一、整體結(jié)構(gòu)組成
風(fēng)機(jī)陣列(動(dòng)力單元)
大量小型風(fēng)機(jī)按二維網(wǎng)格矩陣排布；每一臺(tái)風(fēng)扇獨(dú)立配變頻電機(jī) + 驅(qū)動(dòng)器，可以單獨(dú)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，相當(dāng)于一個(gè)個(gè) “風(fēng)像素”，各自輸出不同風(fēng)速國防科技大...。
整流模塊(蜂窩器 + 阻尼網(wǎng) / 導(dǎo)流格柵)
風(fēng)機(jī)出風(fēng)口加裝蜂窩格柵與多層阻尼網(wǎng)，把風(fēng)扇產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)渦流打散，將雜亂氣流整理成方向一致的平行氣流，降低湍流度、提高截面風(fēng)速均勻性，保證測試區(qū)域風(fēng)場質(zhì)量。
風(fēng)速傳感陣列
超聲波風(fēng)速儀、熱線風(fēng)速探針布置在無人機(jī)測試區(qū)域，實(shí)時(shí)采集空間內(nèi)多點(diǎn)風(fēng)速、湍流數(shù)據(jù)，精度可達(dá) ±0.1m/s，作為閉環(huán)反饋信號(hào)。
中央控制系統(tǒng)
上位機(jī) + 實(shí)時(shí)控制器，下發(fā)風(fēng)速時(shí)序指令，同時(shí)讀取風(fēng)速傳感器、無人機(jī)動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)，閉環(huán)調(diào)節(jié)每臺(tái)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
運(yùn)動(dòng)捕捉與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
高速光學(xué)動(dòng)捕 / IMU，記錄無人機(jī)姿態(tài)、漂移、電機(jī)功耗，評估在風(fēng)場下的穩(wěn)定性。
二、核心工作原理
1. 基礎(chǔ)穩(wěn)態(tài)風(fēng)生成
上位機(jī)設(shè)定目標(biāo)風(fēng)速 → 控制器給所有風(fēng)機(jī)輸出統(tǒng)一轉(zhuǎn)速指令；風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流，經(jīng)過蜂窩整流后，在下游測試區(qū)形成一片大面積、均勻的穩(wěn)定水平來流(正面風(fēng) / 側(cè)風(fēng))，無人機(jī)在風(fēng)場中懸停，模擬持續(xù)側(cè)風(fēng) / 逆風(fēng)工況。
2. 復(fù)雜風(fēng)場(陣風(fēng)、風(fēng)切變、湍流)的關(guān)鍵原理
這是風(fēng)墻相比普通風(fēng)洞：空間上每個(gè)位置風(fēng)速獨(dú)立可控
陣風(fēng)：所有風(fēng)機(jī)同步快速改變轉(zhuǎn)速，毫秒級改變風(fēng)速，模擬突發(fā)大風(fēng)沖擊；
垂直 / 水平風(fēng)切變：矩陣?yán)锊煌?/ 列風(fēng)機(jī)設(shè)不同轉(zhuǎn)速，例如風(fēng)墻上方風(fēng)速大、下方風(fēng)速小，制造空間風(fēng)速梯度，模擬峽谷、樓宇風(fēng)切變；
湍流亂流：給每個(gè)風(fēng)機(jī)疊加獨(dú)立隨機(jī)轉(zhuǎn)速擾動(dòng)，合成符合大氣邊界層特征的脈動(dòng)湍流，模擬城市樓宇間的紊亂氣流國防科技大...。
3. 閉環(huán)控制邏輯
設(shè)定目標(biāo)風(fēng)場(風(fēng)速分布 + 時(shí)序曲線)→ 風(fēng)機(jī)吹風(fēng) → 風(fēng)速傳感器實(shí)測流場 → 控制器對比實(shí)測與目標(biāo)值，修正各風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，持續(xù)迭代，保證風(fēng)場穩(wěn)定、可復(fù)現(xiàn)。
三、和傳統(tǒng)風(fēng)洞的區(qū)別
傳統(tǒng)風(fēng)洞：單一大風(fēng)機(jī) + 封閉管道，全場風(fēng)速基本一致，很難生成空間變化的湍流 / 風(fēng)切變；模型大多固定夾持，不方便無人機(jī)自由飛行；
風(fēng)墻：大量獨(dú)立小風(fēng)扇矩陣、開放式試驗(yàn)段，可以在二維平面任意編程風(fēng)速分布，無人機(jī)可在風(fēng)場內(nèi)自由懸停飛行，適合低空無人機(jī)真實(shí)飛行抗風(fēng)測試，符合 GB/T38930、GB42590 無人機(jī)抗風(fēng)測試國標(biāo)。
四、測試流程簡述
在軟件選擇工況：穩(wěn)態(tài)側(cè)風(fēng) / 陣風(fēng) / 湍流 / 風(fēng)切變，設(shè)置風(fēng)速曲線；
系統(tǒng)預(yù)吹風(fēng)，風(fēng)速傳感器校準(zhǔn)流場；
無人機(jī)在風(fēng)墻下游測試區(qū)自主懸停；
風(fēng)墻持續(xù)輸出設(shè)定風(fēng)場，動(dòng)捕、飛控、風(fēng)速設(shè)備同步采集數(shù)據(jù)；
評估無人機(jī)位置漂移、姿態(tài)角、電機(jī)功耗，判斷能否在該風(fēng)況穩(wěn)定飛行。
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