某测试机构用于室内无人机
风洞/风机矩阵测试的HiL方案
方案背景
高精度无人机性能验证需求
实际飞行环境下,
风速、风向、温度等多种
因素对飞控稳定性和
导航精度影响巨大
国防、科研机构和
大型测试实验室对无人机
在极端和复杂环境中的
性能有严格指标
客户痛点
- 室外环境受天气、空域受限,难以稳定复现极端风况和温度场景
- 真实飞行测试成本高、安全风险大,且难以获取精确姿态与位置偏移数据
- 需要一个可控、可重复、可追溯的闭环验证平台,支持多工况、多场景联合测试
方案介绍
某测试机构用于室内无人机风洞/风机矩阵测试的 HiL 方案

系统架构
- 风洞/风机矩阵: 提供精确控制的风场环境,模拟恒定风、阵风、湍流等自然风条件,甚至结合高低温环境舱。
- 运动捕捉系统 (Motion Capture): 高精度实时追踪并采集无人机的姿态(角度)和位置偏移数据。
- 德思特GNSS模拟器: 根据运动捕捉系统提供的无人机实时位置和姿态数据,动态生成相应的GNSS RF信号。这些信号反映了无人机在“模拟天空”下的运动状态。
- 待测无人机: 在风场中实际飞行或悬停,并接收GNSS模拟器提供的导航信号。其飞控系统根据导航信息和自身传感器数据进行姿态和位置控制。
- 同步控制与数据采集系统: 负责精确同步风机、GNSS模拟器和运动捕捉系统的数据流,并采集无人机的控制输入、状态响应等数据。
- 完整闭环仿真: 形成“真实风环境 + 真实导航输入”的完整闭环。风对无人机产生物理扰动,运动捕捉记录扰动后的状态;GNSS模拟器根据新状态提供导航输入;飞控根据导航输入调整控制;风场再次作用于无人机,形成闭环。
测试能力与场景
模拟自然界可能遇到的风力、风向变化
在受控风环境下验证无人机性能规格
在极端风环境或结合高低温等条件进行测试
典型测试用例
迎风悬停稳定性、无风/迎风前向飞行性能、阵风扰动下的姿态恢复与控制、风环境下的障碍回避能力验证。
方案价值
“沉浸式”仿真
物理风场与虚拟导航
输入的紧密耦合
精确同步控制
确保风场和GNSS信号与
无人机运动状态高度同步
整闭环验证
评估飞控系统在真实物理扰动
和导航输入下的综合表现
可控与可重复
室内环境排除外界干扰
精确复现特定测试条件
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