低空飞行器(eVTOL)测试方案 及中试平台建设

一、什么是eVTOL

电动垂直起降飞行器（eVTOL, electric Vertical Taking-Off and Landing）是一种利用电力驱动的航空器，能够像直升机一样垂直起降，同时又具备更高的能效、更低的噪音和排放水平。这些飞行器被视为未来城市空中交通的重要组成部分，尤其是在缓解地面交通拥堵、提供快速城市间或城市内部运输方面展现出巨大潜力。 

目前，电动垂直起降飞行器的发展正处于快速进展阶段，涉及多个关键技术的研发和实验，包括电池技术、电机效率、飞行控制系统和安全机制等。 

这两年国家和各地政府积极出台各项政策和法规，推动低空经济快速高质量发展。应当指出，低空经济是一项基于无人机、eVTOL和直升机等新一代航空器的重要产业，飞行器的整机、零部件和系统的测试尤为关键。

 绿测科技依托先进的测试能力，为这一领域的发展提供高效且稳定的测试方案及中试平台建设，覆盖动力系统、航空电池、充电装置、高精密飞控传感器及通讯导航系统等多个关键领域。

二、网络性能仿真与测试

网络性能仿真与测试在eVTOL中的应用至关重要，主要用于保障飞行器在设计和运营过程中的通信、导航和控制系统的可靠性和效率。这些仿真和测试可以帮助工程师优化飞行器的网络架构，确保数据传输的实时性和安全性，从而提高eVTOL的整体性能和安全标准。

核心网络仿真测试：支持5G/4G/3G/2G，具有完备的核心网仿真能力，可按需模拟所需的网元。在端到端场景中，可以仿真轻量化的5G或者4G核心网，支持5G或4G真实终端和基站的接入。

信道仿真测试：从简单的SISO测试到5G所需的复杂、高密度要求的MIMO OTA，Massive MIMO波束赋形和载波聚合测试。

网络损伤测试：网络损伤测试能够提供第2至7层网络延迟和损伤，精准控制带宽和速率，验证5G业务的在不同网络环境下的效果。

流量测试：通过产生带签名字段和时间戳的流量验证网络端到端的时延、抖动、丢包率，时刻记录网络运行质量。

TSN测试：验证和测试支持TSN(时间敏感型网络)技术的网络设备和系统，测试用例包括时间同步(IEEE 802.1AS)、流量整形(IEEE 802.1 Qav和IEEE 802.1Qbv)、冗余(IEEE 802.1CB)、过滤和监管(IEEE 802.1Qci)以及配置和管理(IEEE 802.1Qcc)的机制等。

三、射频性能仿真与测试

GNSS信号仿真测试：通过输出真实的GPS/北斗卫星信号，对实验室内部的所有基站BBU模块进行授时，以达到实验网全网时钟同步，避免站间干扰。同时提供高精度定位信号，验证智慧医疗、自动驾驶、紧急救援等。

GNSS性能测试：使用GNSS信号模拟器生成各种GNSS信号（如BeiDou，GPS，GLONASS，Galileo等），模拟不同的卫星环境，遵照卫星定位系统技术规范，完成NMEA协议一致性、定位精度、首次定位时间等性能测试。

无线射频信号性能测试：通过将信号发生器、信号分析仪等硬件与专业的测试软件结合，可完成5G NR、WLAN、卫星、雷达等无线测试应用的射频性能测试，包括测试5G/4G/3G/2G各通信制式下发射机和接收机射频指标、验证无线设备的射频/无线资源管理一致性、运行遵照国际规范定义的一致性测试用例等。

雷达信号仿真与测试：通过信号发生器生成复杂的雷达波形，包括脉冲雷达、连续波雷达和相控阵雷达信号，以模拟各种战场和民用场景（包括模拟飞行目标、地面车辆和其他静态或移动目标的雷达回波，模拟天气、地形等环境影响），完成干扰与抗干扰测试、高分辨率和高精度雷达测试。

四、高速信号测试

PCIe、MIPI、HDMI、USB接口在航空器、智能网联汽车等的各种系统中扮演着重要角色，例如用于数据传输、系统更新、设备连接、数据显示、多媒体交互等。

PCIe解决方案：覆盖设计和仿真、发射机测试、接收机测试、互联测试、协议测试，确保PCIe设计成功并实现出色的测量完整性。

MIPI解决方案：MIPI接口在5G移动设备、互联汽车和物联网解决方案中具有极其重要的战略作用。该方案覆盖MIPI设计和仿真、发射机测试、接收机测试、阻抗/回波损耗、协议测试，确保产品在设计和功能上达到严格的行业标准。

HDMI解决方案：HDMI接口广泛用于视频和音频传输，连接各种多媒体设备，如电视、显示器、音频接收器等。该方案覆盖HDMI接口设计和仿真、源端测试、接收端测试和媒体测试，以确保HDMI设备之间的互操作性和兼容性，并满足一致性规范要求。

USB解决方案：覆盖设计与仿真、电气一致性、自动化接收机合规性测试。USB设计与仿真，通过使用各种不同信号，对发射机、接收机和通道进行压力测试；USB4电气性能验证包括路由器组件发送端测试、传输预设校准、抖动测试、眼图测试等；自动化USB4接收机合规性测试，验证USB4设备符合最新的USB4规范，通过使用精密测试台进行校准，确保被测器件符合一致性规范要求；通过优化发射机均衡器，使用高性能示波器精密校准BERT的压力信号。

五、关键部件电性能测试

电池性能测试：通过电源和负载等设备模拟不同的工况，实现对电池的充放电测试，电池循环寿命测试，工况循环寿命测试等，关注电池的电压、电流、能量密度、以及倍率性能，验证电池在极端条件下的保护机制，有助于研发更高效的电池和热管理系统，提高电池的稳定性和安全性。

BMS性能测试：通过电池模拟器和专业的测试软件，准确评估BMS的测量精度、工作稳定性等，包括：确保精确监控电池的能量输出和电池健康状态，同时优化电池的充放电过程以延长电池寿命；实时监测电池性能，并具备先进的诊断功能，能够预测并警告潜在的电池问题。这些对于飞行器的安全至关重要，以适应其独特需求和操作环境。    

电机性能测试：通过耐压测试，电阻测试，电感测试，电机效率测试等，覆盖从基础电气性能参数测量到综合性能测试，评估电机的可靠性和耐久性；优化电机功率密度，提高电机控制系统的精确性和响应速度，以实现精准的飞行控制和高效的能量管理，确保产品符合最高的安全和质量标准。

飞行控制系统性能测试：通过测量传感器，机载计算机和伺服作动设备以及电气接口等部件，关注产品的电压稳定性、电流承载能力、响应时间等不同工况下的关键指标，提高系统的故障诊断和容错能力，保证与各子系统在独立运作的同时，实现高效的信息交互和控制协同，确保飞行器能够安全、稳定地运行。

六、EMC测试

电磁兼容性（EMC）在电动垂直起降飞行器的应用中发挥着至关重要的作用。由于飞行器依赖于复杂的电子控制系统和通信技术来进行操作和导航，因此保证这些系统在强电磁干扰环境下的可靠性和稳定性是非常必要的。

EMC设计和仿真：通过专业的EDA工具，支持从初步设计到最终验证的整个开发过程，包括信号完整性分析、功率完整性分析、热分析和电磁干扰仿真等，以预测和解决电路设计中可能出现的电磁干扰问题，提前对电磁兼容性进行评估和优化。

预兼容性EMC测试：通过专用的诊断工具，如近场探针和扫描系统，搭配EMI接收机，可以精确地定位发射源和敏感点。这能帮助设计师在开发过程中早期检测并解决可能的EMI问题，避免在产品最终认证时出现失败。

完整的EMI和EMS测试：覆盖整机、零部件、PCB、芯片等各产品形态测试，通过整合行业合作伙伴专业的软硬件能力，包括电波暗室、屏蔽室、GTEM小室，以及辐射发射、辐射抗扰、瞬态测试软件等，可确保产品的电磁兼容性满足设计和法规认证要求。

中试平台建设：提供一站式实验室建设方案，包括早期规划，专业出图，交钥匙工程，专业自动化测试系统，应用覆盖飞行器、汽车、民品、无线、信息设备、医疗产品等；在国家质检机构和商用EMC测试应用领域，交付案例丰富。

七、环境可靠性测试

气候可靠性测试：通过模拟实际应用环境，如温度、湿度、盐雾，防尘防水等，在短时间内激发出可能存在的缺陷，验证在各种环境下的性能和耐久性，对飞行器作系统的可靠性分析和可靠性预测，提前优化和改善，减少产品的研发、设计、返修成本，确保飞行器的可靠性符合要求。

振动机械可靠性测试：了解结构动力学对于优化结构的固有动态特性和行为至关重要，通过设计与仿真，模拟部件在运输或飞行过程中产生的振动、冲击等活动，发现并改善产品的结构强度问题，提高飞行器的控制精度和有效载荷，降低安全风险。

声音测试：面对绿色环保的挑战，为减少环境的噪音污染，通过声压级测试和声音频谱分析等方法，测量产品的噪声大小，分析不同频率段的声压级，识别噪声来源，优化噪声控制技术，提升飞行器的运营效率和用户接受度。