以下为《民用无人驾驶航空器系统分布式操作自动化等级测试》(MH/T 2017-2025)标准的主要内容总结,按逻辑结构分层呈现:
一、标准核心框架
- 适用范围
- 适用于真高120m以下隔离空域运行的轻、中、小型多旋翼无人机系统。
- 用于指导自动飞行系统(AFS)的分布式操作自动化等级(AL-1至AL-4)测试,不适用于AL-5。
- 优先采用仿真测试,超出仿真条件时方可开展实飞测试。
- 引用标准
- 主要依据《MH/T 2013-2022 民用无人驾驶航空器系统分布式操作运行等级划分》。
二、关键术语定义
术语 |
定义 |
分布式操作 |
将无人机操作分解为多个子业务,由操作人员与AFS协同完成。 |
自动化等级(AL) |
AFS不依赖人工介入执行飞行的能力分级(AL-1至AL-5)。 |
仿真测试系统 |
提供仿真测试服务的可执行程序/设备,需支持高精度物理建模、多机并发测试及数据可视化。 |
设计运行范围(DOR) |
无人机安全运行的边界条件(如空域类型、环境限制)。 |
三、测试要素要求
(一) 测试对象
- 组成:AFS硬件模块、嵌入式软件、远程运行控制系统。
- 动力学模型:需由申请人提供,确保仿真准确性。
- 数据接口:遵循附录B协议(如MQTT通信),实现与仿真系统的有效交互。
(二) 测试环境
类型 |
要求 |
硬件 |
无人机、地面控制设备、仿真计算机、供电系统。 |
软件 |
嵌入式软件、仿真飞行软件(支持传感器建模)、数据分析工具。 |
场地 |
仿真场地需独立无干扰;实飞场地需满足安全起降条件。 |
网络 |
模拟实际运行的通信环境(如4G/LTE)。 |
(三) 仿真测试系统能力
- 环境模拟:三维场景、气象(风速/温度)、光照、地面人群/空中冲突建模。
- 核心功能:实时仿真、多传感器(GNSS/摄像头/IMU)建模、故障注入、数据回放。
- 安全要求:确保测试对象数据安全。
四、测试科目与指标
(一) 飞行任务执行能力
- 飞行前检查
- 设备健康状态(动力系统、航电系统、任务载荷)。
- 起飞条件(定位校验、通信链路状态、姿态校准)。
- 飞行性能指标
项目 |
精度要求 |
悬停位置 |
水平±2m,垂向±2m |
直线飞行 |
侧偏距±5m,高度±5m |
速度保持 |
误差≤20% |
着陆点偏差 |
≤1m |
长距离飞行(≥60%航程) |
水平/高度偏差≤5m |
- 航线能力验证
(二) 运行风险探测与响应
风险类型 |
测试内容 |
内部风险 |
动力系统故障监测、航电系统故障树顶事件监测、通信信号强度/质量监测、故障处理策略(动力/任务载荷/通信失效)。 |
外部风险 |
超限气象告警(风速/温度)、地面人群/设施探测、空域冲突探测(航线/起降阶段)、风险处置策略(避让/备降)。 |
(三) 飞行任务接管
- 操作人员接管:AL-3及以下需支持人工优先接管。
- 系统优先接管:AL-4需支持系统自动接管并进入最小风险状态(如备降)。
- 控制权移交:多地面站失效时自动切换备份系统。
(四) 设计运行范围
- 需明确DOR限制条件(如禁飞区、人口密集区、多机运行场景)。
五、测试结果评估
- 报告结构
- 标题、测试基本信息(表1)、环境数据(表2)、分项测试结果(表3-7)、结论。
- 自动化等级判定
- 依据附录A(表A.1)的科目与等级对应关系:
- AL-1/2:基础飞行能力 + 部分内部风险监测。
- AL-3/4:全风险探测 + 任务接管 + 复杂航线能力。
- 汇总表7的22项验证结果,需全部满足MH/T 2013-2022要求。
- 测试工具
- 数据接口协议:附录B提供MQTT通信规范(如起飞指令、异常注入、实时数据上报)。
- 仿真交互示例:
- 定义关键Topic(如
CLD→UAV
起飞指令、UAV→CLD
心跳数据)。
六、附录核心内容
- 附录A(规范性):明确各自动化等级对应的必测科目(如AL-4需测试空域冲突处理策略)。
- 附录B(资料性):
- MQTT通信字段详表(如GNSS定位、电池状态、姿态信息)。
- 仿真接口协议(如HIL_SENSOR消息定义传感器数据格式)。
结论
本标准系统化规范了民用无人机自动化等级的测试流程,通过量化指标(如定位精度±2m)、分等级科目矩阵(附录A)及数据接口协议(附录B),为分布式操作的安全性验证提供技术依据。测试方需严格按场景验证AFS的感知-决策-执行能力,最终根据22项验证结果(表7)判定自动化等级。
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