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文档简介

ICS35.240.01

CCSL70

T/CASME

中国中小商业企业协会团体标准

T/CASMEXXX—2024

农用无人机航线划设技术规范

Routedesigntechnicalspecificationsofagriculturalunmanned

aerialvehicle

(征求意见稿)

2024-XX-XX发布2024-XX-XX实施

中国中小商业企业协会发布

T/CASMEXXX—2024

农用无人机航线划设技术规范

1范围

本文件规定了农用无人机航线划设的基本要求、航线划设模式及参数设置。

本文件适用于农用无人机航线划设。

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。

GB/T13306标牌

GB42590民用无人驾驶航空器系统安全要求

《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》(国令第761号)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

农用无人机agriculturalunmannedaerialvehicle

用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机。

3.2

航线划设routedesign

控制农用无人机按照指定的航线飞行,实现无人机飞行自动化。

3.3

电子围栏electronicfence

为围挡农用无人机侵入特定区域(包含机场禁飞区、重点区、人口稠密区等),在相应电子地理范

围中画出特定区域,并配合飞行控制系统、保障区域安全的软硬件系统。

[来源:NY/T3213-2018,3.16,有修改]

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

GPS:全球定位系统(GlobalPositioningSystem)

FPV:第一人称主视角(FirstPersonView)

1

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RTK:实时动态测量(RealTimeKinematic)

5基本要求

5.1使用环境

5.1.1天气晴朗,风力不超过5级,适宜无人机飞行作业。

5.1.2请勿在雷、雨、雾及其他影响飞行安全的天气下使用。

5.1.3选择开阔,周围无高大遮挡物的飞行场地,以免影响GPS,指南针正常工作。

5.1.4飞行时远离障碍物,人群,高压线,水面等。

5.1.5避免遥控器与其它无线设备互相影响或干扰(确定周围无基站或者发射塔)。

5.1.6坡地飞行,地表条件不应超出生产厂家规定的要求,否则不得使用。

5.2操控人员

5.2.1操控人员应获得生产企业或相关机构的培训证书,持证上岗。

5.2.2操控人员须身体健康、反应灵敏、识别能力强。

5.2.3操控人员应了解作业区域周围的设施及空中管制要求。

5.2.4操控人员如饮酒、服用相关药物,以及有特定疾病、怀孕、过度劳累等不适合操控的情形,不

得操控农用无人机。

5.3飞行前检查

农用无人机飞行前应进行以下检查:

——电池及遥控器电量是否足够;

——桨叶安装方向是否正确;

——电机安装方向是否正确;

——飞行器类型是否匹配;

——GPS及指南针等其他部件是否正确安装;

——传感器及遥控器是否已经校准;

——导航模块是否粘接牢固;

——是否在安全起飞重量下起飞;

——各个部件是否能正常工作,无老化损坏。

5.4飞行管理

5.4.1农用无人机应注册登记,并持有相关部门颁发相应证照。

5.4.2在重点地区及机场净空区以下飞行的农用无人机,应安装并使用电子围栏。

5.4.3农用无人机使用前应在机身进行标识,注明该农用无人机的型号、编号、所有者、联系方式等

信息,标识应符合GB/T13306的规定。

5.4.4农用无人机的安全要求应符合GB42590的规定。

6航线划设模式及参数设置

6.1航线划设模式

6.1.1航线划设模式分类

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农用无人机航线划设模式分类如下:

——应具备增强型手动模式;

——半自主作业模式;

——全自主作业模式;

——果树模式。

6.1.2增强型手动模式

6.1.2.1简称M+模式,该模式适用于小规模作业、临时作业以及地形复杂情况作业。

6.1.2.2用户可通过航向锁定及横移距离的参数设定以保证作业效果。

6.1.2.3航向锁定可保证农用无人机的前飞/倒飞轨迹为笔直的直线。

6.1.2.4横移距离的设置可保障一定的作业密度,避免出现重复施药或遗漏施药。

6.1.2.5M+模式下,用户需长时间观察无人机的作业状态。

6.1.3半自主作业模式

6.1.3.1又称AB点模式,更适用于边界为规则图形的地块如三角形、矩形、梯形。

6.1.3.2该模式是通过打定两点来确定作业航线,其余航线会按照设定的作业行距自动向左或向右生

成并平行于两点所确定的航线。具体工作流程如下:

——用户将无人机飞至航线所需作业区域某一边界点,在该处打定A点,调整A点角度(角度指

AB航线A点的临边角度),调整时还应通过FPV中的辅助线进行辅助调整;

——调整完毕后回正无人机机头,将无人机前飞至该边界另一边界点,打定B点,调整B点角度(角

度指AB航线B点的临边角度),调整完毕后回正无人机机头并确定航线,此时可在遥控器中

看到后续作业航线,航线以AB点标定的航线向左或向右无限延伸。

注:注:当航线规划完毕,AB点标定完成后,开启作业,无人机会自动飞往航线进行作业,当出现药量不足或电量

不足时,无人机会自动停止作业,并记录中断点,当无人机再次进入作业模式后,无人机应可选择是否继续中

断点作业。

6.1.3.3在作业过程中,如需临时延长或缩短航线可通过向无人机飞行方向或反方向推拉方向杆进行

航线的延长或缩短,作业较为灵活,无需用户时刻关注无人机状态,相较于M+模式较为轻松。

6.1.4全自主作业模式

6.1.4.1该模式更适用于大规模地块作业或需反复作业的地块。

6.1.4.2该模式下,用户可使用遥控器、无人机、手持打点器或移动基站在所需打点处进行打点。

6.1.4.3点位类型包括但不限于边界点、障碍点(区)、禁喷点(区)、参照点及中转点。在规划作

业地块时:

——首先应标定出至少3个边界点,圈出所需作业地块且尽可能使边界点间的连线与实际地块边界

吻合;

——然后根据实际情况在含有障碍物的区域标定障碍点或障碍区;

——在不需要进行作业的区域标定禁喷点(区);

——标定参照点是起到一个纠正偏移的作用,根据实际需要选择添加或者不添加;

——中转点是当无人机起飞进入航线或者返航返回起航点时所需先到达的点,根据实际需要选择是

否添加,建议添加中转点以保证作业安全。

6.1.4.4所有点位标定完成且在APP中看到闭合的作业区域后,保存地块并进行航线预览,可看到无

人机进行作业的航线。

6.1.4.5若对生成的航线方向、作业间距、障碍间距等参数有调整可在作业前进行修改。

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6.1.4.6尽量使航线平滑且转弯点少,并保证航线作业的起始点距无人机距离最短,进而达到节省电

池能源的效果。

6.1.5果树模式

6.1.5.1该模式类似于全自主作业模式,是为满足茶树或各类果树作业而研发,但该模式作业更为精

确严苛且仅支持喷洒作业。

6.1.5.2该模式也需进行标定各类点位进行作业,根据不同的喷洒模式,作业逻辑略有不同。

6.1.5.3该模式打点分为测绘器打点、RTK打点器打点(RTK打点器无法采集作业高度)以及通过航测

自动生成航线。

6.1.5.4测绘器打点以及RTK打点即用户手持设备在所需全部作业处进行点位标记。

6.1.5.5通过航测自动生成航线则需用户使用测绘机或装有测绘模块的农用无人机进行一遍航测,当

采集信息完成后会自动进行地图重建并识别出作业点位。

6.1.5.6该模式生成的作业点位与实际需要可能会略有差异,当重建完成后建议用户观察一遍是否在

所有需要作业点位都有标定,并根据情况在作业点位进行高度调整以避免因高度设置不当导致无人机炸

机。

6.1.5.7该模式作业分为定点喷洒和连续喷洒。果树树冠小、种植稀疏或沿等高线种植建议使用定点

喷洒;果树树冠大、种植茂密建议使用连续喷洒作业。

6.1.5.8定点喷洒时,无人机仅在喷洒点进行喷洒,点与点之间的飞行过程中断药。喷洒过程中,当

用户开启旋转喷洒功能时,无人机根据识别到的果树半径与喷洒半径间的关系决定是否进行旋转喷洒,

否则无人机仅悬停喷洒。当开启旋转喷洒功能后,若喷洒半径小于果树半径,则无人机进行旋转喷洒作

业。

6.1.5.9连续喷洒时,无人机将持续进行喷洒作业,作业过程中不断药,直至料箱无药或作业完成。

进行果树喷洒作业时建议开启避障功能以及仿地功能以保证无人机在作业时可进行避障或绕障动作来

安全避开障碍物。当植株主杆过细或者树冠稀疏时不建议开启仿地功能,否则容易出现掉高情况。

6.2作业参数设置

6.2.1喷洒和播撒作业,作业间距都宜设置为5m~8m。播撒作业高度宜设置为5m,同时还可根据

地块中障碍物的高度情况进行拉高或降低,但不应低于1.5m~2m,长时间高度过低飞行可能会导致

作物倒伏以及区域药物浓度过高。喷洒作业高度宜设置为2m,喷洒作业高度不宜过高,否则可能出现

药物漂移严重现象。飞行速度在播撒作业过程中可按系统允许最大值设置(一般为10m/s~13.8m/s),

但为确保作业安全,建议无人机在作业时速度不应大于8m/s。喷洒作业过程中飞行速度和喷洒速率受

到用药量设置的参数限制。

6.2.2播撒作业以复合肥以及尿素播撒居多,进行播撒时复合肥一般设置用量为15kg/667㎡、20kg

/667㎡、40kg/667㎡,尿素一般设置用量为5kg/667㎡、10kg/667㎡、15kg/667㎡。进行喷洒作

业时的用量则应根据农户对于药剂与水的混合比例进行调整。且喷洒作业存在多种药剂混合掺兑使用的

情况。

6.2.3飞行高度根据《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》最大飞行高度不可超过30m。

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