《電力架線旋翼式無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用規(guī)范》

ICS：29.240.20

CCS：V50/59

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/AOPAXXXX—XXXX

電力架線多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用規(guī)范

TechnicalandApplicationSpecificationsforElectrical

StringingRotaryWingUAVSystem

（征求意見稿）

2024-XX-XX發(fā)布2024-XX-XX實(shí)施

中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會發(fā)布

T/AOPAXXXX-2024

電力架線旋翼式無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用規(guī)范

1范圍

本文件描述了電力架線無人機(jī)系統(tǒng)相關(guān)術(shù)語、系統(tǒng)組成、作業(yè)流程、功能及性能要求等基本內(nèi)

容。

本文件適用于電力架線無人機(jī)系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、制造、實(shí)施和驗(yàn)收。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB/T191包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志

DL/T371架空輸電線路放線滑車

GB/T38997-2020輕小型多旋翼無人機(jī)飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)通用要求

DL/T1578-2021架空電力線路多旋翼無人機(jī)巡檢系統(tǒng)

GB/T17626電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)

GB∕T38924-2020民用輕小型無人機(jī)系統(tǒng)環(huán)境試驗(yàn)方法

GB/T38058-2019民用多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)方法

DT/L371-2010架空輸電線路放線滑車

FZ/T63050-2019絕緣電力牽引繩

GB50233-2014110kV～750kV架空輸電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

電力架線多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)ElectricalStringingMultiRotorUAVSystem

利用多旋翼無人機(jī)搭載相機(jī)、導(dǎo)引繩、拋投裝置等任務(wù)設(shè)備，操控地面控制設(shè)備，完成輸電線

塔架線作業(yè)的裝置，一般包括多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)、地面控制模塊。

3.2

多旋翼無人機(jī)MultiRotorUAV

具有多個旋翼軸，且非旋翼帶尾槳布局的無人飛行器。通常有四旋翼、六旋翼和八旋翼等結(jié)構(gòu)。

3.3

任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)MissionEquipmentSystem

搭載在電力架線多旋翼無人機(jī)上，用于攜帶初級導(dǎo)引繩跨越桿塔并將初級導(dǎo)引繩拋投至高空作

業(yè)人員手中的設(shè)備。

3.4

地面控制模塊GroundControlSystem

由地面站、通信天線、控制軟件及放線盤等組成，通過遙控方式對電力架線多旋翼無人機(jī)和任

務(wù)設(shè)備進(jìn)行控制的設(shè)備及工具的集合。

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3.5

導(dǎo)引繩GuideRope

牽放牽引繩的繩索，直徑由小到大的一組繩索組成導(dǎo)引繩系，由飛行器最先展放的導(dǎo)引繩叫初

級導(dǎo)引繩。

4系統(tǒng)組成

電力架線旋翼式無人機(jī)系統(tǒng)由多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)、地面控制模塊三大部分組成。

4.1旋翼式無人機(jī)系統(tǒng)

a）旋翼式無人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包含無人機(jī)子系統(tǒng)、飛行控制與導(dǎo)航子系統(tǒng)、動力子系統(tǒng)、電源監(jiān)控

子系統(tǒng)、通訊子系統(tǒng)；

b）通訊子系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和圖像傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)旋翼式無人機(jī)與地面站間的信息傳

輸，包括機(jī)載數(shù)據(jù)終端和地面數(shù)據(jù)終端等。

4.2任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)

任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)包括拋投裝置、導(dǎo)引繩、放線滑車、配重器。

4.3地面控制模塊

地面控制模塊應(yīng)包含地面站、通信天線、控制軟件及放線盤等，具備對無人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行地面控

制和管理功能。

5一般要求

5.1使用環(huán)境要求

電力架線旋翼式無人機(jī)系統(tǒng)的氣象及環(huán)境應(yīng)滿足以下要求：

a）架線作業(yè)區(qū)域內(nèi)無強(qiáng)干擾源；

b）架線作業(yè)應(yīng)在良好天氣下進(jìn)行，根據(jù)作業(yè)機(jī)型抗風(fēng)能力和氣象數(shù)據(jù)決定是否開展作業(yè)，風(fēng)

速不宜超過2級風(fēng)；

c）在架線作業(yè)過程中遇到雷、雨、大霧、大風(fēng)等惡劣天氣應(yīng)及時終止作業(yè)；

d）作業(yè)環(huán)境能見度不低于3km，多旋翼無人機(jī)始終在作業(yè)人員視距內(nèi)飛行。

5.2作業(yè)人員要求

a）作業(yè)起始點(diǎn)位置應(yīng)配置無人機(jī)操作員、觀察協(xié)助員至少兩名。其中，無人機(jī)操作員應(yīng)熟悉

多旋翼無人機(jī)操作方法和作業(yè)方法，通過多旋翼無人機(jī)理論和實(shí)操培訓(xùn)及考核，具備多旋

翼無人機(jī)操控資質(zhì)；

b）作業(yè)過程中，每根桿塔應(yīng)至少配備一名高空作業(yè)員。高空作業(yè)員應(yīng)符合國家特種（設(shè)備）

作業(yè)人員要求，經(jīng)專門的安全作業(yè)培訓(xùn)，取得特種作業(yè)操作資格證書。

6技術(shù)要求及試驗(yàn)方法

6.1外觀特性

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6.1.1外觀特性要求

a）連接線布局合理，固定牢靠；

b）連接件、緊固件有防松措施；

c）涂鍍層無氣泡、龜裂和脫落；

d）金屬件無銹蝕和機(jī)械損傷；

e）機(jī)頭機(jī)尾應(yīng)有明顯標(biāo)識（包括銘牌、尺寸、類型、型號、質(zhì)量等）予以識別；

f）旋翼上應(yīng)有明顯標(biāo)識指示其安裝方向。

6.1.2外觀特性試驗(yàn)方法

外觀特性試驗(yàn)按DL/T1578-2021相關(guān)條款方法進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)。

6.2環(huán)境適應(yīng)性

6.2.1環(huán)境適應(yīng)性要求

電力架線旋翼式無人機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)符合GB/T38924-2020的相關(guān)規(guī)定。

6.2.2環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)方法

電力架線旋翼式無人機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)按照GB/T38924-2020的相關(guān)條款進(jìn)行試驗(yàn)，各項(xiàng)功能正

常。

6.3動力電池

6.3.1動力電池性能要求

按照6.3.2進(jìn)行試驗(yàn)，電池不應(yīng)出現(xiàn)鼓包、漏液、破裂、起火、爆炸等現(xiàn)象。

6.3.2動力電池試驗(yàn)方法

動力電池試驗(yàn)按DL/T1578-2021相關(guān)條款方法進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)。

6.4電磁兼容性

6.4.1電磁兼容性要求

按6.4.2進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果不應(yīng)低于A級。

6.4.2電磁兼容性試驗(yàn)方法

電磁兼容性DL/T1578-2021相關(guān)條款方法進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)。

6.5旋翼式無人機(jī)

6.5.1旋翼式無人機(jī)功能要求

a）應(yīng)具備一鍵返航功能，啟動該功能后，旋翼式無人機(jī)應(yīng)立即終止當(dāng)前任務(wù)并返航。返航航

點(diǎn)、速度等參數(shù)可預(yù)先設(shè)置；

b）應(yīng)具備手動、返航和全自主飛行模式，三種飛行模式可自由無縫切換，切換過程中飛行狀

態(tài)和飛行姿態(tài)應(yīng)保持平穩(wěn)；

c）應(yīng)具備在線任務(wù)規(guī)劃功能，支持通過地面站人工更改預(yù)設(shè)航線和任務(wù)模式；

d）在自主飛行模式下執(zhí)行任務(wù)時，相關(guān)參數(shù)可靈活設(shè)置；

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e）應(yīng)能根據(jù)任務(wù)需求對作業(yè)模式進(jìn)行靈活配置，如飛行姿態(tài)、飛行速度等；

f）應(yīng)具備定點(diǎn)懸停功能，在瞬時風(fēng)速不大于無人機(jī)規(guī)定的風(fēng)速條件下可穩(wěn)定飛行和懸停。

6.5.2旋翼式無人機(jī)性能要求

a）有效載荷重量：≥10kg；

b）巡航速度：≥65km/h；

c）最大抗風(fēng)能力：≥10m/s；

d）最大起飛海拔高度：≥2500m；

e）懸停時間：空載≥42min，滿載≥15min；

f）懸停精度：水平方向≤1.5m，標(biāo)準(zhǔn)差≤0.75m；垂直方向≤2m，標(biāo)準(zhǔn)差≤1m；

g）飛行控制偏差：水平方向≤1m，標(biāo)準(zhǔn)差≤0.5m；垂直方向≤1m，標(biāo)準(zhǔn)差≤0.5m；

h）最大上升速度：≥8m/s；

i）最大下降速度：≥8m/s；

j）飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)的性能要求應(yīng)符合GB/T38997-2020。

6.5.3旋翼式無人機(jī)試驗(yàn)方法

旋翼式無人機(jī)功能及性能試驗(yàn)應(yīng)按照DL/T1578-2021相關(guān)條款方法進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)。

6.6通訊傳輸

6.6.1通訊傳輸功能要求

a）應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)旋翼式無人機(jī)分系統(tǒng)的測控數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸；

b）應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)任務(wù)設(shè)備的測控數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸；

c）宜具備自適應(yīng)跳頻功能，可在飛行過程中自動跳開干擾信號頻率。

6.6.2通訊傳輸性能要求

a）通視條件下，測控通信距離：≥5km；

b）通視條件下，影像數(shù)據(jù)距離：≥5km；

c）影像數(shù)據(jù)傳輸延時：≤300ms；

d）測控數(shù)據(jù)傳輸延時：≤20ms；誤碼率：≤10-6。

6.6.3通訊傳輸試驗(yàn)方法

通訊傳輸功能及性能試驗(yàn)應(yīng)按照DL/T1578-2021相關(guān)條款方法進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)。

6.7地面控制模塊

6.7.1地面控制模塊功能要求

a）應(yīng)能實(shí)時顯示回傳的多旋翼無人機(jī)工作狀態(tài)，工作狀態(tài)信息至少包括無人機(jī)當(dāng)前位置坐標(biāo)、

飛行高度、飛行速度、飛行航向和航跡、剩余電量、導(dǎo)航定位信號強(qiáng)度等參數(shù)；

b）應(yīng)具備電池實(shí)時監(jiān)控管理功能，可對電池電壓、充放電次數(shù)等進(jìn)行實(shí)時查詢和管理；

c）應(yīng)能對飛行數(shù)據(jù)和拍攝的可見光影像、紅外影像進(jìn)行存儲、導(dǎo)出和分析；

d）顯示設(shè)備應(yīng)采用高亮屏或采取遮光罩，在強(qiáng)光下能清晰顯示；

e）顯示設(shè)備應(yīng)能實(shí)現(xiàn)作業(yè)畫面和地圖的實(shí)時切換；

f）人機(jī)交互界面應(yīng)使用中文。

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6.7.2地面站控制模塊性能要求

a）地面站屏幕尺寸不宜小于5.5英寸，可同時顯示遙控遙測數(shù)據(jù)和回傳影像；

b）地面站顯示器亮度值不應(yīng)低于800cd/m2，對比度不應(yīng)低于50:1；

c）地面站顯示器上下視角不應(yīng)小于40°，左右視角不應(yīng)小于60°；

d）地面站應(yīng)至少配備一個單獨(dú)型式的遙控手柄。飛行控制、拍照、拋投等功能應(yīng)通過遙控手

柄或地面站上的專用按鈕實(shí)現(xiàn)；

a）地面站遙控手柄續(xù)航時間應(yīng)不小于6小時。

6.7.3地面控制模塊試驗(yàn)方法

地面控制模塊功能及性能試驗(yàn)應(yīng)按照DL/T1578-2021相關(guān)條款方法進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)。

6.8任務(wù)設(shè)備

6.8.1任務(wù)設(shè)備功能要求

a）能夠控制初級導(dǎo)引繩的固定和拋投；

b）配重器能夠提供一定張力，使無人機(jī)能保持平衡，并使導(dǎo)引繩與無人機(jī)保持一定的安全距

離；

c）機(jī)載相機(jī)應(yīng)能拍攝清晰圖像或影像傳回地面站。

6.8.2任務(wù)設(shè)備性能要求

a）配重器重量大小與張力大小應(yīng)匹配，張力大小與導(dǎo)引繩的規(guī)格、對地面的凈空距離、跨越

檔距的大小有關(guān)；

b）多旋翼無人機(jī)應(yīng)與導(dǎo)引繩大小匹配。具體選擇方法如下：

1）攜帶導(dǎo)引繩為Φ=2mm或2.5mm時，應(yīng)選用有效載荷重量≥10kg的多旋翼無人機(jī)；

2）攜帶導(dǎo)引繩為Φ=4mm時，應(yīng)選用有效載荷重量≥20kg的多旋翼無人機(jī)；

3）攜帶導(dǎo)引繩為Φ=10mm時，應(yīng)選用有效載荷重量≥30kg的多旋翼無人機(jī)；

4）攜帶導(dǎo)引繩為Φ=16mm時，應(yīng)選用有效載荷重量≥50kg的多旋翼無人機(jī)；

c）初級導(dǎo)引繩為鋼絲繩時安全系數(shù)不得小于3；為纖維繩時安全系數(shù)不得小于5；

d）放線滑車應(yīng)滿足以下要求：

1）放線滑車允許載荷應(yīng)滿足放線的強(qiáng)度要求，安全系數(shù)不得小于3；

2）放線滑車懸掛應(yīng)根據(jù)計算對導(dǎo)引繩、牽引繩的上揚(yáng)嚴(yán)重程度，選擇懸掛方法及其掛具

規(guī)格；

e）機(jī)載攝像機(jī)應(yīng)滿足以下要求：

1）有效像素：≥1289（H）*720（V）；

2）穩(wěn)像精度：≥2.0mrad。

6.8.3任務(wù)設(shè)備試驗(yàn)方法

a）放線滑車試驗(yàn)應(yīng)按照DT/L371-2010相關(guān)條款和方法試驗(yàn)；

b）導(dǎo)引繩試驗(yàn)應(yīng)按照FZ/T63050-2019相關(guān)條款和方法試驗(yàn)；

c）架線無人機(jī)作業(yè)驗(yàn)收應(yīng)按照GB50233-2014相關(guān)條款和方法驗(yàn)收。

7系統(tǒng)安全

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7.1安全性要求

系統(tǒng)安全性應(yīng)滿足以下要求：

a）應(yīng)具備自檢功能，自檢項(xiàng)目應(yīng)至少包括：飛行控制模塊、電池電壓量、電機(jī)工況、遙控遙

測信號等。發(fā)現(xiàn)任意部件故障，均能進(jìn)行聲或光報警，且飛控系統(tǒng)鎖死無法起飛。根據(jù)報

警提示，應(yīng)能確定故障部件；

b）應(yīng)具備飛行狀態(tài)、通訊狀態(tài)、電機(jī)狀態(tài)等參數(shù)越限告警功能，報警方式應(yīng)為聲或光報警；

c）應(yīng)具備安全控制策略，包括返航策略和應(yīng)急降落策略。返航策略應(yīng)至少包括原航線返航和

直線返航，可對返航觸發(fā)條件、飛行速度、高度、航線等進(jìn)行設(shè)置。應(yīng)急降落策略也可設(shè)

置觸發(fā)條件；

d）應(yīng)具備位置追蹤功能。以定時自動或受控應(yīng)答方式向操作人員發(fā)送無人機(jī)位置信息，且定

位偏差水平方向不大于5m，垂直方向不大于10m。

7.2安全性試驗(yàn)方法

安全性試驗(yàn)應(yīng)按照DL/T1578-2021相關(guān)條款方法進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)。

8作業(yè)流程

8.1作業(yè)準(zhǔn)備

a）作業(yè)人員應(yīng)對輸電線路架設(shè)周圍進(jìn)行現(xiàn)場勘查，采集線路的走向、桿塔GPS信息、運(yùn)行參數(shù)、

地形地貌、海拔高度、氣象環(huán)境、空域條件、交叉跨越以及線路周邊的環(huán)境情況等信息，

確定無人機(jī)起降點(diǎn)及確定導(dǎo)航定位基站站址；

b）應(yīng)根據(jù)輸電線路的情況，明確架線作業(yè)流程，制定作業(yè)方案；

c）應(yīng)根據(jù)作業(yè)實(shí)際需要，按照架設(shè)線路所在區(qū)域的空管部門要求開展空域計劃申報，履行空

域申請手續(xù)，并嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定；

d）應(yīng)提前布置張力場，在鐵塔上懸掛放線滑車，在高空架設(shè)跨越施工的安全防護(hù)網(wǎng)；

e）應(yīng)檢查無人機(jī)狀態(tài)，包括動力電池電量、遙控手柄電量、拋投裝置工作狀態(tài)，并校準(zhǔn)無人

機(jī)作業(yè)區(qū)域磁場。

8.2作業(yè)實(shí)施

a）無人機(jī)實(shí)施架線作業(yè)時的起始點(diǎn)應(yīng)選取無人機(jī)飛行航向所對桿塔的后方平坦開闊處；

b）安裝放線盤。放線盤應(yīng)安裝在無人機(jī)的左/右后方1.5—2米的開闊平坦處；

c）控制出線方式。無人機(jī)攜帶Φ≤2.5mm的初級導(dǎo)引繩時，應(yīng)控制牽引繩豎直出線，將導(dǎo)引

繩穿過O型手持工具或放入U型手持工具，完成后將手持工具置于放線盤上方；無人機(jī)攜帶

Φ>2.5mm的初級導(dǎo)引繩時，應(yīng)控制牽引繩橫平出線，將導(dǎo)引繩穿過O型手持工具或放入U

型手持工具，完成后將手持工具置于放線盤上方；

d）安裝導(dǎo)引繩。將導(dǎo)引繩一端系直徑為3-5cm的繩圈，放置在無人機(jī)機(jī)體下方的拋投裝置中，

并在繩圈后端2米處掛配重器，重量約0.5kg，一般是礦泉水瓶或重錘；

e）準(zhǔn)備就緒后，控制無人機(jī)緩慢上升至高于桿塔4米的高度，操作無人機(jī)攜帶導(dǎo)引繩懸停至高

空技術(shù)員附近，由高空技術(shù)員握持后放入放線滑車中間輪槽后，無人機(jī)繼續(xù)飛向下一桿塔；

f）無人機(jī)完成最后一次架線作業(yè)時，由地面無人機(jī)操作員控制拋投裝置將繩投下，高空技術(shù)

員握持初級導(dǎo)引繩，初級導(dǎo)引繩牽引次級導(dǎo)引繩，逐級增加完成架線；

g）無人機(jī)完成拋繩后，立即控制無人機(jī)自動返航或手動返航。

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8.3作業(yè)后檢查

a）降落后，應(yīng)進(jìn)行外觀及零部件檢查，恢復(fù)儲運(yùn)狀態(tài)，作業(yè)人員應(yīng)如實(shí)記錄無人機(jī)的作業(yè)狀

態(tài)和作業(yè)情況；

b）架線作業(yè)結(jié)束后，檢查架線設(shè)備是否正常，收取設(shè)備；

c）當(dāng)日任務(wù)結(jié)束后，應(yīng)清理現(xiàn)場，核對設(shè)備與工器具清單，妥善保存設(shè)備電池，并及時進(jìn)行

電池充放電工作。

9異常情況處置

9.1設(shè)備故障處置

a）架線作業(yè)時，無人機(jī)若遇到數(shù)據(jù)鏈中斷或丟失、電量不足等突發(fā)情況時，應(yīng)盡可能控制無

人機(jī)在安全區(qū)域降落；

b）架線作業(yè)時，無人機(jī)若遇到導(dǎo)航失效情況時，應(yīng)通過操控軟件或產(chǎn)品手冊中說明的其他方

式向作業(yè)人員提供通知或警告；

c）架線作業(yè)時，若無人機(jī)發(fā)生墜機(jī)事故，導(dǎo)致發(fā)生飛行安全問題的，應(yīng)在無人機(jī)墜機(jī)24小時

內(nèi)向空中交通管理機(jī)構(gòu)報告有關(guān)情況。

9.2特殊工況處置

a）架線作業(yè)時，若作業(yè)區(qū)域出現(xiàn)雷雨、大風(fēng)等可能影響作業(yè)的突變天氣時