eVTOL飞控系统测试与验证全流程实战

📚 共计 30 章节
01
eVTOL适航法规与测试标准
全球主要适航机构(EASA、FAA、CAAC)对eVTOL的测试认证要求,SC-VTOL、MOC等关键文件解读。
适航法规标准
02
飞控系统架构与测试层级
飞控系统硬件架构(传感器、作动器、飞控计算机),软件架构(控制律、导航、健康管理),V模型测试流程。
架构V模型层级
03
需求分析与测试策划
如何从顶层飞机需求分解到飞控系统需求,编写测试计划、测试策略与测试用例设计方法。
需求策划用例
04
模型在环测试(MIL)
基于MATLAB/Simulink的飞控模型开发,MIL测试环境搭建,模型覆盖率分析与测试用例生成。
MILSimulink覆盖率
05
软件在环测试(SIL)
飞控嵌入式代码生成与SIL测试,代码与模型的一致性验证,接口测试与数据字典验证。
SIL代码生成接口
06
硬件在环测试(HIL)
HIL测试台架搭建(dSPACE/NI/Vector),传感器仿真、作动器仿真、故障注入测试。
HILdSPACE故障注入
07
飞控传感器测试
IMU、GPS、空速管、气压计、激光雷达、视觉传感器的单体测试与标定方法,传感器融合测试。
传感器标定融合
08
作动器与伺服系统测试
电机、舵机、倾转机构的性能测试,响应时间、力矩、精度测试,故障模式测试。
作动器伺服故障模式
09
飞控计算机硬件测试
CPU/GPU性能测试、内存测试、看门狗测试、电源管理测试、EMC测试。
硬件EMC看门狗
10
通信链路测试
CAN、ARINC429、以太网、串口等总线通信测试,数据延迟、丢包率、带宽测试。
总线延迟带宽
11
控制律设计与验证测试
姿态控制、位置控制、速度控制、轨迹跟踪控制的测试用例设计,增益调度测试。
控制律增益调度轨迹
12
导航系统测试
GPS/INS组合导航测试,视觉/激光SLAM导航测试,导航精度与鲁棒性测试。
导航SLAM鲁棒性
13
飞行模式切换测试
手动模式、增稳模式、自主模式、紧急模式之间的切换逻辑测试,模式切换时间与安全性测试。
模式切换安全性逻辑
14
故障检测与容错测试
传感器故障、作动器故障、通信故障的检测与隔离测试,降级控制策略验证。
故障检测容错降级
15
飞行包线保护测试
速度保护、高度保护、姿态角保护、加速度保护等包线限制功能的测试。
包线保护限制安全
16
地面滑行与起飞测试
地面滑行控制测试、垂直起飞、短距起飞、滑跑起飞测试用例与通过准则。
起飞滑行通过准则
17
巡航与过渡飞行测试
悬停转巡航、巡航转悬停的过渡过程测试,过渡走廊与安全边界验证。
过渡巡航安全边界
18
着陆与复飞测试
垂直着陆、滑跑着陆、复飞决策逻辑测试,着陆精度与安全性评估。
着陆复飞精度
19
紧急情况测试
单发失效、电池失效、GPS失效、通信中断等紧急情况下的飞控响应测试。
紧急失效响应
20
环境适应性测试
高低温、湿热、盐雾、振动、冲击等环境下的飞控系统功能与性能测试。
环境振动高低温
21
电磁兼容性测试
辐射发射、传导发射、辐射敏感度、传导敏感度测试,飞控系统抗干扰能力验证。
EMC辐射敏感度
22
软件质量与代码测试
代码静态分析(MISRA-C)、单元测试、集成测试、覆盖率测试(MC/DC)。
MISRAMC/DC静态分析
23
实时性与确定性测试
任务调度测试、中断响应时间测试、最差执行时间(WCET)分析。
实时性WCET调度
24
数据链路与地面站测试
遥控遥测链路测试,地面站软件功能测试,链路加密与安全测试。
数据链路地面站加密
25
人机交互与显示测试
驾驶舱显示系统测试,告警逻辑测试,HMI可用性测试。
HMI告警显示
26
系统集成测试
飞控与航电、动力、结构等系统的集成测试,接口一致性测试。
集成接口航电
27
飞行试验测试
试飞大纲编写,试飞科目设计,试飞数据采集与分析,试飞安全监控。
试飞大纲安全监控
28
测试数据管理与分析
测试数据采集系统,数据回放与分析工具,测试报告自动生成。
数据管理回放报告
29
适航符合性证明
如何编写符合性声明,测试证据链整理,适航审查流程与文档准备。
符合性证据链审查
30
持续适航与测试维护
运营阶段的飞控系统监控,故障报告与纠正措施,软件升级与回归测试。
持续适航维护回归