一、風(fēng)洞設(shè)備
1.1 射流式風(fēng)洞
射流式風(fēng)洞是風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的核心設(shè)備之一，它利用高速?lài)娚涞臍饬鱽?lái)模擬各種飛行條件，為無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供精確的數(shù)據(jù)支持。其工作原理是通過(guò)高壓風(fēng)機(jī)或壓縮空氣系統(tǒng)產(chǎn)生高速氣流，并通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的噴嘴加速形成射流，這種射流能夠模擬從微風(fēng)到強(qiáng)風(fēng)暴的各種飛行環(huán)境 。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)配備導(dǎo)流板、整流柵等裝置，用于調(diào)節(jié)氣流的方向和速度分布，確保實(shí)驗(yàn)段內(nèi)的氣流均勻穩(wěn)定，減少湍流對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。
在測(cè)試過(guò)程中，使用高精度傳感器（如壓力傳感器、力傳感器、加速度計(jì)等）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)的受力情況、姿態(tài)變化等參數(shù)。同時(shí)，采用高速攝像機(jī)記錄無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡和行為特征。基于采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬和數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行處理，生成詳細(xì)的報(bào)告，幫助工程師了解無(wú)人機(jī)在特定條件下的表現(xiàn)，并據(jù)此改進(jìn)設(shè)計(jì)。射流式風(fēng)洞可進(jìn)行空氣動(dòng)力性能測(cè)試、穩(wěn)定性與操控性測(cè)試、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與疲勞測(cè)試、噪聲與振動(dòng)測(cè)試、熱環(huán)境與熱防護(hù)測(cè)試以及特殊環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試等，對(duì)研究無(wú)人機(jī)和 eVTOL 在不同氣流條件下的性能、穩(wěn)定性和操控性至關(guān)重要。
1.2 數(shù)字風(fēng)墻
數(shù)字風(fēng)墻采用模塊化設(shè)計(jì)和數(shù)字智能控制，每個(gè)模塊可獨(dú)立出風(fēng)，從而能夠生成各種風(fēng)廓線(xiàn)，適合微型、小型與輕型無(wú)人機(jī)的抗風(fēng)性能、自由飛行測(cè)試以及空氣動(dòng)力學(xué)分析，還可用于研究不同風(fēng)廓線(xiàn)對(duì)電機(jī)、螺旋槳、電調(diào)（ESCs）、電池、無(wú)人機(jī)和任何電動(dòng)飛機(jī)的影響。
其主要技術(shù)參數(shù)包括風(fēng)墻寬度一般在 1440mm - 4080mm，風(fēng)墻高度在 1440mm - 3120mm，距地面高度 560mm ，垂直氣流為垂直向上且氣流可調(diào)角度在 0°～90°，風(fēng)速范圍 0～16m/s，風(fēng)速精度可達(dá) ±0.1m/s，可模擬持續(xù)風(fēng)、陣風(fēng)、湍流、切變風(fēng)、時(shí)變風(fēng)等多種氣流類(lèi)型，并且每個(gè)模塊都能獨(dú)立控制出風(fēng)、停風(fēng)，風(fēng)速也可獨(dú)立調(diào)節(jié)。在無(wú)人機(jī)測(cè)試中，數(shù)字風(fēng)墻能模擬復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)，滿(mǎn)足如 GB42590 - 2023《民用無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求》抗風(fēng)飛行性能試驗(yàn)等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求，為評(píng)估無(wú)人機(jī)在復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)條件下的性能提供了有力支持。
由Delta德?tīng)査x器聯(lián)合電子科技大學(xué)（深圳）高等研究院——深思實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)、工信部電子五所賽寶低空通航實(shí)驗(yàn)室研發(fā)制造的可移動(dòng)風(fēng)場(chǎng)模擬裝置\風(fēng)墻裝置，正成為解決無(wú)人機(jī)行業(yè)抗風(fēng)性能測(cè)試難題的突破性技術(shù)，也由此打破了加拿大加蒂諾公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的Wind-Tunnel-Datasheet抗風(fēng)試驗(yàn)裝置的技術(shù)壟斷。
可移動(dòng)風(fēng)場(chǎng)模擬裝置\風(fēng)墻裝置
二、環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試設(shè)備
2.1 高低溫試驗(yàn)箱
高低溫試驗(yàn)箱能夠模擬高溫、低溫環(huán)境，可用于測(cè)試無(wú)人機(jī)和 eVTOL 在不同溫度條件下的性能表現(xiàn)，比如評(píng)估其在高溫下的散熱性能、低溫下的電池性能以及材料在溫度下的穩(wěn)定性。其工作原理是通過(guò)制冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。制冷系統(tǒng)利用制冷劑的相變?cè)恚ㄟ^(guò)壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)等過(guò)程，將箱內(nèi)的熱量傳遞出去，從而實(shí)現(xiàn)降溫；加熱系統(tǒng)則通過(guò)電阻絲等加熱元件將電能轉(zhuǎn)化為熱能，使箱內(nèi)溫度升高。
在測(cè)試無(wú)人機(jī)和 eVTOL 時(shí)，高低溫試驗(yàn)箱的主要技術(shù)指標(biāo)有溫度范圍，通常需覆蓋 - 40℃至 + 85℃甚至更寬，以滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求；溫度均勻度，一般要求在 ±2℃以?xún)?nèi)，確保箱內(nèi)各部位溫度一致，使測(cè)試結(jié)果更具準(zhǔn)確性；溫度波動(dòng)度，應(yīng)控制在 ±0.5℃以?xún)?nèi)，保證溫度的穩(wěn)定性；升降溫速率，可根據(jù)測(cè)試需求選擇不同速率，如 1℃/min - 10℃/min 等。以某款高低溫試驗(yàn)箱為例，其內(nèi)部有效容積為 2m3，可容納較大尺寸的無(wú)人機(jī)或 eVTOL 部件進(jìn)行測(cè)試，且配備高精度的溫度傳感器和智能控制系統(tǒng)，能精確控制溫度并實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù) 。
2.2 淋雨試驗(yàn)設(shè)備
淋雨試驗(yàn)設(shè)備通過(guò)噴淋系統(tǒng)模擬不同強(qiáng)度和角度的降雨環(huán)境，用于檢測(cè)無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的防水性能、雨中飛行穩(wěn)定性。其噴淋系統(tǒng)一般由多個(gè)噴頭組成，可調(diào)節(jié)噴水壓力、角度和流量，以模擬細(xì)雨、中雨、大雨甚至暴雨等不同降雨情況。同時(shí)，部分淋雨試驗(yàn)設(shè)備還可配備風(fēng)速調(diào)節(jié)裝置，模擬風(fēng)雨交加的惡劣天氣。
在對(duì)無(wú)人機(jī)和 eVTOL 進(jìn)行防水性能測(cè)試時(shí)，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 4208 外殼防護(hù)等級(jí) (IP 代碼)），通過(guò)觀察設(shè)備在淋雨過(guò)程中是否有進(jìn)水現(xiàn)象，來(lái)判斷其防水等級(jí)是否達(dá)標(biāo)。對(duì)于雨中飛行穩(wěn)定性測(cè)試，將無(wú)人機(jī)或 eVTOL 置于淋雨試驗(yàn)設(shè)備的測(cè)試區(qū)域內(nèi)，使其在模擬降雨環(huán)境中進(jìn)行飛行操作，通過(guò)監(jiān)測(cè)其飛行姿態(tài)、動(dòng)力性能、信號(hào)傳輸?shù)葏?shù)，評(píng)估其在雨中飛行的可靠性和穩(wěn)定性。 如某款無(wú)人機(jī)淋雨試驗(yàn)設(shè)備，其噴淋區(qū)域面積為 5m×5m，可滿(mǎn)足大型無(wú)人機(jī)的測(cè)試需求，噴頭角度可在 0° - 360° 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，噴水壓力可在 0.1MPa - 0.5MPa 之間變化，能夠模擬多種復(fù)雜的降雨場(chǎng)景。
2.3 砂塵試驗(yàn)箱
砂塵試驗(yàn)箱利用風(fēng)機(jī)將一定濃度的沙塵以一定流速吹過(guò)試驗(yàn)樣品表面，模擬沙漠、沙塵天氣等砂塵環(huán)境，對(duì)測(cè)試無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的防塵性能、沙塵環(huán)境下的可靠性十分重要。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常包括沙塵供給系統(tǒng)、氣流循環(huán)系統(tǒng)、樣品放置區(qū)等。沙塵供給系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供符合標(biāo)準(zhǔn)的沙塵，如亞利桑那粉塵等，并控制沙塵的濃度；氣流循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)機(jī)使沙塵在箱內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，確保沙塵均勻分布并以一定速度沖擊樣品；樣品放置區(qū)則用于固定無(wú)人機(jī)或 eVTOL 及其部件，方便進(jìn)行測(cè)試。
在測(cè)試過(guò)程中，主要關(guān)注無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的關(guān)鍵部位，如電機(jī)、傳感器、電池倉(cāng)、通信模塊等，檢查沙塵是否會(huì)進(jìn)入這些部位并對(duì)其性能產(chǎn)生影響。通過(guò)設(shè)定不同的沙塵濃度、風(fēng)速和測(cè)試時(shí)間，來(lái)模擬不同程度的沙塵環(huán)境，全面評(píng)估設(shè)備在沙塵環(huán)境下的適應(yīng)能力。例如，某砂塵試驗(yàn)箱的沙塵濃度可在 5g/m3 - 50g/m3 之間調(diào)節(jié)，風(fēng)速范圍為 5m/s - 20m/s ，能夠滿(mǎn)足不同標(biāo)準(zhǔn)和需求的沙塵測(cè)試，為無(wú)人機(jī)和 eVTOL 在沙塵環(huán)境下的可靠性提供了有效的測(cè)試手段。
三、飛行性能測(cè)試設(shè)備
3.1 GPS 模擬器
GPS 模擬器能夠生成虛擬的 GPS 信號(hào)及相關(guān)數(shù)據(jù)，模擬不同的地理位置、運(yùn)動(dòng)軌跡和信號(hào)強(qiáng)度等情況。在測(cè)試無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)設(shè)置不同的模擬場(chǎng)景，如城市峽谷環(huán)境、山區(qū)環(huán)境、海上環(huán)境等，可測(cè)試其在不同地理環(huán)境下的定位精度和導(dǎo)航能力。例如，在模擬城市峽谷環(huán)境時(shí)，高樓大廈會(huì)對(duì) GPS 信號(hào)產(chǎn)生遮擋和反射，形成多路徑效應(yīng)，影響無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的定位準(zhǔn)確性 ，利用 GPS 模擬器可以模擬這種復(fù)雜的信號(hào)環(huán)境，評(píng)估導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)對(duì)多路徑效應(yīng)的能力，有助于發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題并進(jìn)行針對(duì)性?xún)?yōu)化，確保無(wú)人機(jī)和 eVTOL 在實(shí)際飛行中能夠準(zhǔn)確地定位和導(dǎo)航。
3.2 高精度測(cè)距儀
高精度測(cè)距儀主要基于激光測(cè)距技術(shù)或其他傳感技術(shù)，如利用激光脈沖發(fā)射到目標(biāo)物體上，然后測(cè)量激光脈沖返回的時(shí)間，通過(guò)光速和時(shí)間的關(guān)系計(jì)算出目標(biāo)物體與測(cè)距儀之間的距離；或者利用聲波、電磁波等進(jìn)行測(cè)距。在測(cè)試無(wú)人機(jī)和 eVTOL 時(shí)，它可以精確測(cè)量飛行高度、距離以及與障礙物之間的距離等參數(shù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于評(píng)估無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的飛行性能、安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。比如在測(cè)試無(wú)人機(jī)的懸停精度時(shí)，高精度測(cè)距儀能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)與地面的垂直距離變化，為判斷其懸停穩(wěn)定性提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)；在 eVTOL 的起降測(cè)試中，可測(cè)量其與起降平臺(tái)的距離，確保起降過(guò)程的安全性和準(zhǔn)確性。
3.3 飛行精度光測(cè)量設(shè)備
飛行精度光測(cè)量設(shè)備通過(guò)排布在空間中的動(dòng)作捕捉鏡頭對(duì)捕捉區(qū)域進(jìn)行覆蓋，并對(duì)捕捉目標(biāo)上放置的反光標(biāo)志點(diǎn)（Marker）進(jìn)行精確捕捉，再通過(guò)先進(jìn)算法得到不同時(shí)間各個(gè)反光標(biāo)志點(diǎn)的坐標(biāo) (X，Y，Z)，從而獲取目標(biāo)物體精確位置及姿態(tài)等三維數(shù)據(jù)。以無(wú)人機(jī)為例，在飛行過(guò)程中，設(shè)備可實(shí)時(shí)追蹤無(wú)人機(jī)上反光標(biāo)志點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而精確獲取無(wú)人機(jī)的水平位置、飛行高度、傾斜角度、轉(zhuǎn)向角度、飛行速度與加速度等數(shù)據(jù) 。對(duì)于 eVTOL 而言，在復(fù)雜的飛行操作或特殊的飛行測(cè)試中，該設(shè)備能提供詳細(xì)且準(zhǔn)確的飛行數(shù)據(jù)，為評(píng)估其飛行性能、操控性能以及飛行安全性提供有力支持，是研究無(wú)人機(jī)和 eVTOL 飛行特性的重要工具。
四、動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備
4.1 電池測(cè)試設(shè)備
電池測(cè)試設(shè)備可以全面評(píng)估電池的性能和壽命，如電池容量、充放電效率、循環(huán)壽命、內(nèi)阻、自放電率等，通過(guò)模擬不同的使用場(chǎng)景和工況，對(duì)電池進(jìn)行充放電測(cè)試，獲取電池在不同條件下的性能數(shù)據(jù)，為電池的選型、優(yōu)化和管理提供依據(jù)。在無(wú)人機(jī)和 eVTOL 領(lǐng)域，電池的續(xù)航能力、充電效率等直接影響其作業(yè)能力和應(yīng)用范圍，通過(guò)電池測(cè)試設(shè)備對(duì)電池進(jìn)行測(cè)試，可確保電池在各種環(huán)境下都能穩(wěn)定可靠地工作，從而保障無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的飛行安全和性能表現(xiàn) 。
以某款電池綜合測(cè)試設(shè)備為例，其具備多通道測(cè)試功能，可同時(shí)對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行測(cè)試，大大提高了測(cè)試效率。它能精確控制充放電電流、電壓和時(shí)間，充放電電流精度可達(dá) ±0.1% FS，電壓精度可達(dá) ±0.05% FS，可模擬多種復(fù)雜的充放電工況，如恒流充電、恒壓充電、恒流放電、脈沖放電等 。此外，該設(shè)備還配備了高精度的內(nèi)阻測(cè)量模塊，能夠準(zhǔn)確測(cè)量電池的內(nèi)阻，為評(píng)估電池的健康狀態(tài)提供重要依據(jù)。同時(shí)，其具備完善的安全保護(hù)功能，如過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等，確保測(cè)試過(guò)程的安全性。
4.2 動(dòng)力測(cè)試臺(tái)
動(dòng)力測(cè)試臺(tái)主要用于測(cè)試電機(jī)、螺旋槳等動(dòng)力部件的性能，通過(guò)對(duì)電機(jī)的扭矩、轉(zhuǎn)速、功率、效率以及螺旋槳的拉力、扭矩、力效等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，來(lái)評(píng)估動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性。其工作原理基于牛頓第三定律和能量守恒定律，在電機(jī)帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋槳對(duì)空氣產(chǎn)生作用力，同時(shí)空氣對(duì)螺旋槳產(chǎn)生反作用力，動(dòng)力測(cè)試臺(tái)通過(guò)傳感器測(cè)量這些力和力矩，并結(jié)合電機(jī)的電參數(shù)（如電壓、電流）來(lái)計(jì)算功率和效率等性能指標(biāo) 。
對(duì)于無(wú)人機(jī)和 eVTOL 而言，動(dòng)力系統(tǒng)是其核心部件，動(dòng)力測(cè)試臺(tái)可以在研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行全面測(cè)試，發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題并及時(shí)優(yōu)化，確保動(dòng)力系統(tǒng)在各種飛行條件下都能穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，為無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的安全飛行提供有力保障。例如，某款專(zhuān)為 eVTOL 設(shè)計(jì)的高精度動(dòng)力測(cè)試臺(tái)，具備 500KG 級(jí)拉力扭矩測(cè)量能力，采用全固態(tài)形變測(cè)量技術(shù)，無(wú)摩擦測(cè)量，可提供高準(zhǔn)確度的拉力和扭矩讀數(shù)，采樣率高達(dá) 1000Hz，能夠?qū)Α⑴ぞ亍⒄駝?dòng)、諧波、電流等進(jìn)行深度關(guān)聯(lián)分析，且符合 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)，確保了測(cè)試結(jié)果的可靠性，為 eVTOL 動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持 。
五、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試設(shè)備
5.1 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試設(shè)備
結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試設(shè)備主要通過(guò)模擬飛行器在飛行過(guò)程中所承受的各種載荷，如氣動(dòng)載荷、重力、慣性力等，來(lái)測(cè)試無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。常見(jiàn)的測(cè)試方法包括靜態(tài)加載測(cè)試和動(dòng)態(tài)加載測(cè)試。靜態(tài)加載測(cè)試是在飛行器結(jié)構(gòu)上逐漸施加靜態(tài)載荷，直至達(dá)到設(shè)計(jì)極限載荷或破壞載荷，通過(guò)測(cè)量結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和位移等參數(shù)，評(píng)估結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；動(dòng)態(tài)加載測(cè)試則是模擬飛行器在飛行中遇到的動(dòng)態(tài)載荷，如陣風(fēng)、機(jī)動(dòng)飛行等引起的載荷變化，通過(guò)沖擊試驗(yàn)機(jī)、振動(dòng)臺(tái)等設(shè)備對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載，測(cè)試結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷下的響應(yīng)和疲勞壽命。
以某款專(zhuān)為無(wú)人機(jī)和 eVTOL 設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試系統(tǒng)為例，其采用先進(jìn)的液壓加載技術(shù)，能夠精確控制加載力的大小和方向，加載精度可達(dá) ±0.5% FS。該系統(tǒng)配備了多個(gè)高精度的應(yīng)變片和位移傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)變和位移變化，數(shù)據(jù)采集頻率高達(dá) 1000Hz ，能夠捕捉到結(jié)構(gòu)在加載過(guò)程中的微小變化。同時(shí)，系統(tǒng)還集成了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析軟件，可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，生成詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告，為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)估提供準(zhǔn)確依據(jù)。通過(guò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試設(shè)備的測(cè)試，可以提前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保無(wú)人機(jī)和 eVTOL 在飛行過(guò)程中的結(jié)構(gòu)安全。
5.2 振動(dòng)測(cè)試設(shè)備
振動(dòng)測(cè)試設(shè)備主要用于模擬無(wú)人機(jī)和 eVTOL 在飛行過(guò)程中所面臨的振動(dòng)環(huán)境，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，檢測(cè)結(jié)構(gòu)的耐久性和零部件的穩(wěn)定性。它的工作原理是利用振動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生不同頻率、振幅和加速度的振動(dòng)，將無(wú)人機(jī)或 eVTOL 固定在振動(dòng)臺(tái)上，使其受到模擬振動(dòng)的作用。在測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)傳感器（如加速度傳感器、位移傳感器、應(yīng)變傳感器等）監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)和零部件的振動(dòng)響應(yīng)，如振動(dòng)加速度、位移、應(yīng)力等參數(shù)。
以電磁式振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)為例，其利用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生振動(dòng)，具有頻率范圍寬（通常為 0 - 2000Hz 或更高）、振幅調(diào)節(jié)方便、加速度精度高等優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試時(shí)，可根據(jù)無(wú)人機(jī)的類(lèi)型、飛行工況以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)定合適的振動(dòng)參數(shù)，如模擬無(wú)人機(jī)在起飛、巡航、降落等不同階段的振動(dòng)情況。通過(guò)分析測(cè)試數(shù)據(jù)，可判斷結(jié)構(gòu)是否存在共振現(xiàn)象、零部件是否松動(dòng)或損壞等問(wèn)題，從而為結(jié)構(gòu)優(yōu)化和零部件選型提供依據(jù)，提高無(wú)人機(jī)和 eVTOL 在振動(dòng)環(huán)境下的可靠性和穩(wěn)定性 。
5.3 跌落測(cè)試設(shè)備
跌落測(cè)試設(shè)備通過(guò)模擬無(wú)人機(jī)和 eVTOL 在使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的跌落場(chǎng)景，來(lái)評(píng)估其抗沖擊性能和結(jié)構(gòu)安全性。它一般通過(guò)機(jī)械裝置將飛行器提升到一定高度，然后使其自由落下，撞擊到特定的沖擊面上，模擬不同高度、角度和姿態(tài)的跌落情況。在跌落過(guò)程中，利用高速攝像機(jī)、加速度傳感器等設(shè)備記錄飛行器的運(yùn)動(dòng)軌跡、撞擊瞬間的加速度以及結(jié)構(gòu)的變形情況等數(shù)據(jù)。
例如，某款專(zhuān)為無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)的跌落測(cè)試設(shè)備，其跌落高度可在 0.5m - 5m 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，精度可達(dá) ±1mm，能夠滿(mǎn)足不同類(lèi)型無(wú)人機(jī)的測(cè)試需求。在測(cè)試時(shí)，將無(wú)人機(jī)按照預(yù)定的姿態(tài)固定在測(cè)試裝置上，設(shè)定好跌落高度后啟動(dòng)設(shè)備，無(wú)人機(jī)自由落下撞擊到下方的鋼板或其他模擬地面材料上。通過(guò)高速攝像機(jī)拍攝的視頻和加速度傳感器采集的數(shù)據(jù)，可以直觀地觀察到無(wú)人機(jī)在跌落過(guò)程中的姿態(tài)變化以及撞擊瞬間的沖擊力大小，進(jìn)而評(píng)估無(wú)人機(jī)的外殼強(qiáng)度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗沖擊能力以及關(guān)鍵部件（如電池、電機(jī)、飛控系統(tǒng)等）在跌落沖擊下的可靠性，為改進(jìn)設(shè)計(jì)、提高飛行器的抗摔性能提供數(shù)據(jù)支持。
六、電磁兼容性測(cè)試設(shè)備
6.1 無(wú)線(xiàn)電干擾測(cè)試設(shè)備
無(wú)線(xiàn)電干擾測(cè)試設(shè)備可用于評(píng)估無(wú)人機(jī)和 eVTOL 在復(fù)雜電磁干擾環(huán)境中的性能，它能檢測(cè)飛行器自身產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)電干擾信號(hào)強(qiáng)度和頻率范圍，以及在受到外部電磁干擾時(shí)，飛行器通信、導(dǎo)航、飛控等系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否受到影響 。在實(shí)際飛行中，無(wú)人機(jī)和 eVTOL 可能會(huì)受到來(lái)自地面通信基站、其他飛行器、電子設(shè)備等多種電磁干擾源的影響，若自身電磁兼容性不佳，可能導(dǎo)致通信中斷、導(dǎo)航偏差甚至飛行失控等嚴(yán)重后果，威脅飛行安全。
例如，在城市區(qū)域飛行時(shí)，密集的通信基站和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的電磁環(huán)境，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電干擾測(cè)試設(shè)備，可模擬這種環(huán)境，測(cè)試無(wú)人機(jī)和 eVTOL 能否在其中穩(wěn)定飛行并保持通信和導(dǎo)航功能正常。其主要技術(shù)指標(biāo)包括頻率范圍，一般需覆蓋幾十 kHz 到數(shù) GHz，以涵蓋常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)電頻段；干擾信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量精度，應(yīng)達(dá)到 ±1dBm 甚至更高，確保對(duì)微弱干擾信號(hào)的準(zhǔn)確檢測(cè)；測(cè)試靈敏度，需滿(mǎn)足能夠檢測(cè)到飛行器產(chǎn)生的極微弱干擾信號(hào)，為評(píng)估飛行器的電磁兼容性提供精確的數(shù)據(jù)支持，保障其在各種電磁環(huán)境下的飛行安全和通信可靠性。
七、數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)
7.1 傳感器與數(shù)據(jù)采集設(shè)備
傳感器與數(shù)據(jù)采集設(shè)備是獲取無(wú)人機(jī)和 eVTOL 性能數(shù)據(jù)的關(guān)鍵工具，其工作原理基于各種物理效應(yīng)，將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種參數(shù)的測(cè)量。例如，壓力傳感器利用壓阻效應(yīng)，通過(guò)測(cè)量電阻的變化來(lái)感知壓力的大小；加速度計(jì)則基于牛頓第二定律，通過(guò)檢測(cè)質(zhì)量塊的加速度來(lái)測(cè)量加速度。這些傳感器在無(wú)人機(jī)和 eVTOL 測(cè)試中發(fā)揮著重要作用，能夠?qū)崟r(shí)采集飛行器的各種性能數(shù)據(jù)，如飛行姿態(tài)、速度、高度、溫度、壓力等。
在實(shí)際應(yīng)用中，多種傳感器協(xié)同工作，確保數(shù)據(jù)采集的全面性和準(zhǔn)確性。以飛行姿態(tài)測(cè)量為例，慣性測(cè)量單元（IMU）通常包含加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)，加速度計(jì)測(cè)量飛行器的加速度，陀螺儀測(cè)量飛行器的角速度，磁力計(jì)則用于測(cè)量地磁場(chǎng)方向，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的融合處理，可以精確確定飛行器的姿態(tài)。此外，在測(cè)量飛行速度時(shí)，空速管與壓力傳感器配合使用，空速管采集氣流的總壓和靜壓，壓力傳感器測(cè)量?jī)烧叩牟钪担瑥亩?jì)算出飛行器的空速；高度測(cè)量則可通過(guò)氣壓傳感器，利用氣壓隨高度的變化關(guān)系來(lái)確定飛行器的高度 。通過(guò)這些傳感器的協(xié)同工作，能夠?yàn)闊o(wú)人機(jī)和 eVTOL 的性能分析提供豐富、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
7.2 數(shù)據(jù)分析軟件
數(shù)據(jù)分析軟件是處理和分析傳感器采集到的數(shù)據(jù)的重要工具，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、分析和報(bào)告生成功能。它能夠?qū)Σ杉降暮Ａ繑?shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)分析等操作，提取出有價(jià)值的信息，為無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的性能評(píng)估和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。例如，在處理無(wú)人機(jī)的飛行數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)分析軟件可以對(duì)飛行軌跡、姿態(tài)變化、動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，通過(guò)繪制圖表、生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表等方式，直觀展示飛行器的性能表現(xiàn)。
在挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值方面，數(shù)據(jù)分析軟件利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和預(yù)測(cè)，幫助工程師發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題和優(yōu)化方向。比如，通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立性能預(yù)測(cè)模型，提前預(yù)測(cè)動(dòng)力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，為維護(hù)保養(yǎng)提供依據(jù)；在 eVTOL 的設(shè)計(jì)優(yōu)化中，根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)和飛行測(cè)試數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行模擬仿真，評(píng)估不同設(shè)計(jì)方案的性能優(yōu)劣，從而選擇好的方案，提高飛行器的性能和安全性 。此外，數(shù)據(jù)分析軟件還能生成詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告，包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果、分析結(jié)論、建議措施等，為適航審定和質(zhì)量控制提供有力支持，在無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中具有重要意義。
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