一、概述

电动垂直起降飞行器（eVTOL）的研发面临系统复杂、集成难度高、实飞测试成本高且风险大等挑战。为确保飞行安全与系统可靠性，必须在实验室环境中对飞控、航电、动力等系统进行充分的地面集成验证与故障测试。

本实验台正是为解决上述需求而设计，平台支持高精度飞行动力学模型、导航系统模型及动力系统模型与真实部件的灵活接入与无缝切换。通过可扩展的接口资源，全面覆盖各类总线与信号类型的激励和采集需求，能够在实验室精确模拟飞行环境，完成对飞控、航电和动力系统的集成验证与故障响应测试。

二、特征优势

2.1分布式设计，适应复杂测试环境

Ø采用分布式架构，支持多试验节点协同，适用于各种复杂测试环境

Ø提供标准API接口，支持用户自定义算法模型与二次开发。

2.2高实时性与强扩展能力

Ø基于实时操作系统，具备高采样速率和实时解算能力，CPU仿真最短步长≤20us。

2.3多学科联合仿真

Ø支持Matlab/Simulink、MWORKS、AMESim、Dymola、LabVIEW、C/C++等多建模环境，模型采用模块化设计，具备开放式接口，易于扩展。

2.4全系统交联验证能力

Ø实现从部件级到系统级的精准模拟，可完成飞控系统、液压系统、起落架系统、航电综合系统、任务系统的相互交联试验。

2.5AI驱动的自动化测试

Ø基于AI创建本地知识库，根据需求文档自动生成ICD文件和测试用例.

Ø联动自动化测试工具，实现测试用例自动执行与回归测试管理。

2.6可编程故障注入

Ø支持电源故障、总线故障（物理层/电气层/协议层）注入

Ø故障注入支持自动控制，用于检测系统异常处理能力

2.7丰富接口资源

覆盖FlexRay总线、CAN、RS422、ARINC 429、模拟量、离散量等常用总线及信号类型。

三、系统结构

eVTOL铁鸟试验台采用分层架构，顶层为运行飞行动力学、动力系统模型的实时仿真机；中层是接口控制与故障注入系统，完成信号转换与协议适配；底层为高保真台体，安装真实飞控、作动器等部件。试验管理系统统一进行试验控制与采集分析，形成闭环测试环境。

四、应用领域

4.1 飞控与舵面系统综合集成验证

场景描述：将真实飞控计算机接入仿真回路，通过舵面加载系统模拟真实气动载荷，验证飞控-舵机闭环系统的整体性能。

验证内容：

Ø人在回路仿真：支持真实座舱操纵机构接入，验证人机工效；

Ø控制律设计与调参：在线调参功能支持模型运行中实时调整参数；

Ø舵面加载系统配合飞控指令，模拟真实飞行中的舵面受力情况。

4.2 机电系统集成验证

场景描述：将真实机电系统部件（起落架、刹车、舱门作动器、电源分配单元等）接入铁鸟台，验证其在模拟飞行任务剖面中的协同工作性能。

验证内容：

Ø起落架收放逻辑：在模拟空中/地面状态下，验证起落架收放指令与舱门联动的时序正确性

Ø刹车防滑控制：模拟不同跑道条件（干/湿/冰），验证刹车系统的防滑控制逻辑

Ø电源管理：验证主电源、备用电源、应急电源之间的切换逻辑，以及机电负载的优先级管理；

Ø多系统交联：验证起落架状态信号与飞控、显控系统的交联正确性。

4.3 航电系统集成测试

场景描述：将真实航电设备（大气数据计算机、惯性基准系统、组合导航系统、磁力计、GNSS、显控设备、操纵杆等）接入仿真回路，验证其在模拟飞行环境中的性能表现与系统交联。

验证内容：

Ø传感器数据融合：验证组合导航系统在多传感器（GNSS/INS/磁力计）输入下的数据融合精度；

Ø大气数据解算：验证大气数据计算机在模拟高度、速度、攻角下的输出准确性；

Ø显控系统人机交互：验证操纵杆指令与飞控响应的实时性、显控界面参数显示的准确性；

Ø多源导航冗余管理：验证GNSS失效时，系统自动切换至纯惯性导航的平滑过渡能力。

4.4 舵机负载模拟

Ø力矩扫频测试：验证舵机在不同力矩激励下的动态响应；

Ø角度扫频测试：验证舵机在带载情况下的运动控制精度；

Ø弹簧载测试：验证舵机在模拟气动铰链力矩下的工作特性；

Ø动态载荷谱测试：验证舵机在整个飞行任务剖面中的可靠性和耐久性；

4.5 ICD协议一致性验证 

Ø验证层级：物理层（电平/时序）、数据链路层（帧格式/校验）、应用层（信号定义/精度）。

Ø跨系统交联：验证飞控-惯导、飞控-大气机、飞控-舵机、飞控-显控的总线通信时序与数据一致性。

Ø异常处理：模拟总线中断、错误帧、节点离线，验证系统故障检测与重构。

Ø工具支撑：总线监控软件实时捕获解析数据，支持ICD模板导入；故障注入系统支持协议层攻击。

五、典型用户

小鹏汇天、沃兰特航空、昂际航电等。