羅德與施瓦茨(R&S)依托深厚的測試測量技術積淀與豐富行業實踐經驗,深度契合低空經濟 “制造 - 運行 - 監管” 全鏈條核心需求,構建起覆蓋低空航空器研發驗證與低空運行合規監管的一體化測試測量解決方案,為行業高質量發展提供全方位技術支撐。
針對低空經濟領域的關鍵技術挑戰與合規要求,羅德與施瓦茨推出以下核心測試測量解決方案:
?GNSS 衛星導航定位精度測試(支持多系統聯合模擬、復雜動態場景仿真)
?無線射頻性能與通信可靠性測試(全面覆蓋 Wi-Fi、藍牙、蜂窩通信、衛星通信等主流制式)
?機載天線 OTA 測試(實現毫米波、蜂窩通信、衛星通信天線全維度性能驗證)
?無線設備共存及電磁兼容測試(DO-160、GB 42590標準項測試)
?動力及能源系統全場景測試(涵蓋高能量密度電池、分布式電推進系統等核心部件)
? 低空運行監管配套測試(包括復雜電磁環境監測、低空航路規劃效能測試

低空航空器測試測量方向概覽
1低空航空器測試方案
聚焦低空航空器核心模塊功能性能驗證與系統集成可靠性評估,覆蓋從設備級到系統級的全維度測試場景,精準匹配輕小型、中大型無人機、電動垂直起降飛行器(eVTOL)等各類機型的測試需求,有效解決現行標準針對性不足、場景覆蓋不全、動態評估缺失等行業痛點。
01 通信模塊功能性能測試
針對機載 Wi-Fi、藍牙、蜂窩通信(4G/5G/5G-A)、甚高頻(VHF)、機間自組網、數據鏈路、衛星通信等多類型通信系統,提供全鏈路通信可靠性與一致性性能驗證方案。
發射機測試覆蓋最大功率、雜散發射、占用帶寬(OBW)、鄰道泄漏比(ACLR)、頻率誤差、誤差矢量幅度(EVM)等核心射頻指標,支持 5.8GHz 等高頻段測試,滿足新興通信技術的頻段需求;
接收機測試重點驗證靈敏度、動態范圍、鄰道 / 非鄰道抑制比、最大輸入電平及抗電磁干擾能力,適配低空復雜電磁環境特性。
實際應用場景測試涵蓋通信延遲、傳輸速率、切換時延、丟包率、多徑衰落影響等關鍵指標,嚴格遵循適航認證對數據鏈路的傳輸速率、時延、抗干擾、信息安全等要求,確保各類通信終端的通信完好性、可用性與連續性。

低空通信功能性能測試
02 導航模塊性能功能測試
以全球衛星導航系統(GNSS)為核心,融合慣性導航(INS)、無線電定位、視覺導航等輔助導航技術,構建全方位導航性能測試體系。
核心測試項包括靜態 / 動態定位精度、首次定位時間(TTFF)、衛星重捕獲時間、接收靈敏度、信號捕獲時間,以及干擾條件、多徑環境、大氣層延遲、動態衰落場景、閏秒事件等特殊工況下的導航完好性驗證。
方案支持北斗、GPS、Glonass、Galileo 等多系統聯合模擬,可通過 R&SSMW、SMBV系列矢量信號發生器實現硬件在環(HiL)仿真,精準復現復雜飛行軌跡下的導航場景。測試流程與判定標準嚴格契合適航相關規范,全面覆蓋各類低空航空器的導航模塊驗證需求。

導航功能性能測試
03 機載天線 OTA 測試
針對多類型機載終端配套天線,提供從輻射性能測試到實際應用場景驗證的全流程解決方案。
輻射性能測試覆蓋等效全向輻射功率(EIRP)、總輻射功率(TRP)、等效全向靈敏度(EIS)、總全向靈敏度(TIS),以及天線輻射方向性、波束寬度、旁瓣特性、波束賦形精度等關鍵指標;
實際應用性能測試包括帶內發射特性、輸出功率限制、發射信號質量、OTA 接收機靈敏度功率電平、鄰道選擇性等。
方案采用緊縮場與近場測試數據比對方法,精準模擬實機安裝環境下的天線性能表現,有效解決單體天線測試與整機實際工作性能脫節的行業難題。測試方案符合國際國內相關標準規范,支持衛星導航、蜂窩通信等多類型天線的一體化驗證。

機載天線OTA測試典型配置
04 多終端系統頻譜共存性測試
針對機載 GNSS、4G/5G 信號、Wi-Fi、藍牙等多系統集成場景,開展干擾耐受能力與頻譜共存性能測試,解決異系統頻率復用導致的干擾問題。
核心測試項包括鄰道泄漏比(ACLR)、鄰道功率比(ACPR)、誤碼率(BER)、誤包率(PER)、吞吐量、傳輸時延、信號抖動、丟包率、未確認數據包重傳請求等,重點驗證不同系統信號共存時的相互干擾影響,以及設備受干擾失效時對航空器整機功能的影響程度。
方案可模擬 3700-3980MHz(5G 頻段)與 4200-4400MHz(無線電高度表頻段)等相鄰頻段的干擾場景,測試頻率相關抑制(FDR)、信號干擾比(SIR)等關鍵指標。
參考 ANSI C63.27 標準,通過復現 4G 與藍牙共存、Wi-Fi 與衛星通信協同等實際場景,確保多系統同時運行時的通信穩定性與導航可靠性。

無線電高度表與5G頻譜共存性測試
05 多終端系統電磁兼容性測試
依據 GB 42590《民用無人駕駛航空器系統電磁兼容性要求和試驗方法》、RTCA DO-160《機載設備環境條件和試驗程序》等標準,構建覆蓋設備級與系統級的電磁兼容(EMC)測試體系,彌補現行標準對低空航空器針對性不足的短板。
測試內容包括輻射發射、傳導發射、輻射抗擾度、傳導抗擾度等核心項目,重點模擬地面無線電發射設備、高壓輸電線、工業電磁設備、5G 基站、物聯網(IoT)設備等新型干擾源的影響。
方案支持動態測試場景,通過模擬航空器懸停、爬升、高速飛行等不同運行狀態,真實反映動態電磁環境下的設備抗干擾性能。
針對中大型無人機,優化試驗設施配置,實現從單個部件(如飛行控制系統、核心傳感器)到整機系統的全層級 EMC 驗證,有效規避因系統集成導致的電磁干擾隱患,確保航空器在復雜低空電磁環境中的運行安全。

電磁兼容性測試典型配置
06 動力、能源系統及機載總線協議 功能性能測試
聚焦高能量密度電池、分布式電推進系統、數據總線等核心部件,開展全生命周期能源性能與安全可靠性測試。核心測試項包括電機及電機驅動器功率損耗測量、諧波分析、動態性能分析等,數據總線的協議內容解析及信號完整性分析,電池容量、放電特性、充放電循環壽命、不同工況下的功耗分布,涵蓋休眠模式、常規工作模式、峰值運行模式等多場景電流電壓動態監測。
通過高精度電池模擬器、功率分析儀、負載等驗證電池的容量、充放電特性、充放電循環壽命等;對電驅動系統也即動力系統的效率、損耗、諧波、動態性能及耐久性進行分析;量化動力系統、飛控系統、通訊系統、載荷系統等的能量分布,記錄起飛、懸停、巡航、加速、降落等典型工況的功率數據,涵蓋休眠、常規工作模式、峰值運行等模式,計算各個模塊的功率分布、能量消耗、效率等參數,優化電池容量配置,延長續航時間,識別功耗異常模塊,提升系統效率,驗證設計方案合理性,為能量管理策略提供數據支持。通過示波器對功率器件開關行為進行信號分析,以確定開關損耗與熱耗散,檢測柵極驅動的最大性能,并根據柵極電阻評估理想的電壓梯度,使用高分辨率分析控制信號,用于驗證驅動器的超快關斷響應,并確定微控制器MCU的延遲、傳感與控制精度等。通過示波器解碼功能對航空類總線如ARINC 429、MIL-STD-1553協議數據進行分析,以及使用示波器抖動分析和眼圖功能對高速數據總線如IEEE1394進行信號完整性分析。
測試數據可通過專用軟件實現實時記錄與智能分析,自動生成電池性能曲線與壽命評估報告,確保動力系統滿足低空飛行的續航需求與安全冗余設計要求,為物流配送、載人運輸等長時運行場景的應用提供技術支撐。

動力、能源系統及機載總線協議功能性能測試
2低空運行監管測試方案
針對低空運行 “障礙物密集、多徑效應顯著、電磁環境復雜” 的場景特征與范式變化,構建覆蓋電磁環境監測、航路規劃測試、合規性監管的全流程解決方案,為低空交通管理與運行安全提供數據支撐與技術保障。
01 低空運行復雜電磁環境監測與回放
本方案構建“外場信號采集 - 專業信號處理 - 實驗室場景回放”全流程閉環式頻譜監測體系,重點覆蓋1430MHz—1444MHz、2400MHz—2476MHz、5725MHz—5829MHz等低空航空器核心工作頻段,實現全時段、不間斷的持續監測,為低空空域管理與安全防控提供堅實技術支撐。
在硬件配置上,方案搭載超寬帶監測接收機、便攜式監測接收機、掃頻儀等業界領先的核心設備,搭配高增益定向天線、全向監測天線組成的專業配套天線組,形成多設備協同、多維度覆蓋的監測網絡。該硬件系統可精準完成低空航空器在用信號的保護性監測,同時具備干擾信號的快速搜索與精準定位能力,能有效識別并深度解析多種主流調制類型的信號特征,精準提取5G NR同步信號塊(SSB)周期、帶寬、子載波間隔等關鍵技術參數,為信號屬性判定與設備類型識別提供核心數據支撐。
為保障監測數據的完整性與可追溯性,方案引入寬帶I/Q記錄儀,實現真實電磁環境下頻譜數據的高速捕獲、無損傳輸與大容量存儲,有效留存復雜場景下的原始信號數據。在數據處理環節,依托專業信號分析軟件完成數據篩選、編輯、特征提取與深度分析,精準剝離有效信號與干擾信號。同時,方案支持利用SMW、SMBV系列矢量信號發生器及配套設備,在實驗室環境中完成復雜電磁場景的精準復現與回放,可模擬不同干擾強度、不同信號疊加的真實場景,為干擾排查、設備性能測試與頻譜資源優化管理提供可追溯、可復現的權威測試依據。
此外,監測方案具備強大的多維度數據融合分析能力,通過整合射頻頻譜數據、網絡信令數據、干擾源位置信息、時空關聯數據等多類型數據資源,構建全鏈條分析體系,實現從信號探測、特征識別、參數提取到協議解碼的全流程深度分析,可快速完成信號溯源、干擾定位與風險評估,大幅提升低空頻譜管理的智能化水平與應急處置效率。

低空復雜電磁環境采集與回放
02 低空運行航路規劃測試及監測
基于移動網絡與頻譜聯合分析系統,聚焦低空航路規劃全流程電磁環境保障,通過多維度數據整合建模、全場景差異化測試及先進設備動態監測驗證,實現數據輸出與可視化呈現,支持生成運行區域高強度輻射場(HIRF)分布圖,為低空飛行路徑安全、風險規避及交通管理賦能提供量化支撐。
方案依托先進設備強化動態監測與驗證,整合多維度關鍵數據構建電磁環境分析:采用超寬帶掃頻儀、監測接收機等配套,多制式并行測量,精準捕獲微弱及干擾信號,全程動態跟蹤信號強度、頻率占用度等關鍵參數;通過多節點協同監測,實時驗證航空器起飛、巡航、降落階段抗干擾性能,保障核心系統在電磁環境突變時穩定運行。精準采集并解析10 MHz至53GHz及擴展頻段各類發射源的工作頻率、經緯度、發射功率、調制方式等核心參數;融入適配不同地形與頻段的無線電波傳播損耗模型,考量路徑衰減、地形遮擋等自然傳播影響;結合航空器電磁耐受度標準,明確各機型通信、導航、飛控等關鍵系統干擾閾值。通過多數據交叉運算,劃定電磁干擾規避區域,量化航空器與高功率發射源安全間距,保障飛行路徑與風險源合規隔離。
測試覆蓋多場景地形與電磁特性:針對大城市(高樓密集、信號復雜)、偏遠山區(地形起伏、覆蓋不均)、沿海(鹽霧環境、反射明顯)等開展差異化測試,捕捉頻譜規律;模擬建筑物遮擋、山谷反射等復雜場景,驗證航路通信鏈路可靠性(信號穩定性、誤碼率)與導航精度(GNSS定位誤差、授時偏移),全面排查電磁干擾隱患。
測試數據兼容性強、實用價值高,賦能低空交通管理:頻譜數據、干擾報告、HIRF圖譜等可無縫對接低空交通管理平臺,為航路優化、飛行審批、空域調配提供量化依據;借助相關軟件實現結果圖表化呈現,助力管理部門快速掌握空域電磁態勢,保障航空器合規安全運行。

低空外場路測及監測
羅德與施瓦茨業務涵蓋測試測量、技術系統、網絡與網絡安全,致力于打造一個更加安全、互聯的世界。成立 90 多年來,羅德與施瓦茨作為全球科技集團,通過發展尖端技術,不斷突破技術界限。公司領先的產品和解決方案賦能眾多行業客戶,助其獲得數字技術領導力。羅德與施瓦茨總部位于德國慕尼黑,作為一家私有企業,公司在全球范圍內獨立、長期、可持續地開展業務。
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原文標題:【行業方案】R&S低空經濟全場景測試測量解決方案簡介
文章出處:【微信號:羅德與施瓦茨中國,微信公眾號:羅德與施瓦茨中國】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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羅德與施瓦茨低空經濟領域核心測試測量解決方案
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