ICS 49.020 CCS V 37 中华人民共和国国家标准 GB/T428622023 民用大中型无人直升机飞行控制 系统通用要求 General requirements for flight control systems of civil large and medium unmanned helicopter 2023-08-06发布 2024-03-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 42862—2023 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 通用要求 4 4.1 组成与用途 4.2 控制模式与控制模态 4.3 功能 4.4 性能 4.5 硬件 软件 4.6 4.7 接口 10 4.8 安全性 10 4.9 可靠性 11 4.10 维修性 1 4.11 测试性 12 4.12 保障性 12 4.13 环境适应性 4.14 电磁兼容性 12 4.15 适航性 12 5 验证试验 12 5.1 试验类型 12 5.2 型式试验 13 5.3 出厂检验 13 6标识、包装、运输与贮存 13 6.1 标识 13 6.2 包装· 13 6.3 运输与贮存 14 参考文献 15 GB/T42862—2023 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由全国航空器标准化技术委员会（SAC/TC435）提出并归口。 本文件起草单位：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所、中国航空综合技术研究所、 中国直升机设计研究所、西安爱生技术集团有限公司、西北工业大学、南京航空航天大学、北京理工大 学、北京空间飞行器总体设计部。 本文件主要起草人：梁颖茜、胡应东、李庆、王琳、舒振杰、赵建伟、唐塘、占正勇、刘基玉、张泽京、 樊峪、刘建、段镖、吕品、李丽锦、张小林、李爱军、赖际舟、张福彪、王久元。 GB/T 42862—2023 民用大中型无人直升机飞行控制 系统通用要求 1范围 本文件规定了民用大中型无人直升机飞行控制系统的通用要求，验证试验，标识、包装、运输与 贮存。 本文件适用于起飞重量在150kg以上民用大中型无人直升机飞行控制系统及其部件的设计与验 证。其他无人驾驶航空器飞行控制系统参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T191包装储运图示标志 GB/T35018民用无人驾驶航空器系统分类及分级 GB/T38152无人驾驶航空器系统术语 3术语和定义 GB/T35018与GB/T38152界定的术语和定义适用于本文件。 4通用要求 4.1组成与用途 民用大中型无人直升机飞行控制系统应由飞行控制计算机、伺服控制分系统、传感器分系统等组 成，承担无人直升机的飞行控制、飞行管理、设备管理等功能，应安全、可靠控制无人直升机完成起飞、任 务飞行、着陆等全过程。 4.2控制模式与控制模态 4.2.1控制模式 控制模式是飞行操纵方式，民用大中型无人直升机飞行控制系统根据用户需求和设计特点，应提供 以下3种控制模式： a) 遥控模式：地面操作员通过手持式控制单元上的手柄控制无人直升机，手柄控制量对应架距 变化； b) 指令控制模式：通过地面站上传指令的方式实现对无人直升机的控制； 自主控制模式：按照预设航路或在线生成的航路，生成无人直升机的控制模态指令和控制律导 引指令，引导无人直升机自主飞行。 1 GB/T42862—2023 4.2.2控制模态 控制模态是支撑控制模式实现的自动控制功能模块，实现对直升机姿态、航向、速度、位置、高度等 的保持或调节。 控制模态由控制模式按需进行调度和使用 4.3功能 4.3.1飞行控制功能 4.3.1.1一般要求 飞行控制功能根据地面操作员的指令和传感器反馈的状态，进行控制律计算，实现对无人直升机平 台的姿态、航向、速度、位置、高度等的控制 飞行控制功能应包括：增稳、自动控制和自检测和余度管理（当飞行控制系统采用余度架构时） 功能。 4.3.1.2增稳 增稳是通过角速率、姿态等信号的反馈，实现内回路稳定增强，应包括俯仰轴增稳、横滚轴增稳及航 向轴增稳功能。 4.3.1.3 自动控制 自动控制应包括以下功能： 俯仰、滚转姿态保持：保持接入该功能时刻的俯仰、滚转姿态； 航向给定与保持：保持接人该功能时刻的航向或调整至目标航向； 一速度给定与保持：保持接入该功能时刻的速度或调整至目标速度； 高度给定与保持：保持接人该功能时刻的高度或调整至目标高度； 位置给定与保持：保持接入该功能时刻的位置或调整至目标位置： 航线纠偏控制：跟踪并保持预设航线，调整与航线的侧偏角和侧偏距。 必要时，指令控制应提供以下功能： 垂直速度给定与保持：保持接人该功能时刻的垂直速度或调整至目标垂直速度； 自动起飞：保持无人直升机的位置、航向，并调整高度至自标高度； 自动着陆：保持无人直升机的位置、航向，并调整高度下降至接地。 4.3.1.4 自检测 自检测功能实现飞行控制系统自身及交联设备故障诊断，应包括： a）上电自检测； b)月 周期自检测（飞行前和飞行中）； 维护自检测。 4.3.1.5 余度管理 在提高无人直升机使用可靠性和容错能力的要求下，飞行控制系统应设计余度管理功能，应包括： a） 输人信号余度管理功能； 飞行控制系统部件余度管理功能； c) 输出信号余度管理功能； 2 GB/T42862—2023 联设备余度行 重构功能 T.U.L:1 服安尔 为满足大中型无人 模式安全飞行，飞行管理功能应包括：接 、管理、模式/ 模态管理、导航制导、航I 全保护、性能管理等功能 4.3.2.2接收/发送信息 4.3.2.2.1 遥控指令处理 遥控指令处理功能应包括： a) 接收并处理与飞行控制、飞行 理相关的各利 据； b) 对遥控指令进行有效性监控 个理性判断和 接收飞行计划、场高等信息白 、删除、插入等 c） 据预装航线及在线编辑的航线航点信息，生成相应的 遥测/飞行数据记录器信息处理 ：器信息处理功能应将无人直升机系统的 容进行组顿， 据链接口下传/发送，并进行飞行参数记 1周期应包含 飞行数据信息应包括： a) 无人直升机及交联机载设备的参数与状态； 可说明飞行控制系统工作情况的参数； ） 控制站上行的遥控指令的回报信息； d) 故障设备的故障信息及相关告警信息，如低高告警、超转告警、超温告警等。 4.3.2.3 模式/模态管理 模式/模态管理功能产+ a） 根据地面操作！ 行状态，进行 制、自主控制等控制模式之 b) 向用户提供简！ 模态，各指令 的投入、退出条件及连锁 并进行调度与管理； c) 控制模式及指令模态在转换过程中设计有对输出信号的淡化（平滑）处理环节， 瞬态。 4.3.2.4 导航制导 导航制导功能应包括： 十算侧偏距、侧偏距变化率、待飞距离、待飞时间等引导 据飞行状态判断是否满足航段交接条件，满足时进行 据地面操作员的指令或应急处置要求，进行航线切换 速度、高度等）： 三返航等； 十算并输出控制导引指令和指令模态，可通过手持式控 相应按键或手 升机速度、高度等参数的修正，但应设置 GB/T42862—2023 4.3.2.5 航路重规划 必要时，提供航路重规划功能，应包括： a） 基于无人机的飞行性能约束，生成所需的重规划航线； b) 飞行任务在线变更时，生成所需的重规划航线； 航路重规划满足地理围栏、电子围栏或其他限制飞行区域（恶劣天气区、电磁干扰区等）的限制 要求，并满足飞行性能包线要求 4.3.2.6 安全保护 4.3.2.6.1一般要求 安全保护功能应包括：应急处置、包线保护、威胁规避等功能 4.3.2.6.2 应急处置 应急处置功能应包括： 应急返航（包括不同约束，如最短时间、最短路径等）； b) 应急悬停； c) 应急着陆； 迫降； e) 若高度、速度、位置等关键信息异常，可采用遥控操纵方式进行应急着陆或迫降； f) 必要时，具备发动机空中重启及自转下滑过程中的飞行控制功能。 4.3.2.6.3 包线保护 应根据无人直升机的飞行性能进行飞行包线保护，应包括： 俯仰角限制； b) 滚转角限制； c) 过载限制； (P 最大飞行高度限制； e) 低高度触地防撞保护； f) 低高度保安拉起； g) 最大飞行速度限制； h) 最大上升速度限制（必要时）； i) 最天下降速度限制（必要时）； j) 着陆过程中的位置漂移、触地过载（或下降率）、抬头姿态等限制； k) 发动机保护（转速、功率等）。 4.3.2.6.4 威胁规避 威胁规避功能应包括： 根据威胁状态或障碍信息，进行在线航路重规划，并根据生成的航线控制飞行； a) b) 根据地形信息和当前飞行状态，在线生成地形跟随/地形回避飞行航路（必要时）。 4.3.2.7 性能管理 性能管理功能应包括： 4