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“加大到15米/秒！穩(wěn)?。?工程師李工緊盯著控制屏，對(duì)身旁的操作員喊道。在巨大的風(fēng)墻實(shí)驗(yàn)室里，一架即將交付給山區(qū)物流公司的六旋翼無(wú)人機(jī)，正懸停在一座能模擬出精準(zhǔn)風(fēng)場(chǎng)的巨型陣列風(fēng)扇前。強(qiáng)大的氣流發(fā)出低沉的怒吼，無(wú)人機(jī)的姿態(tài)在屏幕上開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)微但明顯的波動(dòng)。
“姿態(tài)角波動(dòng)超過(guò)正負(fù)8度了，飛控在努力補(bǔ)償，但有點(diǎn)吃力。"操作員小張實(shí)時(shí)報(bào)著數(shù)據(jù)。
“好，保持這個(gè)風(fēng)速。重點(diǎn)記錄電機(jī)電流和飛控舵效。"李工扶了扶眼鏡，身體微微前傾，“這就是我們客戶常遇到的‘山隘強(qiáng)風(fēng)’，我們要看看它到底能撐多久。"
這不是游戲，而是上市前的的考驗(yàn)
這間風(fēng)墻實(shí)驗(yàn)室，是這架物流無(wú)人機(jī)交付前的最hou一站。它的客戶是一家計(jì)劃在多山地區(qū)開(kāi)展業(yè)務(wù)的物流公司，那里的氣象條件復(fù)雜，瞬間的峽谷強(qiáng)風(fēng)是家常便飯。客戶的要求非常明確：必須用數(shù)據(jù)證明，這架無(wú)人機(jī)能在等效于7級(jí)風(fēng)的條件下，安全穩(wěn)定地飛行。
“以前我們做測(cè)試，真的很‘靠天吃飯’。"李工在接受我采訪時(shí)苦笑著說(shuō)，“找個(gè)大風(fēng)天去野外飛，不僅危險(xiǎn)，數(shù)據(jù)還不可復(fù)現(xiàn)。今天風(fēng)大，明天風(fēng)小，同一個(gè)問(wèn)題可能要等好幾天才能再次驗(yàn)證。但在風(fēng)墻里，我們可以精確復(fù)現(xiàn)任何客戶提出的風(fēng)場(chǎng)模型，24小時(shí)不間斷地測(cè)試。"
一個(gè)故障背后，是整個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)化
李工給我講了一個(gè)真實(shí)的案例。在測(cè)試上一代產(chǎn)品時(shí)，風(fēng)墻模擬了一陣無(wú)規(guī)律的“亂流"（湍流）。就在風(fēng)速變化的一瞬間，無(wú)人機(jī)突然發(fā)生劇烈的抖動(dòng)，差點(diǎn)失控。
“我們當(dāng)時(shí)都嚇了一跳。"李工回憶道，“回放高速攝像機(jī)錄像才發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題出在槳葉上。特定的亂流頻率與槳葉的固有頻率發(fā)生了共振，導(dǎo)致槳葉振幅過(guò)大，差點(diǎn)打到機(jī)身。"
團(tuán)隊(duì)立刻圍在一起分析數(shù)據(jù)。飛控軟件工程師王工指著曲線說(shuō)：“你看，當(dāng)時(shí)飛控已經(jīng)給出了z大補(bǔ)償指令，但動(dòng)力系統(tǒng)響應(yīng)跟不上。這說(shuō)明我們的控制算法在應(yīng)對(duì)這種高頻振動(dòng)時(shí)存在延遲。"
于是，一場(chǎng)跨部門(mén)的協(xié)作開(kāi)始了。結(jié)構(gòu)工程師優(yōu)化了槳葉的材料和形狀，以改變其固有頻率；硬件團(tuán)隊(duì)升級(jí)了電機(jī)的響應(yīng)速度；而飛控軟件團(tuán)隊(duì)則改寫(xiě)算法，加入了對(duì)共振點(diǎn)的預(yù)測(cè)和規(guī)避邏輯。
“我們?cè)陲L(fēng)墻里把那個(gè)‘致命’的亂流場(chǎng)景重復(fù)測(cè)試了上百次。"李工說(shuō)，“每一次失敗，數(shù)據(jù)都會(huì)告訴我們哪里出了問(wèn)題。直到最后，無(wú)人機(jī)能夠像一片羽毛一樣，輕盈地穿過(guò)亂流，姿態(tài)平穩(wěn)。那個(gè)版本交付后，在山區(qū)實(shí)際運(yùn)行了上萬(wàn)架次，從未因同類(lèi)風(fēng)切變問(wèn)題出過(guò)事故。這就是風(fēng)墻測(cè)試的價(jià)值——它把可能發(fā)生在客戶身上的風(fēng)險(xiǎn)，提前在我們實(shí)驗(yàn)室里解決了。"
從“合格"到“優(yōu)秀"，數(shù)據(jù)說(shuō)了算
回到當(dāng)前的測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，風(fēng)速已經(jīng)被加到了極限的20米/秒（8級(jí)風(fēng)）。無(wú)人機(jī)已經(jīng)被風(fēng)吹得明顯后傾，全靠巨大的動(dòng)力輸出勉強(qiáng)維持位置。
“快到極限了！電機(jī)功率已經(jīng)達(dá)到95%，溫度報(bào)警！"小張喊道。
“記錄極限數(shù)據(jù)，然后收風(fēng)！"李工下令。
隨著風(fēng)速緩緩降低，無(wú)人機(jī)逐漸恢復(fù)了平穩(wěn)懸停。李工和小張立刻開(kāi)始下載并分析數(shù)據(jù)包。
“雖然8級(jí)風(fēng)已經(jīng)遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但我們?cè)?級(jí)風(fēng)下的數(shù)據(jù)非常漂亮。"李工向我展示著曲線，“你看，在15米/秒的穩(wěn)定風(fēng)中，它的位置漂移被控制在30厘米以內(nèi)，這對(duì)于精準(zhǔn)投遞來(lái)說(shuō)足夠了。而且，整個(gè)過(guò)程中電機(jī)和電控系統(tǒng)的負(fù)載都在安全范圍內(nèi)。這意味著，它不僅‘合格’，而且還有一定的安全余量——這對(duì)客戶來(lái)說(shuō)就是z大的信心保障。"
最終，這架歷經(jīng)“風(fēng)暴洗禮"的無(wú)人機(jī)拿到了通往山區(qū)的“通行證"。它的測(cè)試報(bào)告里，不再只是“抗風(fēng)等級(jí)7級(jí)"這樣簡(jiǎn)單的描述，而是包含了數(shù)十頁(yè)在各種復(fù)雜風(fēng)況下的性能曲線和極限數(shù)據(jù)。
結(jié)語(yǔ)
離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，那架無(wú)人機(jī)正在做最后的常規(guī)檢查，準(zhǔn)備打包發(fā)貨。而風(fēng)墻又開(kāi)始發(fā)出低鳴，下一臺(tái)待測(cè)的農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)已經(jīng)被安置在實(shí)驗(yàn)室z央，等待著屬于它的“風(fēng)暴"考驗(yàn)。在這里，每一次呼嘯而過(guò)的風(fēng)聲，都不是破壞，而是為了讓科技產(chǎn)品在融入我們生活的每一步時(shí)，都更加可靠和安全。
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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)、工信電子五所賽寶低空通航實(shí)驗(yàn)室研發(fā)制造的無(wú)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(wú)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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