无人机搭载场强测试载荷接收弧形扩散电磁波的科技效果图

AIRBORNE ELECTROMAGNETIC MEASUREMENT

无人机平台
场强测试系统

构建三维空域电磁环境测量能力

让每一次飞行,都成为一条可复现的电磁测量剖面

1–40 GHz工作频段
HH/VV极化方式
2–3000 m飞行高度
约 40 min单电池续航

电磁环境并不只存在于地面上的某一个测点。它分布在不同高度、不同距离和不同方向构成的三维空域中,并随时间、设备状态和任务条件持续变化。

无人机平台场强测试系统面向空域电磁环境测量需求,将工业级无人机、机载场强测试载荷、地面控制与测试软件、标准化航线任务以及数据分析能力集成为一套完整装备。系统能够按照预先规划的航迹进入目标空域,在飞行过程中连续获取场强与频谱数据,并将测量结果与位置、高度和时间同步关联。

它不是简单地把测量设备挂到无人机上,而是将飞行平台转化为一座可移动、可规划、可复现的空中电磁测量实验室。
01 / SYSTEM

一套面向三维空域的完整测量系统

传统场强测试擅长回答“地面某个点的信号是多少”,而复杂外场任务更需要回答“目标空域中的场强如何分布”。无人机平台通过可编程航线,将离散测点扩展为连续航迹,将单一高度扩展为多高度层,使测试对象从二维地面走向真实三维空间。

传统地面测试
  • 测点离散,空间覆盖有限
  • 人工布点与记录工作量大
  • 难以获取连续高度剖面
  • 测量数据与空间位置需后期对齐
无人机平台测试
  • 按照航迹连续采样
  • 测试任务自动执行
  • 覆盖区域、角域与多高度层
  • 位置、高度、时间、场强同步融合

从“测一个点”到“测一片空域”,变化的不只是覆盖范围,更是外场测试的组织方式、数据维度和成果形态。

02 / ARCHITECTURE

空天地一体化协同,形成完整测试链路

系统围绕空中测量、地面控制和目标信号构建协同链路。各组成部分既能独立配置,又通过任务、状态和数据接口形成统一工作体系。飞行任务与测量任务使用同一任务逻辑组织,测试人员能够在一个连续流程中完成准备、执行、监控、采集与结果整理,减少设备之间反复切换和人工记录带来的信息断点。

无人机、机载载荷、地面控制站与信号发射源组成的测试系统
系统组成示意:无人机平台、机载测试载荷、地面控制与测试软件、信号发射源或被测目标
01

无人机飞行平台

提供稳定的空域机动和任务执行能力,按照规划航线完成定高、变高、往返、网格、绕飞及定点悬停等测试动作。

02

机载场强测试载荷

集成测试天线与接收设备,在飞行过程中持续采集目标信号的场强和频谱信息,支持 HH/VV 极化测试。

03

地面控制与测试软件

完成航线设计、飞行状态监控、测量参数配置、实时曲线显示、数据存储以及任务过程管理。

04

信号发射源或被测目标

可面向标准信号源、通信设备、发射系统、天线及外场目标开展覆盖、传播和方向特性测试。

05

系留供电与扩展配置

针对固定区域、固定高度的长时间监测任务,可配置系留电源,扩展连续作业能力和任务持续时间。

03 / CORE TECHNOLOGY

五项核心能力,把飞行变成标准化测量

系统以航线任务为牵引,将飞行控制、仪器采集、空间定位和成果处理贯通起来,使外场测试不再依赖零散操作,而是形成统一、可重复的技术流程。

01

任务航线自动规划

根据区域边界、目标位置、测试高度和采样密度生成标准航线,把复杂测试需求转化为可执行任务。

02

自动航迹测试与协同控制

无人机按统一的高度、速度、方向和路径执行任务,机载载荷同步工作,降低人工操作对测试一致性的影响。

03

场强与频谱连续采集

覆盖 1–40 GHz 典型测试频段,在飞行过程中连续记录频率、时间和幅值信息,支撑现场观察与后续分析。

04

四维时空数据融合

将场强数据与经纬度、高度和统一时间基准关联,让每个采样点都具备清晰、可追溯的空间身份。

05

数据产品一体化输出

由原始采样序列进一步形成场强曲线、频谱结果、航迹数据、区域分布和统计报告,缩短从测试到结论的链路。

04 / WORKFLOW

从任务规划到成果归档,形成全流程闭环

一套任务可以被保存、复用和再次执行。同一目标在不同时间、不同配置或不同设备状态下的结果,可基于一致航迹进行对比,为科研验证、性能复核和阶段验收提供稳定的数据基础。

  1. 01任务规划设定区域、航线、高度与采样参数
  2. 02自动飞行按照标准航迹稳定执行测试任务
  3. 03实时采集连续记录场强、频谱与飞行状态
  4. 04数据融合完成位置、高度、时间与幅值关联
  5. 05成果输出生成曲线、航迹、统计与测试报告
实时频谱曲线示意
频谱采集:识别目标频点及幅值变化
空间方向测量曲线示意
空间分析:形成角域或路径场强分布
让每一个场强数据点都具备位置、高度和时间依据,才能真正支撑结果复现、横向对比和规范化归档。
05 / FLIGHT MODES

六类航线任务,覆盖不同测量目标

系统支持多类型航线规划。标准化航线任务库是连接“测试需求”和“飞行动作”的关键,不同航线对应不同空间采样逻辑,可根据任务组合使用。

水平航线

指定高度层的横向覆盖与区域巡测

纵向航线

路径衰减、纵深覆盖与链路方向测试

垂直高度航线

获取不同高度层的场强变化剖面

网格航线

区域二维覆盖扫描与热力分布采样

单圈/多圈绕飞

目标周向场强与天线方向特性测试

扇形航线

指定角域覆盖及重点波束范围验证

航迹规划软件界面:在卫星地图上生成网格航线并配置高度、速度、航点和扫描参数
航迹规划软件界面:在地图上完成任务区域选择、航线生成、参数配置与航点预览,再将标准化任务用于飞行测试。
06 / PERFORMANCE

核心指标,支撑真实外场任务

系统覆盖微波至毫米波典型测试频段,并兼顾多高度层作业、高精度空间定位与长时间测试需求。具体配置可根据载荷、任务和现场环境进行扩展。

1–40 GHz工作频段覆盖典型微波至毫米波测试需求
HH/VV极化方式支持双极化切换及对比测量
2–3000 m飞行高度支撑近地至多高度层空域测试
约 40 min单电池续航可结合系留供电扩展作业时间
≤0.1m(无风/微风)定位精度支持 RTK/PPK 高精度空间定位
多航线任务能力区域、路径、高度、绕飞与扇形任务

注:以上为典型系统配置,实际作业高度、续航时间及测量能力受任务载荷、空域、气象和现场条件影响。

07 / TETHERED POWER

系留供电:突破单电池续航边界

针对固定区域、固定高度下的长时间场强监测任务,系统可配置系留供电组件。地面电源通过系留线缆持续向无人机平台和机载测量载荷供电,配合自动收放线装置进行线缆管理,使无人机能够在指定空域保持稳定悬停和连续采样。

无人机、系留线缆、自动收放线装置、地面电源柜和控制站组成的完整系留作业场景
完整系留作业链路:地面供电、自动收放线、空中悬停与测量任务协同运行
01

持续稳定供电

由地面电源持续向飞行平台和测试载荷供能,降低频繁更换电池造成的任务中断和数据断点。

02

自动收放线管理

根据飞行高度和悬停状态管理线缆长度,使供电线缆与飞行任务保持协调,提升现场组织效率。

03

长时间连续测量

面向定点监测、稳定性测试、重点区域复核等任务,持续积累具有统一空间位置的时间序列数据。

自由飞行模式大范围、多航线、快速机动测量
系留模式重点空域、固定高度、长时间连续监测

两种作业模式形成互补:自由飞行负责快速构建空域分布,系留供电负责对重点位置进行持续观测,使系统同时具备“广域测量”和“长时监测”能力。

08 / APPLICATION

典型应用:从科研验证到外场保障

系统可面向机场、试验场、开阔区域、重点通信区域及临时保障现场开展空域电磁环境测量,将一次性测试任务沉淀为可持续复用的工程能力。

01

机场与开阔区域测试

通过网格与多高度层航线获取区域场强分布,补足地面测点无法覆盖的空域数据。

02

通信覆盖评估

沿预设路线连续测量通信设备和数据链路覆盖,辅助分析覆盖边界、弱覆盖区及高度变化特征。

03

天线方向特性测试

利用绕飞与扇形航线获取不同角度、距离和高度下的测量结果,支撑方向性与周向一致性评估。

04

试验场设备验证

为发射设备、通信设备和相关系统提供标准化、可重复、可记录的外场测试手段。

05

多高度层环境测量

形成近地、低空和更高高度层的垂直场强剖面,为传播特性分析与模型校核提供数据基础。

06

长时间定点监测

结合系留供电,在固定区域和固定高度持续采样,满足稳定性测试、复核与连续观测需求。

09 / DELIVERY

交付的不只是设备,更是一套可持续使用的测试能力

从无人机平台、机载测试载荷和地面控制站,到任务规划、数据采集、分析报告与技术支持,系统可形成设备、软件、数据和应用方法的一体化交付。

飞行平台测量载荷控制软件任务方法数据成果

无人机平台场强测试系统,将传统地面离散测量拓展为空域连续采样,将人工经验驱动的外场作业升级为可规划、可执行、可复现、可归档的标准流程,为复杂电磁环境测试提供更加立体、灵活和完整的技术手段。