《民用轻小型无人机系统环境试验方法+第10部分：砂尘试验GBT+38924.10-2020》详细解读

《民用轻小型无人机系统环境试验方法第10部分：砂尘试验GB/T38924.10-2020》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4试验条件4.1受试设备4.2吹尘试验条件4.3吹砂试验条件5试验设备和仪器contents目录6试验过程6.1吹尘试验过程6.2吹砂试验过程7试验中断和恢复7.1欠试验中断7.2过试验中断8试验结果评定9试验报告011范围适用对象本部分适用于民用轻小型无人机系统（起飞重量在0.25kg至150kg之间）的砂尘环境适应性试验。无人机系统的各组成部分，包括但不限于飞行控制器、传感器、电池、电机等，均应按照本部分进行砂尘试验。试验目的验证无人机系统在砂尘环境中的工作性能和可靠性。01评估砂尘对无人机系统各部件的影响，包括但不限于机械部件的磨损、电子部件的短路等。02为无人机系统的设计和改进提供依据，以提高其在恶劣环境下的使用性能和寿命。03123本部分不适用于起飞重量超过150kg的无人机系统。对于特殊用途的无人机系统，如用于军事、警用等高风险领域，可能需要更严格的砂尘试验标准和方法，本部分仅供参考。本部分不涉及无人机系统在砂尘环境中的飞行试验，仅关注其在静态或模拟工作状态下的环境适应性。非适用情况022规范性引用文件GB/T2423.37-2006该标准规定了砂尘试验的详细要求和实施方法，为无人机系统的砂尘试验提供了基本指导。GB/TXXXX.X-XXXX（其他相关国家标准）这些标准可能涉及试验设备、测试方法或相关技术要求，为砂尘试验的顺利进行提供支持。国家标准XXXX-XXXX（相关行业标准）这些行业标准可能针对无人机系统的特定方面进行规定，如无人机结构与性能、飞行控制等，为砂尘试验提供行业内的参考依据。行业标准ISOXXXXX该国际标准可能涉及无人机系统的测试方法、性能评估等方面，为砂尘试验提供国际化的视角和参考。注以上列举的规范性引用文件仅为示例，并非实际存在的标准。在实际应用中，应根据具体情况选择适用的标准。同时，随着技术的发展和标准的更新，应及时关注并遵循最新的标准要求进行试验。国际标准033术语和定义指空气中悬浮的微小固体颗粒物，主要由风化的岩石、土壤颗粒以及其他固体物质组成。砂尘指存在大量砂尘的自然或人工环境，可能对无人机系统的正常运行产生影响。砂尘环境3.1砂尘砂尘试验指通过模拟砂尘环境，对无人机系统进行性能测试，以评估其在砂尘条件下的工作能力和可靠性。试验目的检验无人机系统在砂尘环境中的适应性、稳定性和耐久性。3.2砂尘试验指由飞行器、地面站（含遥控器）等组成的完整系统，用于执行飞行任务。无人机系统指在实验室内模拟的各种环境条件，包括温度、湿度、砂尘浓度等。实验室环境指无人机系统在不同环境条件下保持正常工作状态的能力。环境适应性3.3相关术语010203044试验条件4.1受试设备要求受试设备技术状态应与提交的产品资料内容相符。受试设备应有企业合格证等质量检验证明。4.2吹尘试验条件试验用尘应用红高岭土或石英粉，SiO2含量应为97%~99%。尺寸分布应满足一定要求，例如50%±2%（质量分数）尘颗粒直径为20μm±5μm。尘的成分及颗粒大小应达到并保持在3.5g/m3~8.8g/m3。应保持在一定范围内，如2.4m/s~8m/s，或按有关文件规定进行。吹入试验箱内的尘浓度试验期间的温度应为受试设备的最高工作温度，试验箱内相对湿度应≤30%。温度与相对湿度01020403吹尘风速试验用砂的要求试验用砂应带有棱角结构，其圆磨度和球度的平均克伦宾（Krumbein）数范围为0.5~0.7，莫氏硬度因数为7。推荐的砂粒颗粒尺寸范围为150μm~850μm。01.4.3吹砂试验条件砂浓度吹入试验箱内的砂浓度根据受试设备预期的最坏作业环境条件来确定，但应在有关文件中明确规定。对于不同的使用环境和设备类型，砂浓度有所不同。02.温度例如，第一阶段为-25℃±2℃，第二阶段为55℃±2℃或受试设备的最高工作温度。03.054.1受试设备无人机系统包括飞行器、地面控制站等组成部分。辅助设备如电池、充电器、遥控器等必要的配套设备。设备范围未经使用的新设备，用于进行初始性能测试。全新设备经过一定使用时间，可能存在一定磨损或老化的设备，用于模拟实际使用场景中的性能表现。在用设备设备状态设备检查确保受试设备完好无损，功能正常。设备配置设备准备根据试验需求，对受试设备进行必要的配置和调整，如设置飞行参数、安装测试仪器等。0102设备安装与固定固定措施采取适当的固定措施，防止受试设备在试验过程中发生移动或损坏，如使用夹具、支架等固定装置。安装方式受试设备应按照试验要求安装在试验台上，确保设备稳定且便于操作。064.2吹尘试验条件4.2.1概述吹尘试验是模拟无人机在自然砂尘环境中工作的情景，以检验其对砂尘环境的耐受能力。除非标准中有特别规定，吹尘试验应依据下述条件进行，也可参考GB/T4208—2017中的相关要求进行。4.2.2尘的成分及颗粒大小试验所用的尘应为红高岭土或石英粉，其中SiO₂的含量需达到97%~99%。尘的颗粒大小分布需满足特定要求，例如，100%（质量分数）的尘颗粒直径应小于150μm，其中50%±2%（质量分数）的尘颗粒直径为20μm±5μm。如果使用石英粉，其颗粒直径分布也需符合相应规定。4.2.3吹尘浓度与温度吹入试验箱内的尘浓度应控制在3.5g/m³~8.8g/m³之间，以模拟真实的砂尘环境。试验期间的温度应保持在受试设备的最高工作温度以下，且试验箱内相对湿度不得超过30%。吹尘风速应保持在2.4m/s~8m/s之间，或根据有关文件的规定进行设定。对受试设备的每个正交轴的全部方向都需进行试验，且每个试验方向的试验时间应不少于1小时。4.2.4吹尘风速与试验时间074.3吹砂试验条件吹砂试验是模拟无人机在砂尘环境中运行时所可能遇到的情况，以此测试无人机的耐受能力。试验应按照规定的条件进行，包括砂尘的成分、颗粒大小、浓度、温度以及吹砂的风速等。4.3.1概述4.3.2砂尘的成分及颗粒大小试验用砂应具有一定的棱角结构，圆磨度和球度的平均克伦宾数范围以及莫氏硬度因数需满足特定要求。推荐的砂粒颗粒尺寸范围为150μm~850μm，且需满足一定的尺寸分布，以确保试验的有效性和可重复性。““吹入试验箱内的砂浓度需根据无人机预期的最坏作业环境条件来确定。对于不同使用场景下的无人机，如地面运行车辆附件作业、未铺砌地面上起降的直升机附近使用等，砂浓度有具体的规定值。4.3.3砂浓度4.3.4温度及容差试验期间的温度应模拟无人机实际工作环境中的温度，通常包括两个阶段：低温阶段和高温阶段（或受试设备的最高工作温度）。每个阶段的温度及其容差都有明确的规定，以确保试验结果的准确性和可靠性。4.3.5吹砂风速吹砂风速是模拟实际环境中风或气流携带砂尘对无人机的影响。风速应保持在一定范围内，以测试无人机在不同风速下的耐受能力。具体风速范围应根据相关文件或标准来确定。085试验设备和仪器砂尘试验箱应具备足够大的空间，以容纳受试无人机系统。箱体应具备良好的密封性，以防止砂尘泄漏。箱体内壁应光滑，且材质不会对砂尘产生吸附或化学反应。应具备观察窗或摄像头，以便观察试验过程中的情况。5.1砂尘试验箱5.2砂尘发生器砂尘发生器应能产生符合标准要求的砂尘，且砂尘的颗粒大小、浓度和速度均可调。砂尘发生器应具备稳定的砂尘输出能力，以保证试验的连续性和可重复性。应使用高精度的测量设备来监测试验箱内的砂尘浓度、温度和湿度等参数。测量设备应具备实时数据采集和记录功能，以便后续分析。5.3测量设备包括用于固定受试无人机系统的支架或夹具，以确保其在试验过程中保持稳定。可能还需要用于清理和回收砂尘的设备，以保持试验环境的整洁和安全。这些设备和仪器共同构成了进行砂尘试验的基础设施，确保了试验的准确性和有效性。通过合理的配置和使用这些设备，可以对民用轻小型无人机系统在砂尘环境中的性能进行科学的评估。5.4辅助设备096试验过程准备阶段确保试验设备和仪器已经校准并处于良好状态，受试设备按照技术要求安装并固定在试验台上。试验条件设置调整试验箱内的温度、湿度和风速至规定值，确保尘的浓度达到并保持在规定的范围内（3.5g/m3~8.8g/m3）。吹尘操作开启吹尘设备，对受试设备进行持续且均匀的吹尘，确保每个方向都受到相同的影响。试验时间按照标准要求，对每个试验方向进行至少1小时的吹尘试验。监测与记录在试验过程中，持续监测并记录试验箱内的环境条件，以及受试设备的状态变化。6.1吹尘试验过程0102030405准备阶段与吹尘试验类似，确保试验设备和仪器已经校准并处于良好状态，受试设备按照技术要求安装并固定在试验台上。试验条件设置调整试验箱内的温度和砂浓度至规定值，确保试验环境符合标准要求。吹砂操作使用规定的砂粒，通过吹砂设备对受试设备进行吹砂试验，模拟自然环境中的砂尘影响。试验时间根据标准要求，进行足够时间的吹砂试验，以确保受试设备充分暴露于砂尘环境中。监测与记录同样需要持续监测并记录试验过程中的环境条件以及受试设备的状态变化，以便后续对试验结果进行分析和评定。6.2吹砂试验过程0102030405106.1吹尘试验过程准备试验所需的砂尘，确保其颗粒大小、密度和成分符合标准要求。对无人机系统进行全面检查，确保其状态良好，无任何故障或损坏。选择适当的砂尘实验室，确保其具备进行吹尘试验的条件和设施。试验准备试验步骤根据标准要求，设置吹尘的风速、时间和砂尘浓度等参数。将无人机系统放置在砂尘实验室中，并调整其位置以确保能够均匀受到砂尘的影响。在试验过程中，定期检查无人机系统的状态和性能，记录任何异常情况。开启吹尘设备，对无人机系统进行吹尘试验，观察并记录其在砂尘环境中的表现。010203042014试验后处理在试验结束后，关闭吹尘设备，并清理实验室内的砂尘。对无人机系统进行全面检查，评估其在砂尘环境中的耐受能力和性能变化。根据试验结果，对无人机系统进行必要的维护和保养，以确保其正常运行。整理试验数据和记录，为后续的分析和改进提供参考依据。04010203116.2吹砂试验过程确保受试设备技术状态与产品资料相符，并具备企业合格证等质量检验证明。受试设备根据无人机系统的使用要求，选择适当的试验条件，如吹砂的浓度、温度、风速等。试验条件试验准备1.设备安置将受试设备放置在试验箱内，确保其处于正常工作状态。2.砂尘准备使用符合标准要求的砂尘，如SiO2含量应为97%~99%的石英粉或红高岭土，并确保砂尘的颗粒大小和分布满足标准规定。3.开始试验启动吹砂设备，将砂尘以一定的风速和浓度吹向受试设备。风速和砂尘浓度应根据试验条件进行精确控制。4.持续监测在试验过程中，持续监测受试设备的状态，记录任何异常情况。5.试验结束达到规定的试验时间后，停止吹砂，取出受试设备进行后续评估。试验步骤0102030405确保试验箱内的相对湿度、温度等环境条件满足试验要求。通过这一详细的吹砂试验过程，可以有效地评估民用轻小型无人机系统在砂尘环境中的性能和稳定性，为无人机的设计和使用提供重要参考。严格按照标准规定的试验条件进行，以确保试验结果的准确性和可靠性。对受试设备的所有正交轴的全部方向进行试验，以确保全面评估其砂尘耐受能力。注意事项01020304127试验中断和恢复VS在试验过程中，如果出现设备故障、安全问题或试验条件不满足等情况，可能导致试验中断。此时应记录中断时的试验条件、时间和原因，并在问题解决后从中断点继续试验。过试验中断若试验过程中发生超出预定试验条件的情况，如砂尘浓度过高或风速过大，也需中断试验。中断后应检查设备状态，调整试验条件至规定范围内，然后重新开始试验。欠试验中断7.1试验中断试验恢复前准备在试验中断后，需对试验设备和受试设备进行必要的检查和维护，确保设备状态良好，能够继续进行试验。试验恢复程序恢复后验证7.2试验恢复根据中断原因和设备状态，制定恢复程序。可能包括重新设定试验条件、重新启动试验设备等步骤。恢复试验时应确保所有试验条件符合标准要求。试验恢复后，应进行必要的验证，确保试验条件和设备状态均满足要求，然后再继续试验。137.1欠试验中断无人机系统出现故障或异常情况，无法继续试验。试验环境不满足要求，例如砂尘浓度、温度、湿度等超出规定范围。试验设备故障或损坏，影响试验正常进行。其他需要中断试验的紧急情况。试验中断条件立即停止试验，关闭所有试验设备。对无人机系统进行安全检查，记录故障或异常情况。对试验环境进行监测和调整，确保其满足试验要求。维修或更换损坏的试验设备，确保其处于良好状态。在中断原因消除后，重新开始试验，并记录中断时间和原因。0304020105中断处理措施在试验过程中，应密切关注无人机系统的状态和试验环境的变化，及时发现并处理异常情况。注意事项中断试验后，应详细记录中断原因和处理措施，为后续试验提供参考。重新开始试验前，应确保所有设备和环境均满足试验要求，以保证试验的有效性和准确性。147.2过试验中断试验中断的条件无人机系统出现故障或异常情况，无法进行正常飞行。01试验环境出现不可控因素，如突然的风暴、沙尘暴等恶劣天气。02试验设备出现故障或失效，导致试验无法继续进行。03在试验中断后，应立即停止试验，并对无人机系统进行安全检查。记录试验中断时的时间、原因及无人机系统的状态等相关信息。在故障排除或环境因素恢复后，应重新开始试验，并确保试验条件与中断前一致。试验中断的处理措施010203010203试验中断可能会影响试验结果的准确性和可靠性。若试验中断时间过长，可能会导致无人机系统内部元器件受损，进而影响试验结果。在分析试验结果时，应充分考虑试验中断对结果的影响，并进行必要的修正和补充。试验中断对结果的影响158试验结果评定功能性验证验证无人机系统各功能模块在砂尘环境下的工作状况，如摄像头、传感器等是否受到砂尘影响。无人机系统性能砂尘试验后，应对无人机系统的各项性能指标进行评估，包括但不限于飞行稳定性、导航系统准确性、通信链路稳定性等。外观和结构检查对无人机外观和结构进行详细检查，确认是否有砂尘侵入导致的损坏或功能异常。8.1评定标准记录无人机系统的初始状态，包括各项性能指标、外观和结构情况等。试验前准备详细记录试验过程中的环境参数、无人机系