ICS 49.060
CCS V 37
中华人民共和国国家标准
GB/T 43221-2023
无人飞艇飞行控制系统通用要求
General requirements for flight control system of unmanned airship
2023-09-07发布
2024-01-01实施
国家市场监督管理总局
发布国家标准化管理委员会
GB/T 43221—2023
目次
前言 …………………………………………………………………………………………………………………I
1范围 ……………………………………………………………………………………………………………………1
2规范性引用文件 ……………………………………………………………………………………………1
3 术语和定义 …………………………………………………………………………………………………1
4缩略语 …………………………………………………………………………………………………………1
5 技术要求 …………………………………………………………………………………………………………1
5.1 功能 …………………………………………………………………………………………………………1
5.2性能 ………………………………………………………………………………………………………6
5.3系统部件 …………………………………………………………………………………………………7
5.4接口 ……………………………………………………………………………………………………………………8
5.5软件 ………………………………………………………………………………………………………8
5.6通用质量特性 ……………………………………………………………………………………………8
6 验证试验……………………………………………………………………………………………………10
6.1试验室试验………………………………………………………………………………………………10
6.2地面试验………………………………………………………………………………………………10
6.3飞行试验………………………………………………………………………………………………10
7标识………………………………………………………………………………………………………10
7.1产品标识……………………………………………………………………………………………10
7.2 包装标识………………………………………………………………………………………………11
8包装、运输与贮存 …………………………………………………………………………………………11
GB/T 43221—2023
无人飞艇飞行控制系统通用要求
1 范围
本文件规定了无人飞艇飞行控制系统的技术要求、验证试验、标识、包装、运输与贮存。
本文件适用于在对流层飞行、体积为20000 m³以下或设计平衡重量为15000 kg以下的无人飞艇飞行控制系统的设计、验证、标识、包装、运输与贮存，在平流层飞行的无人飞艇可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
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3 术语和定义
GB/T 35018和GB/T 41885界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
压力调节pressure control通过风机和阀门对气囊的压力进行调节，使飞艇气囊压力处于设计的安全工作压力范围。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
IFBIT —-飞行中自检测(In-flight built in test)MBIT ——维修自检测(Maintenance built in test)PBIT ——飞行前自检测(Pre-flight built in test)PUBIT——上电自检测(Power up built in test)
5 技术要求
5.1 功能
5.1.1 通则
无人飞艇飞行控制系统的控制方式和功能要求包括以下内容。
a) 飞行控制系统应在无人飞艇的起飞、爬升、平飞、下降及着陆全过程为无人飞艇提供良好的稳定性和操纵性。
b) 飞行控制系统控制方式可分为人工遥控、遥驾控制和自动飞行控制，飞行控制系统应具备三种模式地面站指令或遥控切换功能，切换过程不应影响飞行稳定。
c) 飞行控制系统包括以下功能。
1) 飞行控制功能，包括模态运算控制、包线保护与限制功能、控制重构功能等。
2) 飞行管理功能，包括飞行计划管理、导航管理、制导计算、信息处理、应急处置、数据记录等功能。
3) 设备控制与管理功能，包括舵面、动力、能源、推力矢量转向、电气、压力调节、压舱物、应急绳、任务设备等的管理功能；其中，电气、压力调节、压舱物、应急绳以及任务设备管理为飞艇飞行控制非必要设备，可按需设置其他设备或系统实现相应的管理功能。
4) 监测与告警功能，包括对飞艇飞行状态、飞行控制系统及其他系统进行监测与告警。
5) 自检测功能，包括上电自检测、飞行前自检测、飞行中自检测和维护自检测等功能。
6) 余度管理功能，包括对飞行安全相关的关键部件或模块配置足够的安全余度，与自检测共同实现故障的诊断、隔离、恢复、重构等功能，实现余度间的无缝切换。
5.1.2 飞行控制功能
5.1.2.1 模态运算控制功能
飞行控制应实现以下模态的运算控制：
a) 俯仰姿态给定与保持；
b) 航向给定与保持；
c) 高度给定与保持；
d) 垂直速率给定与保持；
e) 速度给定与保持；
f) 自动航线保持：按预设航线自动飞行；
g) 定点悬停：飞艇在一定范围内保持相对地面静止；
h) 盘旋飞行：飞艇在一定范围内自动盘旋。
5.1.2.2 包线保护与限制功能
在飞艇达到或超过规定的边界限制时，对飞艇包线保护与限制，应包括：
a) 俯仰角限制；
b) 航向角速率限制；
c) 最大飞行高度限制；
d) 最大飞行速度限制；
e) 最大上升率限制；
f) 最大下降率限制；
g) 空域边界限制。
5.1.2.3 控制重构功能
控制分配与重构功能应包括：
a) 系统发生故障后具有对系统进行功能级或系统级重构的能力，以保证系统的容错等级和余度降级的要求；