民用大中型無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)通用要求2023-08-06發(fā)布國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14通用要求 14.1組成與用途 14.2控制模式與控制模態(tài) 14.3功能 24.4性能 54.5硬件 84.6軟件 9 4.8安全性 4.9可靠性 4.10維修性 4.11測(cè)試性 4.12保障性 4.13環(huán)境適應(yīng)性 4.14電磁兼容性 4.15適航性 5驗(yàn)證試驗(yàn) 5.1試驗(yàn)類型 5.2型式試驗(yàn) 5.3出廠檢驗(yàn) 6.3運(yùn)輸與貯存 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)航空器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC435)提出并歸口。本文件起草單位：中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛行自動(dòng)控制研究所、中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所、中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所、西安愛生技術(shù)集團(tuán)有限公司、西北工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部。1民用大中型無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)通用要求1范圍本文件規(guī)定了民用大中型無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)的通用要求，驗(yàn)證試驗(yàn)，標(biāo)識(shí)、包裝、運(yùn)輸與貯存。本文件適用于起飛重量在150kg以上民用大中型無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)及其部件的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。其他無(wú)人駕駛航空器飛行控制系統(tǒng)參照?qǐng)?zhí)行。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(duì)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(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T35018民用無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)分類及分級(jí)GB/T38152無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T35018與GB/T38152界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4通用要求4.1組成與用途民用大中型無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)應(yīng)由飛行控制計(jì)算機(jī)、伺服控制分系統(tǒng)、傳感器分系統(tǒng)等組4.2控制模式與控制模態(tài)控制模式是飛行操縱方式，民用大中型無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)根據(jù)用戶需求和設(shè)計(jì)特點(diǎn)，應(yīng)提供以下3種控制模式：a)遙控模式：地面操作員通過手持式控制單元上的手柄控制無(wú)人直升機(jī)，手柄控制量對(duì)應(yīng)槳距變化；b)指令控制模式：通過地面站上傳指令的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人直升機(jī)的控制；c)自主控制模式：按照預(yù)設(shè)航路或在線生成的航路，生成無(wú)人直升機(jī)的控制模態(tài)指令和控制律導(dǎo)2控制模態(tài)是支撐控制模式實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制功能模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)直升機(jī)姿態(tài)、航向、速度、位置、高度等的保持或調(diào)節(jié)。控制模態(tài)由控制模式按需進(jìn)行調(diào)度和使用。4.3.1飛行控制功能飛行控制功能根據(jù)地面操作員的指令和傳感器反饋的狀態(tài)，進(jìn)行控制律計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人直升機(jī)平飛行控制功能應(yīng)包括：增穩(wěn)、自動(dòng)控制和自檢測(cè)和余度管理(當(dāng)飛行控制系統(tǒng)采用余度架構(gòu)時(shí))增穩(wěn)是通過角速率、姿態(tài)等信號(hào)的反饋，實(shí)現(xiàn)內(nèi)回路穩(wěn)定增強(qiáng)，應(yīng)包括俯仰軸增穩(wěn)、橫滾軸增穩(wěn)及航向軸增穩(wěn)功能。自動(dòng)控制應(yīng)包括以下功能：——俯仰、滾轉(zhuǎn)姿態(tài)保持：保持接入該功能時(shí)刻的俯仰、滾轉(zhuǎn)姿態(tài)；——航向給定與保持：保持接入該功能時(shí)刻的航向或調(diào)整至目標(biāo)航向——速度給定與保持：保持接入該功能時(shí)刻的速度或調(diào)整至目標(biāo)速度；——高度給定與保持：保持接入該功能時(shí)刻的高度或調(diào)整至目標(biāo)高度；——位置給定與保持：保持接入該功能時(shí)刻的位置或調(diào)整至目標(biāo)位置；——航線糾偏控制：跟蹤并保持預(yù)設(shè)航線，調(diào)整與航線的側(cè)偏角和側(cè)偏距。必要時(shí)，指令控制應(yīng)提供以下功能：——垂直速度給定與保持：保持接入該功能時(shí)刻的垂直速度或調(diào)整至目標(biāo)垂直速度；——自動(dòng)起飛：保持無(wú)人直升機(jī)的位置、航向，并調(diào)整高度至目標(biāo)高度；——自動(dòng)著陸：保持無(wú)人直升機(jī)的位置、航向，并調(diào)整高度下降至接地。自檢測(cè)功能實(shí)現(xiàn)飛行控制系統(tǒng)自身及交聯(lián)設(shè)備故障診斷，應(yīng)包括：a)上電自檢測(cè)；b)周期自檢測(cè)(飛行前和飛行中);c)維護(hù)自檢測(cè)。在提高無(wú)人直升機(jī)使用可靠性和容錯(cuò)能力的要求下，飛行控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)余度管理功能，應(yīng)包括：a)輸入信號(hào)余度管理功能；b)飛行控制系統(tǒng)部件余度管理功能；c)輸出信號(hào)余度管理功能；3d)交聯(lián)設(shè)備余度管理功能；e)信息重構(gòu)功能。4.3.2飛行管理功能為滿足大中型無(wú)人直升機(jī)多任務(wù)模式安全飛行，飛行管理功能應(yīng)包括：接收/發(fā)送信息管理、模式/遙控指令處理功能應(yīng)包括：a)接收并處理與飛行控制、飛行管理、設(shè)備管理相關(guān)的各種遙控指令數(shù)據(jù)；b)對(duì)遙控指令進(jìn)行有效性監(jiān)控、校驗(yàn)判斷、合理性判斷和邊界約束；c)接收飛行計(jì)劃、場(chǎng)高等信息的裝訂或修改、刪除、插入等操作；d)根據(jù)預(yù)裝航線及在線編輯的航線航點(diǎn)信息，生成相應(yīng)的航路信息。4.3.2.2.2遙測(cè)/飛行數(shù)據(jù)記錄器信息處理遙測(cè)/飛行數(shù)據(jù)記錄器信息處理功能應(yīng)將無(wú)人直升機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)信息、告警信息等內(nèi)容進(jìn)行組幀，并按照約定格式，通過數(shù)據(jù)鏈接口下傳/發(fā)送，并進(jìn)行飛行參數(shù)記錄。數(shù)據(jù)發(fā)送和記錄的幀周期應(yīng)包含北京時(shí)間等時(shí)標(biāo)，并滿足試飛調(diào)整和故障判定的要求。必要時(shí)，進(jìn)行加密處理。飛行數(shù)據(jù)信息應(yīng)包括：a)無(wú)人直升機(jī)及交聯(lián)機(jī)載設(shè)備的參數(shù)與狀態(tài)；b)可說明飛行控制系統(tǒng)工作情況的參數(shù)；c)控制站上行的遙控指令的回報(bào)信息；d)故障設(shè)備的故障信息及相關(guān)告警信息，如低高告警、超轉(zhuǎn)告警、超溫告警等。模式/模態(tài)管理功能應(yīng)包括：a)根據(jù)地面操作員的指令或飛行狀態(tài)，進(jìn)行遙控、指令控制、自主控制等控制模式之間的轉(zhuǎn)換；b)向用戶提供簡(jiǎn)單便捷的指令模態(tài)，各指令模態(tài)設(shè)計(jì)相應(yīng)的投入、退出條件及連鎖和兼容邏輯，并進(jìn)行調(diào)度與管理；c)控制模式及指令模態(tài)在轉(zhuǎn)換過程中設(shè)計(jì)有對(duì)輸出信號(hào)的淡化(平滑)處理環(huán)節(jié)，以降低轉(zhuǎn)換瞬態(tài)。導(dǎo)航制導(dǎo)功能應(yīng)包括：a)計(jì)算側(cè)偏距、側(cè)偏距變化率、待飛距離、待飛時(shí)間等引導(dǎo)信息；b)根據(jù)飛行狀態(tài)判斷是否滿足航段交接條件，滿足時(shí)進(jìn)行航段交接；c)根據(jù)地面操作員的指令或應(yīng)急處置要求，進(jìn)行航線切換、飛行狀態(tài)(速度、高度等)指令控制、自主返航等；d)計(jì)算并輸出控制導(dǎo)引指令和指令模態(tài)，可通過手持式控制單元上的相應(yīng)按鍵或手柄進(jìn)行無(wú)人直升機(jī)速度、高度等參數(shù)的修正，但應(yīng)設(shè)置響應(yīng)條件及調(diào)節(jié)范圍。4a)基于無(wú)人機(jī)的飛行性能約束，生成所需的重規(guī)劃航線；b)飛行任務(wù)在線變更時(shí)，生成所需的重規(guī)劃航線；c)航路重規(guī)劃滿足地理圍欄、電子圍欄或其他限制飛行區(qū)域(惡劣天氣區(qū)、電磁干擾區(qū)等)的限制要求，并滿足飛行性能包線要求。安全保護(hù)功能應(yīng)包括：應(yīng)急處置、包線保護(hù)、威脅規(guī)避等功能。應(yīng)急處置功能應(yīng)包括：a)應(yīng)急返航(包括不同約束，如最短時(shí)間、最短路徑等);b)應(yīng)急懸停；c)應(yīng)急著陸；d)迫降；e)若高度、速度、位置等關(guān)鍵信息異常，可采用遙控操縱方式進(jìn)行應(yīng)急著陸或迫降；f)必要時(shí)，具備發(fā)動(dòng)機(jī)空中重啟及自轉(zhuǎn)下滑過程中的飛行控制功能。應(yīng)根據(jù)無(wú)人直升機(jī)的飛行性能進(jìn)行飛行包線保護(hù)，應(yīng)包括：a)俯仰角限制；b)滾轉(zhuǎn)角限制；c)過載限制；d)最大飛行高度限制；e)低高度觸地防撞保護(hù)；f)低高度保安拉起；g)最大飛行速度限制；h)最大上升速度限制(必要時(shí));i)最大下降速度限制(必要時(shí));j)著陸過程中的位置漂移、觸地過載(或下降率)、抬頭姿態(tài)等限制；k)發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)(轉(zhuǎn)速、功率等)。威脅規(guī)避功能應(yīng)包括：a)根據(jù)威脅狀態(tài)或障礙信息，進(jìn)行在線航路重規(guī)劃，并根據(jù)生成的航線控制飛行；b)根據(jù)地形信息和當(dāng)前飛行狀態(tài)，在線生成地形跟隨/地形回避飛行航路(必要時(shí))。性能管理功能應(yīng)包括：5b)面向不同性能需求(如最經(jīng)濟(jì)、最快時(shí)間、最短路徑等),進(jìn)行最優(yōu)性能管理。4.3.3設(shè)備管理功能的設(shè)備管理。旋翼系統(tǒng)管理應(yīng)包括：a)旋翼剎車控制與狀態(tài)監(jiān)控；b)旋翼轉(zhuǎn)速狀態(tài)檢測(cè)與告警信息下傳；c)旋翼系統(tǒng)其他管理功能。電氣管理應(yīng)包括：a)電氣參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)；b)相關(guān)用電設(shè)備接通與斷開控制；c)余度電源切換控制；d)電池余量計(jì)算與余電不足告警。任務(wù)載荷管理應(yīng)包括：a)任務(wù)載荷控制命令轉(zhuǎn)發(fā)；b)任務(wù)載荷控制；c)任務(wù)載荷狀態(tài)監(jiān)視。機(jī)外照明系統(tǒng)管理應(yīng)包括：a)航行燈管理；b)防撞燈管理；c)探照燈管理。除另有規(guī)定外，飛行控制系統(tǒng)性能要求應(yīng)包含測(cè)量誤差。對(duì)于考慮結(jié)構(gòu)彈性的飛行控制模態(tài)響應(yīng)，系統(tǒng)應(yīng)滿足規(guī)定的穩(wěn)定性要求?？刂颇B(tài)進(jìn)入和改出過程的瞬態(tài)和超調(diào)量，應(yīng)滿足飛行安全或任務(wù)執(zhí)行的要求。64.4.2控制模態(tài)性能俯仰、滾轉(zhuǎn)姿態(tài)保持性能要求應(yīng)包括：a)俯仰姿態(tài)相對(duì)于基準(zhǔn)的精度；b)滾轉(zhuǎn)姿態(tài)相對(duì)于基準(zhǔn)的精度；c)在規(guī)定的紊流強(qiáng)度中俯仰姿態(tài)的均方根偏差允許范圍；d)在規(guī)定的紊流強(qiáng)度中滾轉(zhuǎn)姿態(tài)的均方根偏差允許范圍；e)受到姿態(tài)擾動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量。航向性能要求應(yīng)包括：a)航向保持相對(duì)基準(zhǔn)的精度；b)在規(guī)定的紊流強(qiáng)度中航向保持的均方根偏差允許范圍；c)持續(xù)、穩(wěn)定的偏航角速率；d)具備協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎功能。高度性能要求應(yīng)包括：a)明確所保持的高度是絕對(duì)高度還是相對(duì)高度，以及高度信號(hào)源是無(wú)線電高度、衛(wèi)星高度、還是氣壓高度等；b)前飛穩(wěn)態(tài)盤旋時(shí)的高度保持精度；c)絕對(duì)高度保持和相對(duì)高度保持模態(tài)切換及信號(hào)源切換的瞬態(tài)不影響飛行器的安全或任務(wù)執(zhí)行。速度性能要求應(yīng)包括：a)明確所保持的速度是地速、真空速還是指示空速；b)速度保持的精度；c)地速保持和空速保持模態(tài)切換的瞬態(tài)不影響飛行器的安全或任務(wù)執(zhí)行。位置給定(含縱向、側(cè)向)性能要求應(yīng)包括：a)位置保持的精度；b)位置調(diào)整過程中的速度控制精度；c)在規(guī)定的紊流強(qiáng)度中位置保持的圓概率誤差允許范圍；d)如有懸停回轉(zhuǎn)的要求，位置保持的控制與航向保持協(xié)調(diào)，不引起不期望的往復(fù)調(diào)節(jié)。4.4.2.6垂直速度給定與保持性能垂直速度給定與保持性能要求應(yīng)包括：a)垂直速度的控制精度；b)以給定值作為基準(zhǔn)速度；7c)動(dòng)態(tài)過程平穩(wěn)，考慮超調(diào)量和最大法向過載；d)轉(zhuǎn)為高度保持模態(tài)時(shí)不產(chǎn)生大的超調(diào)。航線性能要求應(yīng)包括：a)自動(dòng)航線控制精度；b)在規(guī)定的紊流強(qiáng)度或側(cè)風(fēng)中自動(dòng)航線控制的均方根偏差允許范圍；c)有時(shí)間控制精度要求時(shí)，滿足無(wú)人直升機(jī)到達(dá)指定點(diǎn)的時(shí)間誤差范圍要求。自動(dòng)起飛性能要求應(yīng)包括：a)起飛過程中的位置保持精度；b)起飛過程中的航向保持精度；c)起飛過程持續(xù)時(shí)間。自動(dòng)著陸性能要求應(yīng)包括：a)著陸過程中的位置保持精度；b)著陸過程中的航向保持精度；c)著陸過程持續(xù)時(shí)間；d)著陸過程中的最大下降率；e)著陸姿態(tài)及法向過載。4.4.3其他設(shè)備控制性能應(yīng)根據(jù)設(shè)備的使用要求，提出飛行控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的控制性能要求。當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)控制是系統(tǒng)的一項(xiàng)功能時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)的檔位控制，并將轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在期望的范圍內(nèi)。穩(wěn)定性應(yīng)滿足下列要求：a)將增益放大至1.5倍時(shí)，系統(tǒng)保持穩(wěn)定；b)將不大于45°的延遲引入時(shí)，系統(tǒng)保持穩(wěn)定。帶寬性能應(yīng)包括：a)幅值帶寬性能；b)相位帶寬性能。解耦性能應(yīng)包括：a)懸停狀態(tài)下的俯仰-滾轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)-俯仰、總距-偏航解耦性能；b)前飛時(shí)的俯仰-滾轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)-俯仰、總距-俯仰解耦性能。8大中型無(wú)人直升機(jī)在起降階段和飛行階段應(yīng)能抵抗風(fēng)的影響。根據(jù)平臺(tái)能力，飛行控制系統(tǒng)應(yīng)能滿足型號(hào)規(guī)范要求的性能指標(biāo)。4.5.1飛行控制計(jì)算機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下要求。a)根據(jù)系統(tǒng)可靠性、安全性、容錯(cuò)要求與余度要求確定飛控計(jì)算機(jī)的余度數(shù)。b)多余度飛控計(jì)算機(jī)能使得通道間在機(jī)械和電氣等方面相互隔離，防止單點(diǎn)故障和故障蔓延。c)飛控計(jì)算機(jī)接口，包括接口類型、接口數(shù)量和接口特性要求，輸入、輸出信號(hào)具有可測(cè)試性。d)具有存儲(chǔ)保護(hù)功能，以避免無(wú)意地改變存儲(chǔ)內(nèi)容；在規(guī)定范圍內(nèi)的電源瞬態(tài)和電磁干擾影響下，不會(huì)引起程序存儲(chǔ)丟失、存儲(chǔ)錯(cuò)亂、指令錯(cuò)誤或者喪失連續(xù)工作的能力。e)軟件運(yùn)行的時(shí)間余量和空間余量滿足技術(shù)規(guī)范要求，在滿足軟件安全性要求情況下不低4.5.2伺服作動(dòng)分系統(tǒng)伺服作動(dòng)分系統(tǒng)應(yīng)包括伺服控制器以及伺服作動(dòng)器，設(shè)計(jì)要求應(yīng)包括：a)根據(jù)系統(tǒng)可靠性、安全性、容錯(cuò)要求與余度要求確定伺服作動(dòng)系統(tǒng)的余度數(shù)；b)具備伺服控制、系統(tǒng)監(jiān)控等功能，包括作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)線路、指令濾波線路、各種反饋和自檢測(cè)信號(hào)的處理與綜合線路、監(jiān)控及監(jiān)控邏輯線路、機(jī)內(nèi)自檢測(cè)線路以及電源等；c)控制形式選用數(shù)字式或模擬式；d)根據(jù)機(jī)上能源特性、輸出力特性、安全性等的具體要求，伺服作動(dòng)器類型包含液壓作動(dòng)器和電動(dòng)舵機(jī)兩類；e)機(jī)械接口要求：外廓尺寸、安裝結(jié)構(gòu)與安裝尺寸、執(zhí)行部件滿足安裝空間要求，運(yùn)動(dòng)過程中不產(chǎn)生干涉；重量等；g)伺服控制性能指標(biāo)滿足使用要求，如位置精度、頻帶、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、靈敏度等；h)在作動(dòng)器直接與旋翼或尾槳連接的情況下，包含高周疲勞載荷影響。若伺服作動(dòng)分系統(tǒng)為液壓伺服系統(tǒng)，設(shè)計(jì)要求應(yīng)包括：a)在采用多余度液壓伺服作動(dòng)系統(tǒng)的情況下，具備機(jī)械/液壓/電氣故障容錯(cuò)能力，余度間完全隔離；b)液壓作動(dòng)器滿足液壓接口要求，包括油液牌號(hào)、油液污染度、油液壓力及溫度范圍、所需流c)液壓作動(dòng)器滿足泄漏量要求。若伺服作動(dòng)分系統(tǒng)為電動(dòng)伺服系統(tǒng)，設(shè)計(jì)要求應(yīng)包括：9a)在采用多余度電動(dòng)伺服作動(dòng)系統(tǒng)的情況下，具備機(jī)械/電氣故障容錯(cuò)能力，電氣余度功能完全隔離；b)電動(dòng)舵機(jī)考慮驅(qū)動(dòng)電接口要求，包括電壓特性(直流/交流)、額定電壓、最大工作電流等。4.5.3傳感器分系統(tǒng)傳感器分系統(tǒng)主要包括直升機(jī)運(yùn)動(dòng)參量傳感器、大氣信息傳感器、直升機(jī)狀態(tài)傳感器、環(huán)境檢測(cè)傳感器或傳感器組合等。應(yīng)包括：a)提供三軸角速率、加速度、姿態(tài)角信息的傳感器；b)提供航向信息的傳感器或傳感器組合；c)提供絕對(duì)定位信息的傳感器或傳感器組合；d)提供相對(duì)定位信息的傳感器或傳感器組合；e)提供持續(xù)絕對(duì)高度信息的傳感器或傳感器組合；f)測(cè)量真實(shí)相對(duì)高度信息的傳感器或傳感器組合；g)提供周圍障礙物信息的傳感器或傳感器組合；h)測(cè)量直升機(jī)空中/地面狀態(tài)的輪載傳感器；i)接收其他無(wú)人直升機(jī)位置信息的裝置。傳感器或傳感器組合應(yīng)具有以下功能：角等信息的功能；c)測(cè)量、計(jì)算障礙物和可飛行區(qū)域的功能；d)設(shè)置傳感器安裝位置、安裝誤差等參數(shù)的功能；e)傳感器標(biāo)定功能；f)傳感器故障自檢測(cè)功能。飛行控制系統(tǒng)軟件開發(fā)、維護(hù)與驗(yàn)收應(yīng)滿足以下要求：a)軟件功能包括飛行管理、飛行控制、設(shè)備管理；b)選擇滿足飛行控制實(shí)時(shí)性要求的運(yùn)行速率，確定存儲(chǔ)量、輸入輸出通道的吞吐能力以及時(shí)間處理要求，并滿足規(guī)定的余量要求；c)采用模塊化設(shè)計(jì)，必要時(shí)，設(shè)計(jì)為應(yīng)用程序接口(API)的形式，便于用戶開發(fā)；d)每個(gè)固件按照獨(dú)立配置項(xiàng)進(jìn)行配置管理；e)制定軟件安全性保證策略(包括測(cè)試和分析),采取除零保護(hù)、溢出保護(hù)、越界保護(hù)等措施，以排除或最大程度降低潛在危險(xiǎn)；f)為防止人工差錯(cuò)的產(chǎn)生，采用兩條獨(dú)立的命令來(lái)執(zhí)行安全關(guān)鍵功能，并在啟動(dòng)任何安全關(guān)鍵指令序列之前要求操作員的響應(yīng)或授權(quán)；g)對(duì)故障申報(bào)記錄進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，記錄程序運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)和錯(cuò)誤，便于故障定位。4.7接口4.7.1電氣接口飛行控制系統(tǒng)應(yīng)對(duì)所有電氣接口特性進(jìn)行定義。除另有規(guī)定外，使用直流供電，電氣接口特性應(yīng)包括：a)供電方式；b)適用供電電壓、電流與功率范圍；c)接口信號(hào)工作頻率與負(fù)載能力；d)信號(hào)接口電平；e)波形、極性與相位關(guān)系；f)信號(hào)的輸出和輸入屬性；g)阻抗與絕緣阻抗；h)短路保護(hù)和反向保護(hù)；i)通信接口采用標(biāo)準(zhǔn)類型，如通用異步收發(fā)傳輸器(UART)、控制器局域網(wǎng)總線(CAN)、通用串行總線(USB)等；j)防反插設(shè)計(jì)、防插錯(cuò)設(shè)計(jì)。4.7.2總線通信協(xié)議與外部進(jìn)行總線通信的接口，在約定通信協(xié)議基礎(chǔ)上，應(yīng)滿足以下要求：a)遙控信息中包含控制指令、航路信息、威脅信息、限飛信息(必要時(shí))等；b)遙測(cè)信息中包含無(wú)人直升機(jī)系統(tǒng)的主要參數(shù)與狀態(tài)、遙控指令回報(bào)信息、告警信息等；c)外部航電設(shè)備的信息主要包括姿態(tài)、速度、位置等飛行狀態(tài)信息；d)飛行參數(shù)信息中包含無(wú)人直升機(jī)系統(tǒng)的主要參數(shù)與狀態(tài)、遙控指令回報(bào)信息以及詳細(xì)的告警e)協(xié)議制定時(shí)，有數(shù)值邊界、指令保護(hù)等措施；f)對(duì)于某些需要防止惡意篡改的信息，如全球?qū)Ш叫l(wèi)星信息、電子圍欄數(shù)據(jù)等，采取可靠的信息應(yīng)根據(jù)無(wú)人直升機(jī)損失造成的影響(包括地面人員),定義飛行控制系統(tǒng)的安全性等級(jí)，并根據(jù)安全等級(jí)確定飛行控制系統(tǒng)的每小時(shí)危險(xiǎn)失效概率，失效概率的確定可參考GB/T20438.1—2017中表3的規(guī)定。飛行控制系統(tǒng)的每小時(shí)危險(xiǎn)失效概率要求來(lái)自對(duì)無(wú)人直升機(jī)整體設(shè)計(jì)需求的分解，同時(shí)，如果無(wú)人直升機(jī)損失的概率分配到各個(gè)子系統(tǒng)沒有明確要求，飛行控制系統(tǒng)失控概率應(yīng)按照無(wú)人直升機(jī)損失概率乘以0.25～0.375的系數(shù)進(jìn)行選取。安全性評(píng)估過程參考GB/T38931—2020中5.1～5.6。若對(duì)飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行安全性定量評(píng)估，則應(yīng)涵蓋所有飛行關(guān)鍵功能、部件和子系統(tǒng)。應(yīng)包含的項(xiàng)目有：機(jī)械控制系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)的電子裝置(包括所有控制和導(dǎo)航傳感器及功能)、大氣數(shù)據(jù)、飛行器運(yùn)動(dòng)傳感器、控制作動(dòng)器、液壓系統(tǒng)部件、電氣電力系統(tǒng)部件(包括發(fā)電機(jī)定速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓泵驅(qū)動(dòng)變速箱)。安全性定量評(píng)估應(yīng)采用故障樹分析(FTA)、失效模式和影響分析(FMEA)方法作為指導(dǎo)。4.8.2安全性驗(yàn)證和確認(rèn)安全性驗(yàn)證和確認(rèn)的符合性方法應(yīng)包括試驗(yàn)、演示、仿真、分析、設(shè)計(jì)評(píng)如有適航要求，安全性驗(yàn)證和確認(rèn)和試驗(yàn)活動(dòng)應(yīng)獲得適航審定機(jī)構(gòu)認(rèn)可。4.9可靠性飛行控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下方面：a)采用自上而下設(shè)計(jì)、模塊化編程、元器件降額設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法；b)采用容錯(cuò)技術(shù)和故障-安全技術(shù)；c)控制作用于部件和元件的應(yīng)力；d)減少參數(shù)變化(如老化)對(duì)設(shè)計(jì)性能的影響；e)使用優(yōu)選的和經(jīng)過證實(shí)的部件和技術(shù)；f)規(guī)定降低制造工藝敏感性的方法；g)符合安全標(biāo)準(zhǔn)；h)控制對(duì)軟件有破壞作用的負(fù)荷；i)保證軟件無(wú)故障的特殊技術(shù)，例如代碼檢驗(yàn)、代碼審查和初查過程。4.9.2確定可靠性指標(biāo)可靠性指標(biāo)通常應(yīng)包括以下內(nèi)容。a)任務(wù)可靠性：由飛行控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的(每飛行小時(shí))任務(wù)失效概率由承制方根據(jù)飛行器需求進(jìn)行分配，分配值用安全性評(píng)估的分析數(shù)據(jù)作為支撐。b)可用性：飛行控制系統(tǒng)可用性要求由承制方根據(jù)飛行器需求進(jìn)行分配。此數(shù)值與飛行控制系統(tǒng)的平均故障間隔時(shí)間(MTBF)、平均故障恢復(fù)時(shí)間(MTTR)、任務(wù)完成可靠性相一致。c)平均故障間隔時(shí)間(MTBF):以平均故障間隔時(shí)間(MTBF)為衡量指標(biāo)的飛行控制系統(tǒng)可靠性達(dá)到飛行器要求，并與飛行控制系統(tǒng)的容錯(cuò)能力結(jié)合，共同支持飛行器滿足規(guī)定的任務(wù)可靠性和可用性要求。4.9.3可靠性驗(yàn)證和確認(rèn)可靠性驗(yàn)證和確認(rèn)的符合性方法應(yīng)包括試驗(yàn)、仿真、分析、設(shè)計(jì)評(píng)審等。如通過試驗(yàn)進(jìn)行可靠性驗(yàn)證，根據(jù)產(chǎn)品的分級(jí)要求，從元器件到裝配完好的系統(tǒng)逐級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)。4.10維修性維修性設(shè)計(jì)通過維修性工作項(xiàng)目開展。維修性工作項(xiàng)目應(yīng)包括根據(jù)產(chǎn)品特定的維修性要求，制定詳細(xì)的維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并定期評(píng)審。系統(tǒng)的維修性設(shè)計(jì)應(yīng)包括：a)維修復(fù)雜度；b)產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)定的預(yù)防性維修活動(dòng)的頻率；c)產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)定的維修保障成本；d)對(duì)維修人員技術(shù)水平的要求；e)潛在的維修錯(cuò)誤。測(cè)試性設(shè)計(jì)應(yīng)包括測(cè)試功能和步驟、系統(tǒng)每一級(jí)別的測(cè)試精度等。此外，通過系統(tǒng)內(nèi)部的自檢測(cè)設(shè)計(jì)，配合地面支持設(shè)備，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)的檢測(cè)、診斷和隔離。故障檢測(cè)率、隔離率和虛警率的指標(biāo)應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品的任務(wù)需求、使用場(chǎng)景、重量成本等因素。4.12保障性保障性應(yīng)滿足以下要求：a)飛行控制系統(tǒng)地面維護(hù)檢測(cè)設(shè)備包含設(shè)備自檢測(cè)、數(shù)據(jù)/故障下載、參數(shù)標(biāo)定、傳感器標(biāo)定與計(jì)量指令發(fā)送等功能；b)減少保障設(shè)備的需求；c)相同設(shè)備、組件和可替換零件符合互換性要求，部件或零件更換后，無(wú)需重新調(diào)整參數(shù)或重新調(diào)整其他部件或零件以保持整體性能和公差；d)提交完備的用戶手冊(cè)，通常包括：產(chǎn)品物料清單、系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)使用說明(包括使用限制)、飛行前檢查項(xiàng)、故障處置措施、其他用戶須知悉的信息等，并根據(jù)需要，對(duì)用戶進(jìn)行必要的培訓(xùn)。4.13環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性取決于系統(tǒng)在無(wú)人直升機(jī)上的安裝位置和最高飛行高度，是否處于溫度/或壓力控制區(qū)內(nèi)。在進(jìn)行系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮上述條件。飛行控制系統(tǒng)應(yīng)能夠承受溫度、濕度和其他自然環(huán)境的使用極限條件，并在使用壽命周期內(nèi)能夠正常工作。對(duì)于霉菌、鹽霧、濕熱、砂塵等特殊極端環(huán)境條件，應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境及用戶需求進(jìn)行明確，試驗(yàn)方法可參照GB/T38924(所有部分)規(guī)定的相關(guān)要求執(zhí)行。4.14電磁兼容性飛行控制系統(tǒng)及其部件應(yīng)滿足與無(wú)人直升機(jī)系統(tǒng)兼容工作的要求，電磁兼容性應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范要求的項(xiàng)目，試驗(yàn)方法可參照GB/T38909中規(guī)定的相關(guān)要求執(zhí)行。4.15適航性必要時(shí)，飛行控制系統(tǒng)應(yīng)滿足適航審定機(jī)構(gòu)的相關(guān)適航規(guī)定。應(yīng)向用戶提供適航審定機(jī)構(gòu)審查所需資料，滿足適航審定機(jī)構(gòu)審查要求。5