1、1农用旋翼植保无人机 技术条件编制说明一、标准制定的背景农用旋翼植保无人机（以下简称植保无人机）植保作业是目前无人机在农业领域中最成功的应用之一。植保无人机是一种将无人机和植保装置/喷雾系统相结合的新型植保装备，已广泛应用于农业植保作业中。由于其具有高效、作业速度快，效果好，不受作物长势和作业地域限制等优点，在国内外都具有极好的发展前景。目前国内实际用于植保作业的农用无人机基本上是旋翼无人机，包括油动旋翼植保无人机和电动旋翼植保无人机，旋翼植保无人机从结构上分可为单旋翼和多旋翼，从控制方式上又分为全自主飞行、人工手动操控以及半自动操控等。国内生产植保无人机的企业大约有200300 家，市场上各
2、类农用植保无人机的飞行性能、作业性能、指标参数及产品质量等都存在着参差不齐，良莠不分的现象，各企业产品品质相差较大。随着近年来农林生产与管理领域对植保无人机需求的增多，同时又缺乏严格的准入标准（没有相关国家及行业标准），致使该行业鱼龙混杂，严重冲击行业发展。一些无人机企业缺乏农业植保经验，对无人机在农业领域应用的特殊性缺乏充分的研判与论证，对无人机本身及与之匹配的作业器具的设计与管理缺乏统一的检测和评定办法，致使产品功能难以满足农业植保需要。甚至一些小的玩具企业将部门业务转型到农用旋翼植保无人机的生产中，他们不具备相应的研发与技术条件，质量差、功效低，严重损害了广大农民的切实利益。本项目标准的
3、制定，能促进农用植保无人机生产的规范化和产品2质量、安全性能的提高，也可以使政府部门管理植保机械有标可依、有章可循，保护农民的合法权益，对农用植保无人机的生产和农业航空的发展有重要意义。二、标准的任务来源根据河南省质量技术监督局文件豫质监标发【2017】104 号河南省质量技术监督局关于下达 2017 年第一批河南省地方标准制修订计划的通知下达的标准制修订计划，立项编号：20171210453。 农用旋翼植保无人机 技术条件于 2017 年 3 月正式列入河南省地方标准制订计划。本标准由河南省农业机械管理局提出，由安阳全丰航空植保科技股份有限公司、华南农业大学、河南省农业机械试验鉴定站、农飞客
4、农业科技有限公司、河南标普农业科技有限公司、中国农业机械化科学研究院承担起草工作，河南省质量技术监督局归口。三、标准的编制过程为顺利完成该标准项目，标准主要起草单位安阳全丰航空植保科技股份有限公司，于 2017 年 3 月联合华南农业大学、河南省农业机械试验鉴定站、农飞客农业科技有限公司、河南标普农业科技有限公司、中国农业机械化科学研究院组成了标准编制工作组，并根据实际情况初步确定了起草该标准的工作计划和技术路线，并着手进行调研、资料收集和拟定标准提纲等工作。随后，标准编制工作组通过调研，特别是对国家航空植保科技创新联盟的成员单位的相关技术情况、产品情况的收集整理和分析，结合行业发展趋势、国内
5、标准、国内外企业标准或技术文件，并向相关行业专家进行咨询，在对国内同类产品对比分析的基础上，确定了标3准的具体内容，本着协调、统一、简化和优化的原则，完成了标准初稿。后再经讨论修改，形成了征求意见稿，并于 6 月上旬开始向省内各地市局、院所和关联企业广泛征求意见。2017 年 7 月，标准起草小组将收集的意见逐条进行研究论证，共修改了 5 处的内容（见表 1），并进行了大量的编辑性修改，力求用词表达更简洁、准确、规范，于 7 月中旬完成标准送审稿。表 1 征求意见汇总序号标准章条编号意见内容 提出单位 处理意见及理由1 无电池安全使用规范内列举电池安全隐患江苏徐州丰县标普农业科技有限公司不采纳
6、目前植保无人机使用的锂电池有专门的电池标准2 无制定飞机配用件标准江苏徐州丰县标普农业科技有限公司不采纳目前每个植保无人机企业出厂产品的配用件都不同，如配备的电池数量等都不相同，且该问题不涉及植保无人机产品性能3 无制定喷头（压力喷头、离心喷头）标准江苏徐州丰县标普农业科技有限公司不采纳目前植保无人机使用的喷头类型较多，且4序号标准章条编号意见内容 提出单位 处理意见及理由每种喷头有专门的标准4 5.5.4增加跌落试验标准新疆疆天航空科技有限公司采纳标准中增加了药箱跌落试验、植保无人机带包装跌落试验5 6标准对应的为检测方法，建议改为检测方法，试验设备改为检测设备新疆疆天航空科技有限公司采纳标
7、准中对植保无人机性能的测定，都统称为“试验”、“试验方法”等四、标准编制原则和主要技术内容（一）标准编制原则本标准为首次制定，本着“面向市场、服务产业、科学合理、适度可行”原则，既考虑标准的前瞻性又顾及企业的生产实际，同时，充分听取各方的意见，确保本标准既可以作为政府部门监督、指导生产的依据，又可以作为各生产企业切实可行的技术规范要求。本标准在结构编写和内容编排等方面依据 GB/T 1.12009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写进行编写。在确定本标准主要技术性能指标时，综合考虑生产企业的能力和用户的利益，寻5求最大的经济、社会效益，充分体现了标准在技术上的先进性和技术上的合理性。
8、（二）标准框架1）范围；2）规范性引用文件；3）术语和定义；4）型号与参数5）技术要求；6）试验方法；7）检验规则；8）标志、包装、运输和贮存；9）附录。（三）标准主要内容本标准主要内容的确定，参考了相关的国家法律法规、相近的国家标准、行业标准和相关资料，对目前国内及我省植保无人机生产企业进行了调查，收集了一些企业产品的技术数据，进行统计优化，制定相应的技术规范。主要从以下几个方面进行规范要求。1）范围适用于农用旋翼植保无人机，其最大起飞重量不超过150kg、空载起飞重量不超过116kg、距离地面飞行高度不超过35m。2）规范性引用文件GB 10396 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械 安
9、全标志和危险图形 总则6GB/T 9480 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械使用说明书编写规则GB/T 13306 标牌GB/T 20085 植物保护机械 词汇GB/T 24648.2 工程农机产品可靠性考核 评定指标体系及故障分类通则JB/T 8574 农机具产品 型号编制规则MH/T 0017 农业航空技术术语3）术语和定义参考 GB/T 20085 植物保护机械 词汇及 MH/T 0017 农业航空技术术语中的术语和定义，筛选出适合本标准的一些术语：无人驾驶航空器、无人驾驶航空器系统、植保无人机、油动植保无人机、油动单旋翼带尾桨式植保无人机、油动双桨共轴式植保无人机、油动双桨纵列式植
10、保无人机、油动双桨横列式植保无人机、油动多旋翼植保无人机、电动植保无人机、电动单旋翼带尾桨式植保无人机、电动双桨共轴式植保无人机、电动双桨纵列式植保无人机、电动双桨横列式植保无人机、电动多旋翼植保无人机、旋翼、遥控、飞行控制系统、地面站、控制模式、自主飞行控制模式、半自主飞行控制模式、人工手动控制模式、悬停、续航时间、爬升率、速度波动、航迹误差、定位误差、电子围栏、断点续航能力等进行了阐述。4）型号与参数参照JB/T 8574的规定进行，植保无人机型号由产品代号、特征代号、主参数代号和改进代号组成。5）技术要求本标准主要从一般性要求、性能指标、机载喷雾装置及喷雾性能、7飞控系统、安全和可靠性指
11、标等方面提出要求。A、一般性要求：包括了外观质量要求、焊接要求、紧固件联接要求、安全警示标志要求、活动构建运动灵活性和密封性、渗漏要求等。B、性能要求：对植保无人机最大水平飞行速度、最大飞行高度、爬升率、续航时间、匀速飞行速度波动、百米水平直线飞行航迹误差、定位误差、断点续航能力、空载抗风能力等提出了要求。C、机载喷雾装置及喷雾性能要求：对药箱抗坠性能、药箱安装固定、药箱刻度线、药箱相连通性、过滤系统、喷头防滴性能、各喷头喷雾量变异系数、喷雾量分布均匀性变异系数、喷雾量偏差、喷雾幅宽等提出了要求和明确的数值指标，便于企业对产品进行有效的质量评定。D、飞控系统要求：对植保无人机的控制模式、控制模
12、式转换、飞行控制系统的发射器、接收机工作频率和功率大小、声/光报警装置等提出了要求。E、安全要求：对植保无人机的停放稳定性、飞行数据记录、电子围栏、整机抗坠落性能、通信中断等安全方面的指标提出了要求。F、可靠性要求：可靠性指标包括：首次故障前平均工作时间（MTTFF ）和评鉴故障间隔时间（MTBF）。6）试验方法首先规定了试验前的准备要求、试验仪器设备、试验条件，然后和所有技术要求相对应，制定了具体可行的试验方法。7）检验规则检验分出厂检验和型式检验两种。出厂检验为每架必检，出厂检验项目全部合格；8型式检验的抽样采用随机抽样方式，抽取的样本应是企业未经使用的出厂检验合格产品，样本基数不少于 8
13、 架，抽样 2 架。型式检验合格判定为所有项目均合格，如某项次不合格可复检一次。正常生产时，每 2 年至少进行一次型式检验，在特殊情况也应进行型式检验。8）标志、包装、使用说明书、运输和贮存对产品的标志、包装、使用说明书、运输和贮存等进行了规定。9）附录附录 A：为资料性附录，植保无人机主要性能指标汇总。附录 B：为资料性附录，植保无人机的主要性能参数测试表。附录 C：为资料性附录，植保无人机测试试验报告。（四）确定各性能指标的依据根据国内，特别是省内植保无人机生产企业的产品性能、技术参数、研究成果和技术文件，标准编制工作组对植保无人机的指标参数进行了分析研究。在编制中我们查阅和参考了相关植保
14、机械装置方面的标准和技术要求、性能要求和试验方法、民航局相关的法律法规，在标准项目的设置中充分考虑和现有国家及行业标准的衔接与匹配问题，避免采用不同标准造成技术要求不统一的问题。在起草“技术要求”一章和确定主要性能指标参数时，主要根据植保无人机的植保作业特点和要求，结合我国我省现有植保无人机产品结构、性能参数和制造水平，并作为本标准的主要参考依据，合理确定本标准的性能参数，目的是为植保无人机的设计制造、检测及使用等提供技术依据，促进植保无人机产品质量提高、行业发展和进步，也为用户提供该产品验收及检验的依据。由于目前国内无人机方面的标准尚不健全，本标准中涉及无人机9性能指标方面的参数指标有：最大
15、水平飞行速度、最大飞行高度、爬升率、续航时间、匀速飞行速度波动、百米水平直线飞行航迹误差、定位误差、断点续航能力、空载抗风能力等，这些指标尚无可对比的标准资料。本标准中和植保、植保机械方面相关的指标有：药箱抗坠性能、药箱安装固定、药箱刻度线、药箱相连通性、过滤系统、喷头防滴性能、各喷头喷雾量变异系数、喷雾量分布均匀性变异系数、喷雾量偏差、喷雾幅宽、可靠性指标等。和相关标准 GB/T 24677.12009 喷杆喷雾机 技术条件、GB/T 10395.62006 农林拖拉机和机械 安全技术要求 第 6 部分：植物保护机械、24678.12009 植物保护机械 便携式宽幅远射程喷雾机、JB/T66
16、61 2006 喷雾器等的比较见表 2。由于植保无人机是低容量喷雾，雾滴较小，加上旋翼的影响，其作业时雾滴的分布受作业速度、旋翼气流的影响较大，分布均匀性要差一些，目前较难做到和地面机械一样，所以目前将喷雾量分布均匀性变异系数定为 50%，比地面植保机械的相对应指标大。.表 2 本标准植保方面的性能指标和相关标准对比性能指标 本标准GB/T 24677.12009GB/T 10395.52006GB/T 24678.12009JB/T 66612006药箱抗坠性能 药箱安装固定 10性能指标 本标准GB/T 24677.12009GB/T 10395.52006GB/T 24678.12009
17、JB/T 66612006药箱刻度线 药箱相连通性 过滤系统2级过滤3级过滤 2级过滤 2级过滤漏滴喷头1个漏滴喷头喷头总数的10% 喷头防滴性能 漏滴液滴数 10滴/min漏滴液滴数10滴/min 喷头喷雾量变异系数15% 15% 沿喷杆喷雾分布均匀性变异系数50% 20% 35%喷雾量 明示值 明示值 明示值 明示11性能指标 本标准GB/T 24677.12009GB/T 10395.52006GB/T 24678.12009JB/T 66612006偏差 10% 10% 10% 值8%喷雾幅宽偏差明示值10% 首次故障前平均工作时间油动：60h；电动：80h 50h 50h平均故障间隔
18、时间油动：40h；电动：50h 有效度 96% 96% 96%密封与渗漏 注：表示有该项要求，表示无此项要求（五）解决的主要问题本标准系首次制定。本标准属于创新标准，填补了国内植保无人机标准的技术空白，解决了植保旋翼无人机的生产和性能指标的检验问题，包括性能要求和检验方法等，为植保旋翼无人机产品的推广应用提供了技术支撑，12为指导和规范植保旋翼无人机产品的设计、制造、性能试验、产品验收提供了依据，有利于提高产品的技术性能、安全性及环保性能，提高植保无人机整机生产与飞行安全。（六）试验验证和测试使用本标准的要求和试验方法，对国内及省内主流的植保无人机的部分参数进行了初步测试，从测试结果来看，本标
19、准设定的植保无人机的主要性能参数指标是合理的，一般的植保无人机生产企业的产品经过规定的严格生产工艺流程均能达到。（七）技术内容的先进性、合理性和完整性本标准中确定的技术性能指标，是经咨询生产企业质检部门对产品进行多次性能验证检验后获取的，所确定的性能指标值，在能较客观地反映本产品的技术水平基础上,同时考虑生产企业和用户两者的利益, 达到既符合实际生产的要求, 又具有较好的先进性、合理性、完整性的目的。（八）检验规则的可操作性本标准制定的检验规则包括出厂检验和型式检验两部分内容。出厂检验内容包括了：外观质量、焊接质量、联接与防松、警示标志、运动灵活性、机载发电装置、机载电源装置、标牌、使用说明书
20、、药箱安装、药箱连通性、控制模式切换。型式检验内容包括：外观质量、焊接质量、联接与防松、警示标志、运动灵活性、机载发电装置、机载电源装置、密封与渗漏、最大水平飞行速度、最大飞行高度、空载爬升率、满载爬升率、续航时间、匀速飞行速度波动、百米水平直线飞行航迹误差、定位误差、断点续13航能力、抗风能力、药箱抗坠性能、药箱安装、药箱刻度线、药箱连通性、过滤系统、喷头防滴性能、喷头喷雾量变异系数、喷雾量分布均匀性变异系数、喷雾量偏差、喷雾幅宽偏差、控制模式、控制模式切换、飞控系统工作频率、发射器、接收机功率、报警功能、停放稳定性、数据记录与保存、电子围栏、整机抗坠性能、通讯中断安全性、首次故障前平均工作
21、时间、平均故障间隔时间、标牌、使用说明书。型式检验要求所有项目均合格，如有项次不合格时，可进行加倍抽样对此项次检查；如仍不合格时，则该批产品判为不合格；确定这样的检验规则主要是根据产品特点，同时兼顾了生产单位和用户两者的利益，具有较强的可操作性。五、本标准与其他专业领域的关系本标准项目隶属农、林业机械领域的农机具产品类别，农、林业机械标准体系如表 14 所示。本标准项目位于农、林业机械标准体系表中 B91农机具 。表 3 农、林机械标准体系1 B90农、林机械与设备综合 6 B95 营林机械与设备2 B91 农机具 7 B96木材采运机械与设备3 B92畜牧、家禽机械与设备 8 B97锯材、人
22、造板机械与设备4 B93农副产品与饲料加工机械5 B94 渔业机械与设备六、本标准对产业发展的支撑作用及解决的主要问题14本标准为制定项目。通过制定，充分吸收和反映了当今新技术、新工艺的先进技术成果。本标准属于创新标准，填补了国内农用旋翼植保无人机标准的技术空白，主要解决了植保无人机的生产和性能指标及其检验问题，包括性能要求和检验方法等，这样既为生产企业提供了生产制造检验的技术依据，又为用户提供了产品验收的标准。本标准的制订可为植保无人机的设计、生产、检验及使用等提供技术标准，也可为用户提供该产品验收及相关检验的依据，为农用旋翼植保无人机的推广应用提供技术支撑，对引导和规范植保旋翼无人机技术的
23、发展，提升标准的先进性、合理性和适用性，为提高其技术水平起到关键性的支撑作用，这将会进一步推动植保无人机产业的发展和壮大。国内旋翼植保无人机的性能和产品质量直接影响操控员的人身安全，并对喷雾作业质量、飞行安全都至关重要。针对农用旋翼植保无人机制定专门的技术标准，可提高农用植保无人机产品可靠性，能促进植保无人机和农业航空产业的健康发展。七、本标准与国际标准（国外先进标准）的对比分析及采用情况（一）经检索，国外尚无相同的植保无人机产品标准，国外公司标准因无法搜集，无法参考。（二）国内外关于植保及植保机械方面的标准已有许多，本标准制定时，部分参数指标参考了这部分标准，如喷头漏滴性能、喷头喷雾量变异系
24、数、喷雾分布均匀性变异系数、药箱抗坠性能等（见表2）。（三）国内外无人机方面可参照的标准较少。（四）无国外样品对比试验数据。15八、标准与现有标准、制定中标准的协调配套情况本标准项目在农、林业机械标准体系中属技术标准范畴，现行农、林业机械标准体系中与本项目关联的标准有：GB 10396 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械 安全标志和危险图形 总则GB/T 9480 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械使用说明书编写规则GB/T 13306 标牌GB/T 20085 植物保护机械 词汇GB/T 24648.2 工程农机产品可靠性考核 评定指标体系及故障分类通则JB/T 8574 农机具产品 型
25、号编制规则MH/T 0017 农业航空技术术语以上所列标准分属农业机械、植保机械、农业航空等标准体系的基础标准和技术标准类别，其规范对象、适用范围及主体要求与本项目标准的技术主体内容无重叠、无矛盾和冲突，在体系中的位置具有互为补充、衔接配套的关系，其中部分可直接用作本项目标准中的规范性引用文件。例如GB/T 20085、MH/T 0017 中界定的术语和定义可参考或直接采用；GB/T 24648.2 中涉及的试验方法亦可为本项目标准借鉴或参考。国内植保无人机的生产刚刚发展起来，本标准制定时已充分考虑了和现有国家及行业标准的衔接与匹配问题，避免采用不同标准造成技术要求不统一的问题。本标准与现行相
26、关法律、法规、规章及相关标准协调一致。16九、本标准根据参考的主要文献有：（1）GB 10396 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械 安全标志和危险图形 总则（2） GB/T 9480 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械使用说明书编写规则（3） GB/T 13306 标牌（4） GB/T 20085 植物保护机械 词汇（5） GB/T 24648.2 工程农机产品可靠性考核 评定指标体系及故障分类通则（6） JB/T 8574 农机具产品 型号编制规则（7） MH/T 0017 农业航空技术术语（8） GB/T 10395.6 农林拖拉机和机械 安全技术要求 第6部分：植物保护机械（9）
27、GB/T 24677.1 喷杆喷雾机 技术条件（10）GB/T 24678.19 植物保护机械 便携式宽幅远射程喷雾机（11）JB/T6661 喷雾器（12）GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写十、项目涉及国内外专利的情况本项目未涉及国内外专利。十一、其他事项说明（一）本标准宜为 推荐性 标准。（二）本标准规定了农用旋翼植保无人机的术语和定义、型号与参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、使用说明书、17运输和贮存。（三）本标准按照 GB/T 1.12009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写的规定进行编写。标准的编写格式、表述方法和内容，符合 GB/T 1.1-2009 的要求。（四）本标准与现行的法律、法规和政策及相关标准、强制性标准相互协调，没有矛盾。（五）本标准在编制、征求意见及审定讨论过程中未出现重大的意见分歧。（六）本标准为首次制定。农用旋翼植保无人机 技术条件起草组2017 年 7 月 24 日
