，嚴(yán)格避免需操作人員進(jìn)行確認(rèn)的提示信息；d)操控類顯示信息應(yīng)與操作控制的響應(yīng)一致；e)以文字與圖形相結(jié)合表達(dá)特定參數(shù)，文字方式應(yīng)能準(zhǔn)確表達(dá)數(shù)值、提示等信息；圖形設(shè)計(jì)應(yīng)形象化、簡(jiǎn)練、明快，能表達(dá)參數(shù)意義，圖形化避免不必要的文字標(biāo)識(shí)；f)窗口背景宜以黑色為底色；g)界面顯示數(shù)據(jù)的刷新率應(yīng)在人眼可讀性的范圍內(nèi)。5.8飛行監(jiān)控飛行監(jiān)控要求如下：a)應(yīng)使用圖形和文字相結(jié)合的形式顯示無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)及其機(jī)載設(shè)備工作狀態(tài)，必要時(shí)可綜合顯示其他數(shù)據(jù)和態(tài)勢(shì)信息；b)圖形顯示內(nèi)容應(yīng)包括無(wú)人機(jī)航姿、高度、速度、動(dòng)力、起降、數(shù)據(jù)鏈路等基本要素；c)文字顯示內(nèi)容應(yīng)包括指令反饋、飛行參數(shù)（姿態(tài)角、高度、空速、經(jīng)緯度、距離等）、系統(tǒng)狀態(tài)（定位狀態(tài)、控制狀態(tài)、記錄回放狀態(tài)、鏈路狀態(tài)等）、時(shí)間、任務(wù)狀態(tài)（開(kāi)、關(guān)、功率大小等）等基本要素；d)應(yīng)具備數(shù)字地圖顯示功能以及地圖比例尺切換與縮放、地圖平移等操作功能；e)應(yīng)具備圖層管理功能，并在圖層上顯示無(wú)人機(jī)圖標(biāo)、經(jīng)緯度坐標(biāo)、航向和航跡等信息，具備信息標(biāo)注與標(biāo)繪、測(cè)量等輔助功能；f)應(yīng)提供多種飛行操縱手段，根據(jù)不同功能和應(yīng)用，配置觸控、操縱桿、指令鍵、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等多種方式操控?zé)o人機(jī)飛行；g)應(yīng)具備航線規(guī)劃與管理功能，能夠進(jìn)行航線信息上傳與結(jié)果回報(bào)；h)應(yīng)具備線段、折線、圓盤(pán)旋、八字盤(pán)旋、跑道型等航線中一種以上的自動(dòng)規(guī)劃功能，能夠進(jìn)行控制模式指令發(fā)送與狀態(tài)回報(bào)。5.9任務(wù)載荷監(jiān)控任務(wù)載荷監(jiān)控要求如下：a)應(yīng)具備顯示載荷指令和工作狀態(tài)及參數(shù)信息功能，必要時(shí)可以顯示無(wú)人機(jī)航姿、高度、航向、位置、時(shí)間等信息；b)應(yīng)具備載荷安全提示、告警與操縱引導(dǎo)能力；c)應(yīng)具備實(shí)時(shí)顯示載荷數(shù)據(jù)的功能；d)采用數(shù)字地圖背景的載荷監(jiān)控，可結(jié)合飛行規(guī)劃航線、軌跡等進(jìn)行綜合顯示；7HB/TXXXXX—XXXXe)具備載荷信息態(tài)勢(shì)顯示功能；f)可選擇觸控、軟面板按鍵指令控制、硬面板指令按鍵、操縱桿等操縱方式的組合進(jìn)行任務(wù)載荷控制。5.10數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理要求如下：a)應(yīng)具備接受外部遙測(cè)數(shù)據(jù)并向內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)的功能；b)應(yīng)具備接收內(nèi)部控制數(shù)據(jù)，并編碼向外部轉(zhuǎn)發(fā)的功能；c)應(yīng)具備接收、處理并在內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)地面控制站各設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)的功能；d)應(yīng)具備計(jì)算起飛時(shí)間、爬升率等實(shí)時(shí)處理計(jì)算數(shù)據(jù)并向外部轉(zhuǎn)發(fā)的功能；e)應(yīng)具備記錄、回放測(cè)控和任務(wù)數(shù)據(jù)，并對(duì)記錄和回放進(jìn)行控制（包含不限于記錄、播放、暫停、快放、慢放、時(shí)間選擇和停止）的功能。5.11任務(wù)規(guī)劃任務(wù)規(guī)劃要求如下：a)應(yīng)能夠根據(jù)作業(yè)任務(wù)對(duì)無(wú)人機(jī)的起降、飛行航線、空域、工作模式、任務(wù)時(shí)間、回收區(qū)域、應(yīng)急區(qū)域等進(jìn)行預(yù)先規(guī)劃、實(shí)時(shí)修改及航線評(píng)估；b)