1 適用范圍
本標準規定了水質(zhì)監測無(wú)人艇技術(shù)性能和指標的要求及檢驗評估。
本標準適用于排水量低于200 kg，能對內河、湖泊和近海水域進(jìn)行自動(dòng)采樣、監測的無(wú)人艇。
2 規范性引用文件
本規定引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本規定。
GB 4943.1 信息技術(shù)設備 安全 第 1 部分：通用要求
GB 6920 水質(zhì) pH 值的測定 玻璃電極法
GB 13195 水質(zhì) 水溫的測定 溫度計或顛倒溫度計測定法
GB 17799.4 電磁兼容 通用標準 工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射
GB/T 13384 機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件
GB/T 14581 水質(zhì) 湖泊和水庫采樣技術(shù)規定
HJ 354 水污染源在線(xiàn)監測系統（CODCr、NH3-N 等）驗收技術(shù)規范
HJ/T 91 地表水和污水監測技術(shù)規范
HJ 494 水質(zhì) 采樣技術(shù)指導
HJ 506 水質(zhì) 溶解氧的測定 電化學(xué)探頭法
HJ 535 水質(zhì) 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法
HJ 897 水質(zhì) 葉綠素 a 的測定 分光光度法
HJ/T 372 水質(zhì)自動(dòng)采樣器技術(shù)要求及檢測方法
CCS 2018 無(wú)人水面艇檢驗指南
3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規定。
3.1
無(wú)人艇 unmanned surface vehicle
是無(wú)人水面艇（unmanned surface vehicle，USV）的簡(jiǎn)稱(chēng)，指一種直接通過(guò)自動(dòng)航行或
遠程遙控以實(shí)現正常航行、操控及作業(yè)的水面小艇。無(wú)人艇可通過(guò)搭載各種任務(wù)載荷執行指定任務(wù)。無(wú)人艇包括平臺、任務(wù)載荷、通信系統和操控系統。
3.2
水質(zhì)監測無(wú)人艇 USV for water quality monitoring
是指集成水質(zhì)采樣、監測設備或儀器，實(shí)現自主水質(zhì)采樣、監測功能的無(wú)人艇。
3.3
無(wú)人艇平臺 platform
由艇體、電氣設備、任務(wù)載荷接口、定位系統、動(dòng)力系統等組合而成的智能化平臺。
3.4
任務(wù)載荷 mission loading
指搭載在無(wú)人艇平臺上，為完成指定任務(wù)而配置的設備。
3.5
水樣采集 water sampling
指在無(wú)人艇上搭載采樣儀器，對指定位置水域進(jìn)行水樣的采樣、儲存，便于進(jìn)一步分析處理。
3.6
監測 monitoring
指利用無(wú)人艇上搭載的儀器，對指定位置水域進(jìn)行水樣的檢測、化驗，以得到相應范圍的數據。
3.7
原位監測 in-situ monitoring
采用在線(xiàn)監測方法，在指定位置上對水域水樣進(jìn)行在線(xiàn)監測。
3.8
通信系統 communication system
指用以完成平臺與任務(wù)載荷、控制終端、顯示終端等之間各種指令、狀態(tài)、圖像、視頻、音頻等數據的傳輸、交換和存儲的系統。
3.9
操控系統 control system
指位于平臺和母艇/岸基上對采集的各種信息進(jìn)行識別、處理和決策，從而實(shí)現平臺的自主或遙控航行的系統。
3.10
遠程遙控 remote control
指在母艇/岸基上采用遙控器對平臺推進(jìn)裝置和各種設備及系統進(jìn)行遠程操控的航行模式。
3.11
自主航行 autonomous sailing
指無(wú)人艇按照預先規劃的路徑進(jìn)行安全航行，無(wú)需人工干預。
3.12
顯控基站 display and control base
位于地面或母船上，對采集的各種信息進(jìn)行接收、處理，以實(shí)現對無(wú)人艇平臺控制的設備。
3.13
遙控器 remote controller
在遠程遙控的模式下，對無(wú)人艇進(jìn)行手動(dòng)操控的設備。
4 產(chǎn)品分類(lèi)
4.1 按排水量分類(lèi)
按排水量的不同，水質(zhì)監測用無(wú)人艇分為小型水質(zhì)監測無(wú)人艇和大型水質(zhì)監測無(wú)人艇。
a) 小型水質(zhì)監測無(wú)人艇指排水量<100 kg，且艇體長(cháng)度<2 m 的無(wú)人艇。主要適用于內陸河道、湖泊等水域的 0.5 m~1 m 深地表水采樣及監測；
b) 大型水質(zhì)監測無(wú)人艇指排水量≥100 kg，或艇體長(cháng)度≥2 m 的無(wú)人艇。主要適用于沿海、近?；虼蠼蠛拥人?，具有定深采樣或分層采樣、監測等功能。
4.2 按功能分類(lèi)
水質(zhì)監測無(wú)人艇產(chǎn)品按功能的不同，分為采樣艇、監測艇和采樣/監測艇。
5 組成與指標要求
5.1 基本組成
水質(zhì)監測無(wú)人艇系統由以下部分組成：
a) 無(wú)人艇平臺：艇體、電氣設備、任務(wù)載荷接口、定位系統、動(dòng)力系統等；
b) 通信系統：包含信息傳輸設備、中繼轉發(fā)設備、通信軟件等；
c) 操控系統：顯控基站控制設備，無(wú)線(xiàn)電遙控設備等；
d) 任務(wù)載荷：水質(zhì)采樣/監測用儀器，包含水質(zhì)采樣儀器、水質(zhì)監測儀器等。
5.2 指標與要求
注：本規定中所有關(guān)于艇體的參數均基于 0 級無(wú)流速、無(wú)風(fēng)浪環(huán)境的平靜水面所測數據。
5.2.1 航行性能
5.2.1.1 航速
最大航速：≥2 m/s。
無(wú)人艇應具備航速手動(dòng)調節設置功能。
5.2.1.2 續航時(shí)間
小型水質(zhì)監測無(wú)人艇≥3 h； 大型水質(zhì)監測無(wú)人艇≥6 h。
5.2.1.3 續航里程
小型水質(zhì)監測無(wú)人艇≥10 km； 大型水質(zhì)監測無(wú)人艇≥50 km。
5.2.2 系統指標
5.2.2.1 定位系統
a) 水平定位精度：≤2.5 m；
b) 定向精度：±1°；
c) 傾角精度：±1°（0°~15°）。
5.2.2.2 通信系統
a) 無(wú)人艇與顯控基站之間通信可采用公共移動(dòng)通信、專(zhuān)用設備通信等方式；無(wú)人艇與遙控器之間須具有專(zhuān)用設備通信能力。
b) 顯控基站專(zhuān)網(wǎng)數據通信距離： 小型水質(zhì)監測無(wú)人艇：≥2 km； 大型水質(zhì)監測無(wú)人艇：≥5 km。
注：數據通信指任務(wù)控制命令、監測數據、視頻等數據。
c) 通信帶寬：
電臺通信波特率：≥9600； 視頻通訊帶寬：≥4 Mbps。
d）遙控器通信距離：≥1 km。
5.2.2.3 動(dòng)力系統
a) 動(dòng)力系統不允許對水體造成污染；
b) 動(dòng)力系統不允許對水質(zhì)采樣、監測結果造成影響；
c) 使用電池供能的，電池需具備：
1) 過(guò)電流、過(guò)熱保護，充、放電保護，短路保護功能；
2) 實(shí)時(shí)電量監測反饋功能；
3) 不少于 300 次的充放電壽命；
4) 電池模組須通過(guò) UN 38.3 認證，滿(mǎn)足陸運、海運、航空運輸安全要求。供能系統應具有不低于 IP67 的防護等級，且更換便利。
5.2.2.4 無(wú)人艇平臺
艇體具有浮性、穩性、抗沉性、耐波性的特點(diǎn)。艇體材質(zhì)具有質(zhì)輕、耐磨、抗腐蝕、耐候等特點(diǎn)。艇體具有下列功能：
a) 須具有衛星定位系統；
b) 能接受遙控器的手動(dòng)遙控指令及顯控基站的手、自動(dòng)遙控指令；
c) 具有自動(dòng)航行功能的艇體須具備自動(dòng)避障功能，避障檢測距離：≥10 m；
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