卫星平地机控制系统技术规范(T-CAMA 59—2022).pdf

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1、 增加标准编号：T/CAMA XXXXXXICS 65.060.01 CCS B 90 T/CAMA 592022 卫星平地机控制系统技术规范 Technical specifications for control system of satellite grader 2022-11-23 发布 2022-12-01 实施 中国农业机械化协会 发 布 团 体 标 准T/CAMA 592022 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 功能要求.2 工作状态监测.2 平地控制.2 参数设置.2 卫星定位.2 无线通信.2 固件升级.2 5 性能指标.2

2、 土地平整质量.2 定位性能.2 电气性能.2 气候环境适应性.3 机械环境适应性.3 防护等级.3 电磁兼容性.3 6 试验方法.4 土地平整质量.4 定位性能.5 电气性能.5 气候环境适应性.6 T/CAMA 592022 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国农业机械化协会信息化分会提出。本文件由中国农业机械化协会归口。本文件起草单位：北京市农林科学院智能装备技术研究中心、农业农村部农业机械化总站、黑龙江农垦农业机械试验鉴定站、山

3、西省农业机械发展中心、北京市农业机械试验鉴定推广站、山西省农业机械化学校、中国电子科技集团公司第五十四研究所、农业农村部南京农业机械化研究所、农芯科技（北京）有限责任公司、农芯科技(天津)有限责任公司、上海联适导航技术股份有限公司。本文件主要起草人：孟志军、付卫强、叶宗照、车宇、马姝岑、李敏、牛文祥、陈谦、徐岚俊、魏学礼、梅鹤波、刘婞韬、裴浩男、武广伟、石磊、聂建慧、李小龙、安邦、丛岳、张霆、武刚、隋士国、王军辉、胡书鹏、王瑞娜、孙梦遥、肖跃进、杨宏伟、丁艳、李由、秦振丰、董方园。T/CAMA 592022 1 卫星平地机控制系统技术规范 1 范围 本文件规定了卫星平地机控制系统的功能要求、性

4、能要求和试验方法。本文件适用于卫星平地机控制系统（以下简称系统）的设计、研发和试验。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/T 2423.1 电工电子产品基本环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温 GB/T 2423.2 电工电子产品基本环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温 GB/T 2423.3 环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验 GB/T 2423.5 环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和

5、导则：冲击 GB/T 2423.10 环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc:振动(正弦)GB/T 42082017 外壳防护等级（IP代码）GB/T 17626.22018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.32016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 186552018 车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测量方法 GB/T 21437.12021 道路车辆 电气/电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第1部分：定义和一般规定 GB/T 21437.22021 道路车辆 电气/电子部件对传导和耦合引起

6、的电骚扰试验方法 第2部分：沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性 GB/T 21437.32021 道路车辆 电气/电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第3部分：对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性 BD 4200022015 北斗/全球卫星导航系统（GNSS）测量型OEM板性能要求及测试方法 JB/T 130772017 农用激光平地机 3 术语和定义 JB/T 130772017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。卫星平地机控制系统 control system of satellite grader 自动采集、分析卫星平地机的作业速度、铲斗高程、姿态数据等作业信息，并通过控制液压系统驱动平

7、地铲动作，实现平地机按指定高程作业的控制系统。一般由车载终端、控制器、液压系统、卫星接收机、控制手柄等组成。RTK 定位 real time kinematic(RTK)positioning GNSS相对定位技术的一种，主要通过基准站和流动站之间的实时数据链路和载波相对定位快速解 算技术，实现高精度动态相对定位。来源：BD 4200022015，3.1.10 T/CAMA 592022 2 土地平整质量 land leveling quality 平地作业完成后，地表平整度标准差。4 功能要求 工作状态监测 4.1.1 系统应能实时监测作业后地块的高程与设定高程之间高差信息，并在车载终端上进

8、行图形化显示。4.1.2 系统应能实时监测平地机位置、平地铲高度、平地铲运动轨迹等信息，并能显示机具的异常状态。平地控制 系统应具有自动控制和手动控制两种平地控制模式：自动控制模式下，系统应可以根据平地铲的高程信息和基准面信息自动对平地铲进行控制；手动控制模式下，允许用户通过车载终端或手柄对平地铲高程进行调整。参数设置 系统应至少具有以下参数设置功能：平地铲的最大提升高度；基准面的微调值；基准面重置。卫星定位 系统应具有卫星定位功能，能够实时获取时间、经度、纬度、速度、高程和航向等信息，应支持差分定位功能。无线通信 系统应能将作业数据通过无线通信传输至远程服务器。固件升级 系统应支持本地以及远

9、程在线固件升级。5 性能指标 土地平整质量 平地作业后，地表平整度标准差应不大于2.5cm。定位性能 系统定位性能应至少满足以下要求：系统具备单北斗系统工作能力；系统水平定位精度2cm，高程定位精度4cm。电气性能 系统电气性能至少满足以下要求：系统的工作电压范围 9V36V；系统应具备耐电源极性反接性能；系统应具备耐电源过电压性能。T/CAMA 592022 3 气候环境适应性 系统存储温度应至少为-4085，工作温度应至少为-1065，相对湿度应至少为10%RH90%RH（无凝露）。机械环境适应性 系统在承受表1振动、冲击等机械环境试验后，应无永久性结构变形，无零部件损坏，无电气故障，无紧

10、固部件松脱现象，无插头、通信接口等接插件脱落或接触不良现象，其各项功能应保持正常，无试验前存储的信息丢失现象。系统机械环境试验应符合GB/T 2423.5、GB/T 2423.10的要求。表1 机械环境试验项目表 试验名称 试验参数 说明 振动试验 扫频范围 5Hz300Hz 不通电，正常安装状态 扫频速度 1oct/min 扫频时间 每个方向8h 振幅 5Hz11Hz时10mm（峰值）加速度 11Hz300Hz时50m/s2 振动方向 X、Y、Z三方向 冲击试验 冲击次数 X、Y、Z每方向各3次 不通电，正常安装状态 峰值加速度 490m/s2 脉冲持续时间 11ms 方向 X、Y、Z三方向

11、 防护等级 系统的防护等级应满足以下要求：安装在拖拉机驾驶室内的装置外壳防护等级至少符合 GB 42082017 中 IP54 的要求；安装在拖拉机驾驶室外的装置外壳防护等级至少符合 GB 42082017 中 IP65 的要求；连接线和接插器的防护等级至少符合 GB 42082017 中 IP66 的要求。电磁兼容性 5.7.1 抗点火干扰 系统在工作状态下，进行启动点火干扰时，各项功能应正常。5.7.2 静电放电抗扰度 采用GB/T 17626.22018所规定的要求，对系统进行静电放电抗扰度试验，试验等级应不低于GB/T 17626.22018表1中的3级。系统在试验后应不出现电气故障，

12、试验结果的评价应符合GB/T 17626.22018中B类要求，即系统功能或性能暂时丧失或降低，但在骚扰停止后能自行恢复，无需操作者干预。5.7.3 辐射抗扰度 采用GB/T 17626.32016所规定的要求，对系统进行辐射抗扰度试验，试验等级应不低于GB/T 17626.32016表1中的3级。系统在试验后应不出现电气故障，试验结果的评价应符合GB/T 17626.32016中B类要求，即系统功能暂时丧失或性能暂时降低，但在骚扰停止后能自行恢复，无需操作者干预。5.7.4 无线电骚扰特性 5.7.4.1 传导发射 按照GB/T 186552018中6.3或6.4的方法进行试验，系统应符合G

13、B/T 186552018中表5或表6的等级3的要求。T/CAMA 592022 4 5.7.4.2 辐射发射 按照GB/T 186552018中6.5的方法进行试验，系统应符合GB/T 186552018中表7的等级3的要求。5.7.5 对由传导和耦合引起的电骚扰抗扰 5.7.5.1 沿电源线的电瞬态传导抗扰度 按照GB/T 21437.22021中第4章规定的方法进行试验，试验脉冲按照GB/T 21437.22021中表A.1或表A.2中级要求选择1,2a,3a,3b。试验中和试验后，系统所有功能应符合GB/T 21437.12021中状态I的要求，即试验中和试验后，系统能够完成设计功能。

14、5.7.5.2 耦合电瞬态发射抗扰度 采用容性耦合钳法和感性耦合钳法，按照GB/T 21437.32021中第3章规定的方法进行试验，试验脉冲严酷程度应符合GB/T 21437.32021中表B.1或表B.2中级要求。试验中和试验后，系统所有功能应符合GB/T 21437.12021中状态I的要求，即试验中和试验后，系统能够完成设计功能。6 试验方法 土地平整质量 6.1.1 试验前准备 6.1.1.1 选取一个试验地块，地块高差不大于 30cm。试验地块长度和宽度均为 30m。用 RTK-GNSS 测量边界位置。6.1.1.2 试验前，首先用皮尺测量确定试验场地中测量线的位置，在 30m30

15、m 试验场地内用卷尺进行测量，每 5m 确定一条测量线，测量线的位置如下图所示。30.0m30.0m5.0m5.0m 图1 测量线的位置与地形测量行驶轨迹 6.1.1.3 初始地形测量前，记录平地铲在平地上时 GNSS 天线距离地面高度1h，将平地铲提升至最高抬升高度，记录此时 GNSS 天线与地面之间的高度2h。在试验地块内，卫星控制平地以不高于 1m/s 的速度，按照图 1 路线行进，采集并记录地形数据。6.1.1.4 对采集到的 GNSS 高程数据进行处理，提取试验地块内高程数据，统计记录的有效高程数量pN，按照公式（1）计算试验地块内高程数据算术平均值ph，按照公式（2）计算试验地块期

16、望高程值hE。T/CAMA 592022 5 1=NpiipphhN (1)式中：ph试验前，试验地块内高程数据算术平均值，单位为米（m）；pN试验前，试验地块内有效高程数据数量；pih试验前，试验地块内第i条有效高程数据。21=()hEhhh (2)式中：hE试验地块期望高程值，单位为米（m）；1h平地铲在平地上时GNSS天线距离地面高度，单位为米（m）；2h平地铲提升至最高抬升高度时，GNSS天线与地面之间的高度，单位为米（m）。6.1.1.5 利用试验地块平整前的高程数据，按照公式（3）计算试验地块的平整程度。=()2=1 (3)式中：pH试验前，试验地块平整前高程标准差，单位为米（m）

17、。6.1.2 试验过程和数据处理 6.1.2.1 平地作业开始。直到试验地块达到期望高程值hE后，停止作业。6.1.2.2 平地作业结束后，参照 6.1.1.3-6.1.1.5 计算试验地块平整后的平整程度，即土地平整质量。定位性能 6.2.1 按照 BD 4200022015 中 5.2.1 规定的方法进行试验，系统具备单北斗系统工作能力。6.2.2 按照 BD 4200022015 中 5.3.4.2 规定的方法进行试验，系统水平定位精度2cm，高程定位精度4cm。电气性能 6.3.1 电源电压适应性 在按表 2 给出的电源电压波动范围进行电压适应性试验后，系统各项功能均应正常。表2 电气

18、性能试验参数 电源电压波动范围 极性反接试验电压 过电压 9V36V 280.2V 40V 6.3.2 耐电源极性反接性能 在表 2 规定的标称电源电压极性反接试验下，系统应能承受 1min 的极性反接试验，除熔断器外（允许更换烧坏的熔断器）不应有其他电气故障。试验后系统各项功能均应正常。6.3.3 耐电源过电压性能 在表 2 规定的过电压下，应能承受 1min 的电源过电压试验。试验后系统各项功能均应正常。T/CAMA 592022 6 气候环境适应性 系统气候环境试验应符合GB/T 2423.1、GB/T 2423.2和GB/T 2423.3的要求，试验条件见表3。在承受各项气候环境试验后，系统应无电气故障，机壳、插接器等不应有严重变形，各项功能应正常。表3 气候环境试验项目表 项目 试验参数 试验条件 说明 高温工作试验 温度 65 试验中标称电压通电，试验后检查功能。持续时间 8h 高温放置试验 温度 85 试验中不通电，试验后检查功能。持续时间 8h 低温工作试验 温度-10 试验中标称电压通电，试验后检查功能。持续时间 8h 低温放置试验 温度-40 试验中不通电，试验后检查功能。持续时间 8h 恒定湿热试验 温度 402 12h不通电，12h接通标称电压通电工作。持续时间 24h 相对湿度 90%