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低空經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，正在重塑城市交通、物流配送、應(yīng)急救援等多個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，但低空空域“環(huán)境復(fù)雜、場(chǎng)景多變、風(fēng)險(xiǎn)難控"的固有屬性，始終是制約產(chǎn)業(yè)規(guī)模化推進(jìn)的核心瓶頸。從城市樓宇間的亂流擾動(dòng)，到山區(qū)峽谷的地形遮擋，再到惡劣天氣下的能見度驟降與電磁干擾，每一項(xiàng)都直接關(guān)乎低空裝備的飛行安全。作為長(zhǎng)期深耕低空環(huán)境測(cè)試技術(shù)研發(fā)的科研團(tuán)隊(duì)，我們深刻認(rèn)識(shí)到，沒有精準(zhǔn)、全面的環(huán)境模擬測(cè)試支撐，低空裝備的安全性能就無從保障，低空經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展也將成為空談?；诖?，我們研發(fā)的低空復(fù)雜環(huán)境模擬試驗(yàn)裝置，以“全場(chǎng)景復(fù)現(xiàn)、高精度控制、多維度耦合"為核心目標(biāo)，構(gòu)建了覆蓋低空飛行全風(fēng)險(xiǎn)要素的測(cè)試體系，為低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展筑牢安全防線。
當(dāng)前，低空裝備測(cè)試領(lǐng)域普遍面臨“三大困境"：一是自然環(huán)境不可控，戶外試飛難以復(fù)現(xiàn)ji端惡劣場(chǎng)景，導(dǎo)致裝備潛在安全隱患無法提前排查；二是測(cè)試維度單一，傳統(tǒng)測(cè)試多聚焦于風(fēng)場(chǎng)或氣象單一要素，無法模擬真實(shí)低空環(huán)境中多要素疊加的復(fù)雜工況；三是數(shù)據(jù)支撐不足，缺乏精準(zhǔn)的環(huán)境參數(shù)與裝備性能關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，難以支撐裝備迭代優(yōu)化。我們的低空復(fù)雜環(huán)境模擬試驗(yàn)裝置，正是針對(duì)這三大困境，通過多學(xué)科技術(shù)融合創(chuàng)新，打造了“可控、可測(cè)、可追溯"的低空試驗(yàn)新范式，讓低空裝備在“實(shí)驗(yàn)室里就能經(jīng)歷各類ji端考驗(yàn)"。
相較于傳統(tǒng)測(cè)試裝置，本裝置的核心優(yōu)勢(shì)在于打破了“單一要素模擬"的局限，實(shí)現(xiàn)了“多場(chǎng)耦合、場(chǎng)景定制、數(shù)據(jù)閉環(huán)"的技術(shù)突破，其核心技術(shù)體系圍繞三大核心邏輯展開，涵蓋多個(gè)差異化技術(shù)方向：
一、以“多場(chǎng)耦合"為核心，突破復(fù)雜環(huán)境復(fù)現(xiàn)瓶頸
真實(shí)低空環(huán)境是風(fēng)、氣象、電磁、地形等多要素相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)，單一要素模擬無法滿足裝備測(cè)試的實(shí)際需求。我們突破多場(chǎng)耦合模擬技術(shù)，構(gòu)建了“風(fēng)-氣象-電磁-地形"四場(chǎng)協(xié)同模擬體系。在風(fēng)場(chǎng)模擬方面，創(chuàng)新采用“分布式風(fēng)機(jī)陣列+動(dòng)態(tài)氣流調(diào)節(jié)"技術(shù)，通過128臺(tái)高精度變頻風(fēng)機(jī)的協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)速0.5m/s至55m/s、風(fēng)向360°連續(xù)可調(diào)，可精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)城市亂流、山谷狹管風(fēng)、強(qiáng)陣風(fēng)等典型風(fēng)場(chǎng)；在氣象模擬模塊，集成了高精度溫濕度控制、雨雪霧生成、沙塵模擬等功能，可實(shí)現(xiàn)-50℃至70℃的溫度調(diào)節(jié)范圍，以及不同強(qiáng)度的雨雪、沙塵場(chǎng)景復(fù)現(xiàn)；更關(guān)鍵的是，我們通過多場(chǎng)耦合控制算法，解決了風(fēng)場(chǎng)與氣象、電磁環(huán)境之間的干擾問題，實(shí)現(xiàn)了“強(qiáng)風(fēng)+暴雪+電磁干擾"“高溫高濕+地形遮擋"等復(fù)合場(chǎng)景的精準(zhǔn)模擬，讓測(cè)試環(huán)境無限貼近真實(shí)低空工況。
二、以“精準(zhǔn)控制"為支撐，構(gòu)建高精度測(cè)試體系
模擬環(huán)境的精準(zhǔn)度，直接決定測(cè)試數(shù)據(jù)的科學(xué)性與可靠性。我們?cè)谘b置研發(fā)中，重點(diǎn)突破了兩大精準(zhǔn)控制技術(shù)：一是基于數(shù)字孿生的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)，通過構(gòu)建裝置的數(shù)字孿生模型，將物理裝置的運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)與虛擬仿真系統(tǒng)實(shí)時(shí)同步，實(shí)現(xiàn)“虛擬預(yù)設(shè)-物理執(zhí)行-數(shù)據(jù)反饋-參數(shù)修正"的全流程閉環(huán)控制，模擬參數(shù)的控制精度誤差≤1.5%；二是多傳感器融合感知技術(shù)，在裝置內(nèi)部部署了200余個(gè)高精度傳感器，涵蓋風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、電磁強(qiáng)度、能見度等多個(gè)維度，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的毫秒級(jí)采集與分析，為精準(zhǔn)控制提供數(shù)據(jù)支撐。例如，在測(cè)試某應(yīng)急救援無人機(jī)的低溫適應(yīng)性時(shí)，我們通過精準(zhǔn)控制技術(shù)，將艙內(nèi)溫度穩(wěn)定在-35℃，同時(shí)模擬5級(jí)側(cè)風(fēng)環(huán)境，精準(zhǔn)捕捉到無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)在低溫風(fēng)場(chǎng)下的性能衰減規(guī)律，為企業(yè)優(yōu)化動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
三、以“場(chǎng)景定制"為導(dǎo)向，賦能全產(chǎn)業(yè)鏈測(cè)試需求
低空經(jīng)濟(jì)涵蓋無人機(jī)、電動(dòng)垂直起降飛行器（eVTOL）、低空載人飛行器等多種裝備，不同裝備的應(yīng)用場(chǎng)景差異極大，對(duì)測(cè)試的需求也各不相同。為此，我們研發(fā)了場(chǎng)景化定制測(cè)試技術(shù)，通過模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試場(chǎng)景的快速切換與定制化適配。針對(duì)城市物流無人機(jī)，我們可復(fù)刻城市樓宇密集區(qū)的風(fēng)場(chǎng)與電磁環(huán)境，測(cè)試無人機(jī)的避障性能與通信穩(wěn)定性；針對(duì)山區(qū)應(yīng)急救援裝備，可模擬山區(qū)峽谷地形、強(qiáng)對(duì)流天氣，驗(yàn)證裝備的地形適應(yīng)能力與ji端環(huán)境生存能力；針對(duì)低空載人飛行器，我們搭建了全尺寸測(cè)試艙，可模擬起飛、巡航、降落等全流程工況，重點(diǎn)測(cè)試飛行器的氣動(dòng)穩(wěn)定性與安全冗余性能。目前，該裝置已為低空載人飛行器企業(yè)、應(yīng)急救援裝備企業(yè)等20余家單位提供定制化測(cè)試服務(wù)，助力相關(guān)企業(yè)縮短研發(fā)周期30%以上，降低研發(fā)成本40%左右。
在技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，我們也注重裝置的產(chǎn)業(yè)賦能價(jià)值。當(dāng)前，我國低空經(jīng)濟(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系尚在完善中，尤其是低空裝備的環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)較為缺失。我們的裝置通過大量測(cè)試實(shí)踐，積累了海量的環(huán)境參數(shù)與裝備性能關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，正在參與制定《低空飛行器復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試規(guī)范》等多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)低空測(cè)試領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。同時(shí)，我們面向中小企業(yè)推出了共享測(cè)試服務(wù)，降低中小企業(yè)的研發(fā)測(cè)試成本，助力創(chuàng)新成果快速轉(zhuǎn)化。
展望未來，隨著低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，低空裝備將向大型化、集群化、智能化方向演進(jìn)，對(duì)環(huán)境模擬測(cè)試的需求也將更加嚴(yán)苛。我們將持續(xù)推進(jìn)技術(shù)迭代，一方面提升裝置的測(cè)試規(guī)模，研發(fā)可適配翼展20米以上大型低空飛行器的模擬裝置；另一方面深化AI技術(shù)的融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)測(cè)試場(chǎng)景的智能預(yù)判與參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化，構(gòu)建“智能感知-精準(zhǔn)模擬-數(shù)據(jù)賦能-標(biāo)準(zhǔn)"的全鏈條測(cè)試服務(wù)體系。我們堅(jiān)信，通過技術(shù)創(chuàng)新不斷突破環(huán)境模擬的邊界，就能為低空經(jīng)濟(jì)的安全發(fā)展提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，讓低空經(jīng)濟(jì)真正成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的新動(dòng)能。
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由Delta德爾塔儀器聯(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)、工信電子五所賽寶低空通航實(shí)驗(yàn)室研發(fā)制造的無人機(jī)抗風(fēng)試驗(yàn)風(fēng)墻\可移動(dòng)風(fēng)場(chǎng)模擬裝置\風(fēng)墻裝置，正成為解決無人機(jī)行業(yè)抗風(fēng)性能測(cè)試難題的突破性技術(shù)。
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