《民用輕小型無人機系統(tǒng)環(huán)境試驗方法+第10部分：砂塵試驗GBT+38924.10-2020》詳細(xì)解讀

《民用輕小型無人機系統(tǒng)環(huán)境試驗方法第10部分：砂塵試驗GB/T38924.10-2020》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4試驗條件4.1受試設(shè)備4.2吹塵試驗條件4.3吹砂試驗條件5試驗設(shè)備和儀器contents目錄6試驗過程6.1吹塵試驗過程6.2吹砂試驗過程7試驗中斷和恢復(fù)7.1欠試驗中斷7.2過試驗中斷8試驗結(jié)果評定9試驗報告011范圍適用對象本部分適用于民用輕小型無人機系統(tǒng)（起飛重量在0.25kg至150kg之間）的砂塵環(huán)境適應(yīng)性試驗。無人機系統(tǒng)的各組成部分，包括但不限于飛行控制器、傳感器、電池、電機等，均應(yīng)按照本部分進行砂塵試驗。試驗?zāi)康尿炞C無人機系統(tǒng)在砂塵環(huán)境中的工作性能和可靠性。01評估砂塵對無人機系統(tǒng)各部件的影響，包括但不限于機械部件的磨損、電子部件的短路等。02為無人機系統(tǒng)的設(shè)計和改進提供依據(jù)，以提高其在惡劣環(huán)境下的使用性能和壽命。03123本部分不適用于起飛重量超過150kg的無人機系統(tǒng)。對于特殊用途的無人機系統(tǒng)，如用于軍事、警用等高風(fēng)險領(lǐng)域，可能需要更嚴(yán)格的砂塵試驗標(biāo)準(zhǔn)和方法，本部分僅供參考。本部分不涉及無人機系統(tǒng)在砂塵環(huán)境中的飛行試驗，僅關(guān)注其在靜態(tài)或模擬工作狀態(tài)下的環(huán)境適應(yīng)性。非適用情況022規(guī)范性引用文件GB/T2423.37-2006該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了砂塵試驗的詳細(xì)要求和實施方法，為無人機系統(tǒng)的砂塵試驗提供了基本指導(dǎo)。GB/TXXXX.X-XXXX（其他相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)）這些標(biāo)準(zhǔn)可能涉及試驗設(shè)備、測試方法或相關(guān)技術(shù)要求，為砂塵試驗的順利進行提供支持。國家標(biāo)準(zhǔn)XXXX-XXXX（相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可能針對無人機系統(tǒng)的特定方面進行規(guī)定，如無人機結(jié)構(gòu)與性能、飛行控制等，為砂塵試驗提供行業(yè)內(nèi)的參考依據(jù)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISOXXXXX該國際標(biāo)準(zhǔn)可能涉及無人機系統(tǒng)的測試方法、性能評估等方面，為砂塵試驗提供國際化的視角和參考。注以上列舉的規(guī)范性引用文件僅為示例，并非實際存在的標(biāo)準(zhǔn)。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇適用的標(biāo)準(zhǔn)。同時，隨著技術(shù)的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)的更新，應(yīng)及時關(guān)注并遵循最新的標(biāo)準(zhǔn)要求進行試驗。國際標(biāo)準(zhǔn)033術(shù)語和定義指空氣中懸浮的微小固體顆粒物，主要由風(fēng)化的巖石、土壤顆粒以及其他固體物質(zhì)組成。砂塵指存在大量砂塵的自然或人工環(huán)境，可能對無人機系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生影響。砂塵環(huán)境3.1砂塵砂塵試驗指通過模擬砂塵環(huán)境，對無人機系統(tǒng)進行性能測試，以評估其在砂塵條件下的工作能力和可靠性。試驗?zāi)康臋z驗無人機系統(tǒng)在砂塵環(huán)境中的適應(yīng)性、穩(wěn)定性和耐久性。3.2砂塵試驗指由飛行器、地面站（含遙控器）等組成的完整系統(tǒng)，用于執(zhí)行飛行任務(wù)。無人機系統(tǒng)指在實驗室內(nèi)模擬的各種環(huán)境條件，包括溫度、濕度、砂塵濃度等。實驗室環(huán)境指無人機系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下保持正常工作狀態(tài)的能力。環(huán)境適應(yīng)性3.3相關(guān)術(shù)語010203044試驗條件4.1受試設(shè)備要求受試設(shè)備技術(shù)狀態(tài)應(yīng)與提交的產(chǎn)品資料內(nèi)容相符。受試設(shè)備應(yīng)有企業(yè)合格證等質(zhì)量檢驗證明。4.2吹塵試驗條件試驗用塵應(yīng)用紅高嶺土或石英粉，SiO2含量應(yīng)為97%~99%。尺寸分布應(yīng)滿足一定要求，例如50%±2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）塵顆粒直徑為20μm±5μm。塵的成分及顆粒大小應(yīng)達到并保持在3.5g/m3~8.8g/m3。應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)，如2.4m/s~8m/s，或按有關(guān)文件規(guī)定進行。吹入試驗箱內(nèi)的塵濃度試驗期間的溫度應(yīng)為受試設(shè)備的最高工作溫度，試驗箱內(nèi)相對濕度應(yīng)≤30%。溫度與相對濕度01020403吹塵風(fēng)速試驗用砂的要求試驗用砂應(yīng)帶有棱角結(jié)構(gòu)，其圓磨度和球度的平均克倫賓（Krumbein）數(shù)范圍為0.5~0.7，莫氏硬度因數(shù)為7。推薦的砂粒顆粒尺寸范圍為150μm~850μm。01.4.3吹砂試驗條件砂濃度吹入試驗箱內(nèi)的砂濃度根據(jù)受試設(shè)備預(yù)期的最壞作業(yè)環(huán)境條件來確定，但應(yīng)在有關(guān)文件中明確規(guī)定。對于不同的使用環(huán)境和設(shè)備類型，砂濃度有所不同。02.溫度例如，第一階段為-25℃±2℃，第二階段為55℃±2℃或受試設(shè)備的最高工作溫度。03.054.1受試設(shè)備無人機系統(tǒng)包括飛行器、地面控制站等組成部分。輔助設(shè)備如電池、充電器、遙控器等必要的配套設(shè)備。設(shè)備范圍未經(jīng)使用的新設(shè)備，用于進行初始性能測試。全新設(shè)備經(jīng)過一定使用時間，可能存在一定磨損或老化的設(shè)備，用于模擬實際使用場景中的性能表現(xiàn)。在用設(shè)備設(shè)備狀態(tài)設(shè)備檢查確保受試設(shè)備完好無損，功能正常。設(shè)備配置設(shè)備準(zhǔn)備根據(jù)試驗需求，對受試設(shè)備進行必要的配置和調(diào)整，如設(shè)置飛行參數(shù)、安裝測試儀器等。0102設(shè)備安裝與固定固定措施采取適當(dāng)?shù)墓潭ù胧乐故茉囋O(shè)備在試驗過程中發(fā)生移動或損壞，如使用夾具、支架等固定裝置。安裝方式受試設(shè)備應(yīng)按照試驗要求安裝在試驗臺上，確保設(shè)備穩(wěn)定且便于操作。064.2吹塵試驗條件4.2.1概述吹塵試驗是模擬無人機在自然砂塵環(huán)境中工作的情景，以檢驗其對砂塵環(huán)境的耐受能力。除非標(biāo)準(zhǔn)中有特別規(guī)定，吹塵試驗應(yīng)依據(jù)下述條件進行，也可參考GB/T4208—2017中的相關(guān)要求進行。4.2.2塵的成分及顆粒大小試驗所用的塵應(yīng)為紅高嶺土或石英粉，其中SiO?的含量需達到97%~99%。塵的顆粒大小分布需滿足特定要求，例如，100%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的塵顆粒直徑應(yīng)小于150μm，其中50%±2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的塵顆粒直徑為20μm±5μm。如果使用石英粉，其顆粒直徑分布也需符合相應(yīng)規(guī)定。4.2.3吹塵濃度與溫度吹入試驗箱內(nèi)的塵濃度應(yīng)控制在3.5g/m3~8.8g/m3之間，以模擬真實的砂塵環(huán)境。試驗期間的溫度應(yīng)保持在受試設(shè)備的最高工作溫度以下，且試驗箱內(nèi)相對濕度不得超過30%。吹塵風(fēng)速應(yīng)保持在2.4m/s~8m/s之間，或根據(jù)有關(guān)文件的規(guī)定進行設(shè)定。對受試設(shè)備的每個正交軸的全部方向都需進行試驗，且每個試驗方向的試驗時間應(yīng)不少于1小時。4.2.4吹塵風(fēng)速與試驗時間074.3吹砂試驗條件吹砂試驗是模擬無人機在砂塵環(huán)境中運行時所可能遇到的情況，以此測試無人機的耐受能力。試驗應(yīng)按照規(guī)定的條件進行，包括砂塵的成分、顆粒大小、濃度、溫度以及吹砂的風(fēng)速等。4.3.1概述4.3.2砂塵的成分及顆粒大小試驗用砂應(yīng)具有一定的棱角結(jié)構(gòu)，圓磨度和球度的平均克倫賓數(shù)范圍以及莫氏硬度因數(shù)需滿足特定要求。推薦的砂粒顆粒尺寸范圍為150μm~850μm，且需滿足一定的尺寸分布，以確保試驗的有效性和可重復(fù)性?！啊按等朐囼炏鋬?nèi)的砂濃度需根據(jù)無人機預(yù)期的最壞作業(yè)環(huán)境條件來確定。對于不同使用場景下的無人機，如地面運行車輛附件作業(yè)、未鋪砌地面上起降的直升機附近使用等，砂濃度有具體的規(guī)定值。4.3.3砂濃度4.3.4溫度及容差試驗期間的溫度應(yīng)模擬無人機實際工作環(huán)境中的溫度，通常包括兩個階段：低溫階段和高溫階段（或受試設(shè)備的最高工作溫度）。每個階段的溫度及其容差都有明確的規(guī)定，以確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。4.3.5吹砂風(fēng)速吹砂風(fēng)速是模擬實際環(huán)境中風(fēng)或氣流攜帶砂塵對無人機的影響。風(fēng)速應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)，以測試無人機在不同風(fēng)速下的耐受能力。具體風(fēng)速范圍應(yīng)根據(jù)相關(guān)文件或標(biāo)準(zhǔn)來確定。085試驗設(shè)備和儀器砂塵試驗箱應(yīng)具備足夠大的空間，以容納受試無人機系統(tǒng)。箱體應(yīng)具備良好的密封性，以防止砂塵泄漏。箱體內(nèi)壁應(yīng)光滑，且材質(zhì)不會對砂塵產(chǎn)生吸附或化學(xué)反應(yīng)。應(yīng)具備觀察窗或攝像頭，以便觀察試驗過程中的情況。5.1砂塵試驗箱5.2砂塵發(fā)生器砂塵發(fā)生器應(yīng)能產(chǎn)生符合標(biāo)準(zhǔn)要求的砂塵，且砂塵的顆粒大小、濃度和速度均可調(diào)。砂塵發(fā)生器應(yīng)具備穩(wěn)定的砂塵輸出能力，以保證試驗的連續(xù)性和可重復(fù)性。應(yīng)使用高精度的測量設(shè)備來監(jiān)測試驗箱內(nèi)的砂塵濃度、溫度和濕度等參數(shù)。測量設(shè)備應(yīng)具備實時數(shù)據(jù)采集和記錄功能，以便后續(xù)分析。5.3測量設(shè)備包括用于固定受試無人機系統(tǒng)的支架或夾具，以確保其在試驗過程中保持穩(wěn)定?？赡苓€需要用于清理和回收砂塵的設(shè)備，以保持試驗環(huán)境的整潔和安全。這些設(shè)備和儀器共同構(gòu)成了進行砂塵試驗的基礎(chǔ)設(shè)施，確保了試驗的準(zhǔn)確性和有效性。通過合理的配置和使用這些設(shè)備，可以對民用輕小型無人機系統(tǒng)在砂塵環(huán)境中的性能進行科學(xué)的評估。5.4輔助設(shè)備096試驗過程準(zhǔn)備階段確保試驗設(shè)備和儀器已經(jīng)校準(zhǔn)并處于良好狀態(tài)，受試設(shè)備按照技術(shù)要求安裝并固定在試驗臺上。試驗條件設(shè)置調(diào)整試驗箱內(nèi)的溫度、濕度和風(fēng)速至規(guī)定值，確保塵的濃度達到并保持在規(guī)定的范圍內(nèi)（3.5g/m3~8.8g/m3）。吹塵操作開啟吹塵設(shè)備，對受試設(shè)備進行持續(xù)且均勻的吹塵，確保每個方向都受到相同的影響。試驗時間按照標(biāo)準(zhǔn)要求，對每個試驗方向進行至少1小時的吹塵試驗。監(jiān)測與記錄在試驗過程中，持續(xù)監(jiān)測并記錄試驗箱內(nèi)的環(huán)境條件，以及受試設(shè)備的狀態(tài)變化。6.1吹塵試驗過程0102030405準(zhǔn)備階段與吹塵試驗類似，確保試驗設(shè)備和儀器已經(jīng)校準(zhǔn)并處于良好狀態(tài)，受試設(shè)備按照技術(shù)要求安裝并固定在試驗臺上。試驗條件設(shè)置調(diào)整試驗箱內(nèi)的溫度和砂濃度至規(guī)定值，確保試驗環(huán)境符合標(biāo)準(zhǔn)要求。吹砂操作使用規(guī)定的砂粒，通過吹砂設(shè)備對受試設(shè)備進行吹砂試驗，模擬自然環(huán)境中的砂塵影響。試驗時間根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，進行足夠時間的吹砂試驗，以確保受試設(shè)備充分暴露于砂塵環(huán)境中。監(jiān)測與記錄同樣需要持續(xù)監(jiān)測并記錄試驗過程中的環(huán)境條件以及受試設(shè)備的狀態(tài)變化，以便后續(xù)對試驗結(jié)果進行分析和評定。6.2吹砂試驗過程0102030405106.1吹塵試驗過程準(zhǔn)備試驗所需的砂塵，確保其顆粒大小、密度和成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求。對無人機系統(tǒng)進行全面檢查，確保其狀態(tài)良好，無任何故障或損壞。選擇適當(dāng)?shù)纳皦m實驗室，確保其具備進行吹塵試驗的條件和設(shè)施。試驗準(zhǔn)備試驗步驟根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)置吹塵的風(fēng)速、時間和砂塵濃度等參數(shù)。將無人機系統(tǒng)放置在砂塵實驗室中，并調(diào)整其位置以確保能夠均勻受到砂塵的影響。在試驗過程中，定期檢查無人機系統(tǒng)的狀態(tài)和性能，記錄任何異常情況。開啟吹塵設(shè)備，對無人機系統(tǒng)進行吹塵試驗，觀察并記錄其在砂塵環(huán)境中的表現(xiàn)。010203042014試驗后處理在試驗結(jié)束后，關(guān)閉吹塵設(shè)備，并清理實驗室內(nèi)的砂塵。對無人機系統(tǒng)進行全面檢查，評估其在砂塵環(huán)境中的耐受能力和性能變化。根據(jù)試驗結(jié)果，對無人機系統(tǒng)進行必要的維護和保養(yǎng)，以確保其正常運行。整理試驗數(shù)據(jù)和記錄，為后續(xù)的分析和改進提供參考依據(jù)。04010203116.2吹砂試驗過程確保受試設(shè)備技術(shù)狀態(tài)與產(chǎn)品資料相符，并具備企業(yè)合格證等質(zhì)量檢驗證明。受試設(shè)備根據(jù)無人機系統(tǒng)的使用要求，選擇適當(dāng)?shù)脑囼灄l件，如吹砂的濃度、溫度、風(fēng)速等。試驗條件試驗準(zhǔn)備1.設(shè)備安置將受試設(shè)備放置在試驗箱內(nèi)，確保其處于正常工作狀態(tài)。2.砂塵準(zhǔn)備使用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的砂塵，如SiO2含量應(yīng)為97%~99%的石英粉或紅高嶺土，并確保砂塵的顆粒大小和分布滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。3.開始試驗啟動吹砂設(shè)備，將砂塵以一定的風(fēng)速和濃度吹向受試設(shè)備。風(fēng)速和砂塵濃度應(yīng)根據(jù)試驗條件進行精確控制。4.持續(xù)監(jiān)測在試驗過程中，持續(xù)監(jiān)測受試設(shè)備的狀態(tài)，記錄任何異常情況。5.試驗結(jié)束達到規(guī)定的試驗時間后，停止吹砂，取出受試設(shè)備進行后續(xù)評估。試驗步驟0102030405確保試驗箱內(nèi)的相對濕度、溫度等環(huán)境條件滿足試驗要求。通過這一詳細(xì)的吹砂試驗過程，可以有效地評估民用輕小型無人機系統(tǒng)在砂塵環(huán)境中的性能和穩(wěn)定性，為無人機的設(shè)計和使用提供重要參考。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗條件進行，以確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。對受試設(shè)備的所有正交軸的全部方向進行試驗，以確保全面評估其砂塵耐受能力。注意事項01020304127試驗中斷和恢復(fù)VS在試驗過程中，如果出現(xiàn)設(shè)備故障、安全問題或試驗條件不滿足等情況，可能導(dǎo)致試驗中斷。此時應(yīng)記錄中斷時的試驗條件、時間和原因，并在問題解決后從中斷點繼續(xù)試驗。過試驗中斷若試驗過程中發(fā)生超出預(yù)定試驗條件的情況，如砂塵濃度過高或風(fēng)速過大，也需中斷試驗。中斷后應(yīng)檢查設(shè)備狀態(tài)，調(diào)整試驗條件至規(guī)定范圍內(nèi)，然后重新開始試驗。欠試驗中斷7.1試驗中斷試驗恢復(fù)前準(zhǔn)備在試驗中斷后，需對試驗設(shè)備和受試設(shè)備進行必要的檢查和維護，確保設(shè)備狀態(tài)良好，能夠繼續(xù)進行試驗。試驗恢復(fù)程序恢復(fù)后驗證7.2試驗恢復(fù)根據(jù)中斷原因和設(shè)備狀態(tài)，制定恢復(fù)程序。可能包括重新設(shè)定試驗條件、重新啟動試驗設(shè)備等步驟?；謴?fù)試驗時應(yīng)確保所有試驗條件符合標(biāo)準(zhǔn)要求。試驗恢復(fù)后，應(yīng)進行必要的驗證，確保試驗條件和設(shè)備狀態(tài)均滿足要求，然后再繼續(xù)試驗。137.1欠試驗中斷無人機系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常情況，無法繼續(xù)試驗。試驗環(huán)境不滿足要求，例如砂塵濃度、溫度、濕度等超出規(guī)定范圍。試驗設(shè)備故障或損壞，影響試驗正常進行。其他需要中斷試驗的緊急情況。試驗中斷條件立即停止試驗，關(guān)閉所有試驗設(shè)備。對無人機系統(tǒng)進行安全檢查，記錄故障或異常情況。對試驗環(huán)境進行監(jiān)測和調(diào)整，確保其滿足試驗要求。維修或更換損壞的試驗設(shè)備，確保其處于良好狀態(tài)。在中斷原因消除后，重新開始試驗，并記錄中斷時間和原因。0304020105中斷處理措施在試驗過程中，應(yīng)密切關(guān)注無人機系統(tǒng)的狀態(tài)和試驗環(huán)境的變化，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。注意事項中斷試驗后，應(yīng)詳細(xì)記錄中斷原因和處理措施，為后續(xù)試驗提供參考。重新開始試驗前，應(yīng)確保所有設(shè)備和環(huán)境均滿足試驗要求，以保證試驗的有效性和準(zhǔn)確性。147.2過試驗中斷試驗中斷的條件無人機系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常情況，無法進行正常飛行。01試驗環(huán)境出現(xiàn)不可控因素，如突然的風(fēng)暴、沙塵暴等惡劣天氣。02試驗設(shè)備出現(xiàn)故障或失效，導(dǎo)致試驗無法繼續(xù)進行。03在試驗中斷后，應(yīng)立即停止試驗，并對無人機系統(tǒng)進行安全檢查。記錄試驗中斷時的時間、原因及無人機系統(tǒng)的狀態(tài)等相關(guān)信息。在故障排除或環(huán)境因素恢復(fù)后，應(yīng)重新開始試驗，并確保試驗條件與中斷前一致。試驗中斷的處理措施010203010203試驗中斷可能會影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。若試驗中斷時間過長，可能會導(dǎo)致無人機系統(tǒng)內(nèi)部元器件受損，進而影響試驗結(jié)果。在分析試驗結(jié)果時，應(yīng)充分考慮試驗中斷對結(jié)果的影響，并進行必要的修正和補充。試驗中斷對結(jié)果的影響158試驗結(jié)果評定功能性驗證驗證無人機系統(tǒng)各功能模塊在砂塵環(huán)境下的工作狀況，如攝像頭、傳感器等是否受到砂塵影響。無人機系統(tǒng)性能砂塵試驗后，應(yīng)對無人機系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)進行評估，包括但不限于飛行穩(wěn)定性、導(dǎo)航系統(tǒng)準(zhǔn)確性、通信鏈路穩(wěn)定性等。外觀和結(jié)構(gòu)檢查對無人機外觀和結(jié)構(gòu)進行詳細(xì)檢查，確認(rèn)是否有砂塵侵入導(dǎo)致的損壞或功能異常。8.1評定標(biāo)準(zhǔn)記錄無人機系統(tǒng)的初始狀態(tài)，包括各項性能指標(biāo)、外觀和結(jié)構(gòu)情況等。試驗前準(zhǔn)備詳細(xì)記錄試驗過程中的環(huán)境參數(shù)、無人機系