DLT 2119-2020 架空电力线路多旋翼无人机飞行控制系统通用技术规范.pdf

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DLT 2119-2020 架空电力线路多旋翼无人机飞行控制系统通用技术规范.pdf

4.1.5按给定航线记录航点信息生成历史航线后,在调用历史航线飞行过程中,与给定航线的飞行控 制偏差水平方向不大于1m、标准差不大于0.5m;垂直方向不大于1m、标准差不大于0.5m。 4.1.6飞行控制系统应在航线执行结束后生成完成状态数据包,完成状态数据包格式见表4。

表4完成状态数据包格式

GB/T 3810.9-2016 陶瓷砖试验方法 第9部分:抗热震性的测定DL/T21192020

4.2自主巡检功能要求

4.2.1多旋翼无人机可搭载可见光或红外任务设备进行自主巡检作业,飞行控制系统可通过手动方式 记录作业过程中的航点信息。 4.2.2搭载可见光任务设备作业时,记录的航点信息内容要求见表5。搭载红外任务设备时,多旋翼无 人机位置和动作信息见表5,载荷动作等信息参照表5自定义。

表5可见光任务设备航点信息内容要求

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/ 飞行控制系统返回唯一设备识别码数据包格

表8飞行数据记录模块返回解锁指令数据包格式

表9飞行数据记录模块请求数据包格式

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表10飞行控制系统应答数据包格式

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4.6地面站软件性能要求

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4.6.1飞行控制系统可记录地面站上人员登录信息,登录信息至少包括登录账号和密码。 4.6.2飞行控制系统可记录电池电压、放电电流、剩余电量、剩余飞行时间和充放电循环次数等参 数,并在地面站上显示。 4.6.3地面站软件UI界面设计按照附录G的规定。

5.1交互认证功能试验

试验样品、试验设备、试验步骤和试验结果如下: a)试验样品:组装好的多旋翼无人机巡检系统1套(按作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 b)试验设备:满足4.3.1要求的飞行数据记录模块两个(分别记为模块A和模块B)。 c)试验步骤: 1)将模块A安装于试验样品上。 2)将试验样品通电,完成自检,处于待机工作状态。 3)通过模块A采集试验样品飞行控制系统唯一设备识别码,待认证通过后对试验样品进行 控制操作,观察试验样品状态。 4)将试验样品断电,在不改变试验样品其他任何配置情况下,取下模块A,将模块B安装 于试验样品上。 5)将试验样品通电,完成自检,处于待机工作状态。 6)通过模块B采集试验样品飞行控制系统唯一设备识别码,对试验样品进行控制操作,观 察试验样品状态。 d)试验结果:模块A认证通过后,试验样品可正确响应各操控指令;换装模块B后,试验样品 无法通过交互认证,不响应各操控指令

5.2与飞行数据记录模块接口适配试验

5.2.1电气接口适配试验

图1电气接口试验布置图

将试验样品通电,调节电子负载功率为飞行数据记录模块的额定功率,记录电子负载电压 读数U。

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3)调节电子负载功率为飞行数据记录模块的满载功率,记录电子负载电流读数I。 d)试验结果:电压读数U和电流读数I满足4.3.1.4的要求,

5.2.2通信接口规约试验

5.3.1电气接口适配试验

试验样品、试验设备、试验步骤和试验结果如下: a)试验样品:组装好的多旋翼无人机巡检系统1套(按作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 b)试验设备:示波器、电子负载。 c)试验步骤: 1)将示波器和电子负载分别连接在试验样品XT30接插件接口的电源输出端,如图2所示,

表示XT30接插件接口输出

图2电气接口试验布置图

2)将试验样品通电,调节电子负载为空载状态,设置示波器带宽为20MHZ,从示波器读取 并记录电源输出电压U和纹波电压△U1。 3)调节电子负载功率为试验样品标称的最大输出功率,从示波器读取并记录电源输出电压 U2和纹波电压△U2。 4)调节电子负载功率为24W,从示波器读取并记录电源输出电压Us和电流I3 d)试验结果:按公式(1)~公式(3)分别计算空载和满载状态下纹波系数n和n2,电源输出 额定功率卫。

=△U,/U, =AU, /U,

5.3.2通信接口规约试验

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5.4导航定位功能试验

5.4.1导航系统适配功能试验

试验样品、试验设备、试验步骤和试验结果如下: a)试验样品:组装好的多旋翼无人机巡检系统1套(按作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 b)试验设备:电磁屏蔽室、GPS/北斗信号发生器。 c)试验布置:将试验样品和GPS/北斗信号发生器布置在电磁屏蔽室内合适位置,GPS/北斗信号 发生器放置于多旋翼无人机前方2m处,关闭电磁屏蔽室门。 d)试验步骤: 1)将试验样品通电,完成自检,处于待机工作状态,观察试验样品卫星定位信息。 2)接通GPS/北斗信号发生器,在CGCS2000坐标系下设定模拟定位坐标1,记录其经度 EI、纬度B和高度H1。 3) 设置GPS/北斗信号发生器发出北斗信号,静置2min后在地面站或遥控手柄上观察试验 样品卫星定位情况,并记录其位置坐标(包括经度XB1、纬度yB1和高度ZB1)。 4)1 设置GPS/北斗信号发生器发出GPS信号,静置2min后在地面站或遥控手柄上观察试验 样品卫星定位情况,并记录其位置坐标(包括经度xG1、纬度yG1和高度zG1)。 5)# 按步骤2)~步骤4)的方法,分别在CGCS2000坐标系下设定模拟定位坐标2和3,记 录其经度El、纬度B;和高度H(=2、3)。在地面站或遥控手柄上观察试验样品卫星定位 情况,并记录其位置坐标(包括经度XBi、纬度yBi和高度ZBi,以及经度xGi、纬度yGi和高 度ZGi,=2,3)。 e)试验结果:GPS/北斗信号发生器发出北斗信号时,试验样品接收北斗信号正常;发出GPS信 号时,试验样品接收GPS信号正常。按公式(4)公式(7)分别计算水平偏差uB、UG和 垂直信差!

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u和u均不应大于1.5m,V和v均不应大于3m

5.4.2·“RTK”定位精度试验

试验样品、试验布置、试验步骤和试验结果如下: a)试验样品:组装好的多旋翼无人机巡检系统1套(按作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 b)试验布置:在户外场地上以相互不小于20m的间距布置10个测量点,在CGCS2000坐标系 下记录各个测量点的经度Ei、纬度B,和高度H(=1、2、、10),坐标精度不低于5cm。 C)试验步骤: 1)利用“RTK”基准站采集基准点定位信息,采集时间为5min。 2)将多旋翼无人机放置在坚硬平坦地面上,测量其“RTK”定位模块距地面高度,记为Ho (单位为m,精确到小数点后1位)。 3)将多旋翼无人机放置在点1位置,使其水平面中心与点1重合。将试验样品按正常工作要 求进行布置和接线,通电,完成自检,在地面站上读取并记录位置坐标(包括经度X1、 纬度y1和高度z1)。 4)按步骤3)方法,将试验样品依次放置在点2至点10上进行测量和记录。 d)试验结果: 按公式(8)和公式(9)计算水平偏差u和垂直偏差v。

ua不大于10cm,v不大于20cm

5.5.1信号频率检测功能试验

试验样品、试验设备、试验步骤和试验结果如下: a)试验样品:组装好的多旋翼无人机巡检系统1套(按作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 b)试验设备:频谱分析仪。 c)试验布置:将频谱分析仪置于试验样品前方,频谱分析仪与试验样品的距离不大于1.0m。 d)试验步骤: 1)接通频谱分析仪电源,处于正常工作状态。 2)将频谱分析仪的检测频段设置为试验样品数据链工作频率左右各10MHz带宽范围。 3)将试验样品通电,完成自检,处于待机工作状态。 4)通过地面站或遥控手柄控制多旋翼无人机旋翼转动和任务设备动作,观察频谱分析仪上信 号变化情况。 5)将试验样品断电,观察频谱分析仪上信号变化情况。 e)试验结果:试验样品通电后,控制多旋翼无人机旋翼转动和任务设备动作,频谱分析仪上均应 出现快速变化的峰值信号,且该峰值信号对应的频率满足表13的要求;断电后,频谱分析仪 上的峰值信号消失。

5.5.2跳频功能试验

试验设备、试验布置、试验步骤和试验结果如下

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试验样品:组装好的多旋翼无人机巡检系统两套(分别记为试验样品A和试验样品B,按作 业要求,所有设备安装、调试完毕)。 试验设备:射频信号发生器、频谱分析仪。 试验布置:将试验样品A和试验样品B同时放置在目视范围内的指定区域,两者之间的距离 不小于50m。试验样品A与射频信号发生器、频谱分析仪的距离均不大于1.0m。 试验步骤: 1)在指定区域将试验样品A和试验样品B同时通电,完成自检,处于待机工作状态。 2)通过地面站或遥控手柄,控制试验样品A和试验样品B的任务设备同时动作,观察试验 样品响应情况及回传至地面站或遥控手柄的遥控遥测信号和影像。 3)接通射频信号发生器和频谱分析仪电源,处于正常工作状态。 4)将频谱分析仪的检测频段设置为试验样品A当前工作频率左右各10MHz带宽范围。 5)通过射频信号发生器对试验样品A当前工作频率施加强度为20dBm的射频干扰信号(等 效全向辐射功率,带宽10MHz),同时通过地面站或遥控手柄控制试验样品A的任务设 备动作。 6)在频谱分析仪上观察信号变化情况,并在地面站或遥控手柄上观察遥控遥测信号和影像传 输质量。 试验结果:试验样品A和试验样品B分别响应各自设备的操控指令,不出现遥控遥测信号和 影像相互干扰等串频现象;对试验样品A当前工作频率施加射频干扰信号时,频谱分析仪在 干扰频率处出现持续峰值信号,遥控遥测信号不出现传输中断或丢失、无响应等现象,影像不 出现迟滞或中断、马赛克、雪花、条纹、重影等影响辨识的现象

5.6航点记录和航迹调用功能试验

试验样品、试验布置、试验步骤和试验结果如下: a)试验样品:组装好的多旋翼无人机巡检系统1套(按作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 b)试验布置: 1)应在户外场地进行,面积满足多旋翼无人机巡检系统飞行试验要求,不小于30000m²。 2)布置有数字化测量系统,可对场地内多旋翼无人机空间位置进行测量和解算,该数字化测 量系统的任一组成部分均应与试验样品不相关,其安装布置、结构关联和数据处理等方面 均应完全独立于试验样品。数字化测量系统各方向测量精度均不低于0.5m。 3)场地上应有500kV及以上电压等级输电线路或模拟输电线路,线路杆塔类型包括耐张塔 和直线塔,总数量不少于3基。每基杆塔上应至少架设导地线、绝缘子串、金具等设备。 4)每基杆塔布置不少于3个拍照目标物,耐张塔上目标物应布置在耐张绝缘子串、金具、导 地线和杆塔主材等处,直线塔上目标物应布置在悬垂绝缘子串、V形绝缘子串、金具和导 地线等处。所有的目标物应分布在杆塔两侧和档中,其中,绝缘子串和金具上的目标物总 数均不少于3个,导地线和杆塔主材上的目标物总数不少于2个,且目标物中心点应明显 标注。在目标物的4个方位(可为上、下、左、右或左上、右上、右下、左下等),由近 及远每隔定距离(0.5m1.0m)设置1个刻度标识。刻度标识尺寸为5cm×5cm,其 上清晰标注与目标物中心点的距离。每个方位上的刻度标识数量不少于6个,且最远端刻 度标识与目标物中心点的距离不小于4m。目标物和刻度标识布置示意图如图3所示。 c)试验步骤: 1)对试验场地距地面2m高的环境风速进行持续5min的测量。若测量期间最大瞬时风速始 终不大于3m/s,则可按如下步骤开始试验。试验期间应始终测量环境风速,若瞬时风速 大于3m/s,应中止试验,重新开始。

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图3目标物和刻度标识布置示意图

2)以不低于10cm的精度在场地上规划给定航线,给定航线与周边障碍物距离应满足飞行安 全要求,多旋翼无人机与目标物的拍摄距离设置为6m~8m。给定航线宜封闭,应包括 直线航段、弯道航段、S弯航段和由3个以上Z字航段组成的连续折线航段,高度应覆盖 15m~30m区间,各航段示意如图4所示。其中,直线航段总长度不小于1000m,且有 不小于400m的长度距线路边导线距离不大于10m;连续折线航段总长度不小于300m;弯 道航段数量不少于3个:S弯航段数量不少于1个。

注1:30≤1、2≤90°,D≥20m。 注230≤≤90,3m≤R≤6m。 注3:180°≤≤270,45≤≤180°。 注4:3m≤R2、R≤10m,且1.3≤Rz/R≤1.8。

3)在指定起降区域将试验样品通电,完成自检。利用“RTK”基准站采集基准点定位信息, 采集时间为5min。 4) 将多旋翼无人机放飞至给定航线起点悬停,确认状态稳定后,以增稳飞行模式沿给定航线 飞行,并利用数字化测量系统对多旋翼无人机空间位置进行持续测量和记录。 5)飞行过程中,在地面站上以手动方式记录多旋翼无人机当前航点信息。在对目标物进行拍 摄时,调节任务设备,使地面站中影像边沿在最外侧刻度标识框内(见图3中虚线框)。 依次对每个目标物拍摄1张照片。 6)控制试验样品降落至指定起降区域,在地面站中查看对目标物拍摄的照片和记录的航点信息。 7)通过地面站编辑步骤5)中记录的航点信息并生成历史航线,控制多旋翼无人机以全自主 飞行模式沿历史航线工作,利用数字化测量系统对多旋翼无人机空间位置进行持续测量和 记录。 8)在地面站中查看沿历史航线工作时对目标物拍摄的照片,并与步骤5)中拍摄的照片进行 比对。

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d)试验结果:可以手动方式记录多旋翼无人机当前航点信息,在地面站中存储的航点信息内容应 满足表9的要求。调用历史航线工作时,多旋翼无人机巡检系统应按航点序号顺序执行航点信 息中记录的多旋翼无人机动作和载荷动作等指令,与给定航线的飞行控制偏差、所有照片的图 像中心点位置偏移和目标物中心点像素偏移均应满足4.2.6的要求,且可在地面站上查看多旋 翼无人机飞行状态和航线完成状态等信息

5.7地面站软件UI验证

试验样品、试验布置、试验步骤和试验结果如下: a)试验样品:组装好的多旋翼无人机巡检系统1套(按作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 b)试验布置:应在户外场地进行,面积满足多旋翼无人机巡检系统飞行安全要求,不小于30000m²。 )试验步骤: 1)在场地上规划飞行航线,航线与周边障碍物距离应满足飞行安全要求。 2)在指定起降区域将同型号、电压略高于预设告警电压的电池安装在多旋翼无人机上,将记 验样品通电,完成自检。 3)将多旋翼无人机放飞,沿规划航线持续飞行。 4)飞行过程中,控制任务设备转动和拍照。在地面站中查看数据链子系统当前工作频率,电 池电压、放电电流、剩余电量、剩余飞行时间和充放电循环次数等动力电池相关信息。 5)当电池电压低于告警电压后,控制多旋翼无人机返航并降落至指定起降区域。告警和返能 期间,查看地面站软件UI。 d)试验结果:地面站软件UI界面应至少包括飞行模式、异常状态报警(低电压报警)、卫星定 位信号、电池电量、数据链信号、飞行状态显示、多旋翼无人机紧急控制、飞行参数设置和 线规划、地图和影像显示窗口。可在地面站上显示数据链子系统当前工作频率、电池电压、放 电电流、剩余电量、剩余飞行时间和充放电循环次数等参数。

有下列情况之一应进行型式试验: a)新产品投产或老产品转厂生产的试制定型。 b)产品结构、材料、设计、工艺以及元器件等有较大改动时。 c)产品停产一年及以上,恢复生产时。 d)抽样试验结果与上一次型式试验结果有较大差异时。 e)上一次型式试验已超过3年时。 国家质量监督机构提出进行型式试验要求时。 型式试验项目见表15。

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目见表15。生产厂家可根据用户要求,双方协商

抽样试验项目见表15。 生产厂家可根据用户要求,双方协商后可增加试验项目。抽样样品任一项试验结果不满足要求 则认为该样品不合格。 抽样试验的抽样数量、抽样方案和判别规则见表16。

表16抽样试验的抽样数量、抽样方案和判别规则

CRC16校验格式如下所示 //CRC16校验码表

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//CRC16校验函数

//CRC16校验函数 /函数功能:CRC16校验

/输入参数:pDataln:数据地址 / iLenIn:数据长度 //输出参数:pCRCOut:2字节校验值 void CRC16 (const unsigned char* pDataln,int iLenIn,unsigned short* pCRCOut) L unsigned short wResult= O; unsigned short wTableNo= O; inti=0; for(i=O;i>8)&Oxff)^wCRC16Table[wTableNo]; anCOD

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XT30接插件规格如图D.1所示。

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附录D (资料性) XT30接插件规格

图D.1XT30接插件规

DL/T2119—2020

附录E (资料性) UART接插件规格

GB/T 27677-2017 铝中间合金图E.1UART接插件规格

VM接插件规格如图F.1

DL/T2119=2020

附录F (资料性) PWM接插件规格

图F.1PWM接插件规格

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GB/T 41665-2022 制造执行系统模块化框架附录G (规范性) 地面站UI设计

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