无人机三自由度测试台（三旋转自由度飞行测试台）

LSK-3DOF-1800无人机三旋转自由度飞行测试台，也称无人机三自由度测试台、无人机飞控测试台或无人机姿态测试平台，是深圳市朗斯科检测仪器有限公司针对多旋翼无人机、电动垂直起降飞行器（eVTOL）及飞控系统研发的一套3-DOF飞行与整机调试平台。设备支持横滚（Roll）、俯仰（Pitch）和偏航（Yaw）三个旋转方向，可用于无人机飞控算法验证、PID参数调试、姿态稳定性及动态响应测试。

测试台采用三层万向旋转环结构，可支持被测无人机围绕横滚、俯仰和偏航三个旋转轴自由运动，在限制无人机空间位移的同时，模拟真实飞行状态下的姿态变化。

设备可用于无人机姿态控制、飞控算法、动力响应、抗扰动能力、姿态稳定性及动态性能测试，能够降低无人机在早期研发、参数调试和飞控验证过程中的失控、碰撞及坠机风险，为无人机整机研发和飞行性能验证提供安全、稳定、可重复的试验条件。

LSK-3DOF-1800采用模块化铝合金框架及低惯量旋转机构，可根据无人机尺寸、轴距、重量和测试要求进行定制，适用于不同类型、不同尺寸的多旋翼无人机及中小型eVTOL飞行器。

工作原理

无人机安装在测试台中央的可调式固定机构上，通过三层相互独立的旋转环实现横滚、俯仰和偏航运动。

测试过程中，无人机不能发生无约束的空间飞离，但可以在设定角度范围内完成三个方向的姿态变化。通过角度传感器、力传感器、扭矩传感器及数据采集系统，可实时记录无人机的姿态角度、角速度、推力、力矩及控制响应等数据。

该测试方式能够在实验室环境下复现无人机起飞、悬停、姿态调整、转向及抗扰动控制过程，适合飞控参数调试和飞行动力学性能研究。

三个旋转自由度

横滚 Roll

模拟无人机绕纵向轴的左右倾斜运动，可用于测试横滚控制、姿态恢复能力和左右动力平衡性能。

俯仰 Pitch

模拟无人机绕横向轴的前后倾斜运动，可用于测试俯仰控制、前后动力响应及姿态稳定性能。

偏航 Yaw

模拟无人机绕垂直轴的水平旋转运动，可用于测试航向控制、偏航响应及旋翼反扭矩平衡性能。

主要功能

1. 支持横滚、俯仰和偏航三个旋转自由度测试。

2. 支持多旋翼无人机及中小型eVTOL飞行器安装。

3. 可进行无人机飞控算法及姿态控制参数调试。

4. 可测试无人机姿态稳定性、动态响应及恢复能力。

5. 可实时采集横滚角、俯仰角、偏航角及角速度。

6. 可选配推力、拉力和扭矩测量系统。

7. 支持多通道高速同步数据采集。

8. 支持测试数据实时显示、曲线绘制及历史数据保存。

9. 可设置旋转角度范围和机械安全限位。

10. 可根据无人机轴距、重量和结构定制安装夹具。

11. 可选配安全防护装置、紧急停止及超限保护功能。

12. 可与无人机风墙、风洞或外部扰动装置组合使用。

技术参数

注：以上参数为常规方案参考值。不同承载重量、无人机轴距及旋转范围对应的机械结构、传感器量程和测量精度可能不同，最终参数以双方确认的技术方案为准。

可选配置

• 三轴角度及角速度测量系统

• 多轴力与力矩传感器

• 无人机推力测量模块

• 高速数据采集系统

• 电压、电流及功率采集模块

• 转速和振动测量模块

• 无人机飞控数据通信接口

• 可调式无人机安装夹具

• 机械限位及电气限位装置

• 透明安全防护围栏

• 紧急停止和异常状态报警装置

• 上位机测试与数据分析软件

• 无人机风墙或风洞联动接口

测控软件功能

LSK-3DOF-1800可配套无人机三自由度飞行测试软件，实现测试参数设置、实时数据采集、飞行姿态显示和试验结果分析。

软件主要功能包括：

• 实时显示横滚角、俯仰角和偏航角

• 实时显示三轴角速度

• 显示推力、力矩、电压、电流及功率等选配数据

• 自动绘制角度、角速度、推力和力矩变化曲线

• 设置测试时间、采样频率及报警限值

• 保存测试过程中的原始数据

• 支持历史数据查询和曲线回放

• 支持测试数据导出

• 可根据项目要求生成Excel、Word或PDF测试报告

• 支持客户定制测试项目和判定条件

产品特点

三轴姿态自由运动

三层旋转环分别对应横滚、俯仰和偏航运动，能够较真实地模拟无人机飞行过程中的三轴姿态变化。

提高飞控调试安全性

测试台限制无人机发生危险的空间飞离，适合在飞控参数尚未完全稳定的研发阶段进行调试，降低碰撞和坠机风险。

低惯量旋转结构

旋转环采用轻量化设计，在满足结构强度的同时降低系统自身惯量对测试结果的影响。

模块化安装设计

无人机安装位置、固定夹具和旋转机构均可根据被测样机进行调整，适配不同轴距和结构形式的无人机。

多参数同步采集

可同步采集角度、角速度、推力、力矩、电压、电流、功率、转速及振动等参数，为飞行动力学分析提供数据支持。

支持非标定制

可根据无人机重量、外形尺寸、轴距、旋转角度、数据采集通道及试验项目定制机械结构和测控软件。

无人机测试台与飞控调试应用

无人机测试台主要用于解决室外试飞风险高、飞控参数调试困难及测试数据不易重复的问题。LSK-3DOF-1800将无人机限制在安全测试机构内，同时保留横滚、俯仰和偏航三个姿态自由度，可进行无人机飞控调试、PID参数整定、姿态保持、扰动恢复和整机动态响应测试。该平台适用于多旋翼无人机室内调试、飞控算法验证、科研教学及eVTOL早期研发测试。

适用范围

LSK-3DOF-1800 无人机三旋转自由度飞行测试台适用于：

• 多旋翼无人机研发测试

• 电动垂直起降飞行器（eVTOL）测试

• 无人机飞控算法验证

• 无人机姿态稳定性测试

• 无人机横滚、俯仰和偏航响应测试

• 无人机抗扰动及姿态恢复测试

• 无人机动力系统匹配试验

• 无人机控制器参数整定

• 无人机科研及教学实验

• 无人机整机性能验证

• 无人机风洞和风墙配套测试

典型测试项目

• 横滚控制响应测试

• 俯仰控制响应测试

• 偏航控制响应测试

• 姿态保持能力测试

• 悬停控制稳定性测试

• 飞控参数整定试验

• 姿态超调量及稳定时间测试

• 动力系统响应一致性测试

• 突加扰动后的姿态恢复测试

• 不同载荷条件下的飞行稳定性测试

• 不同风速条件下的抗风性能测试

• eVTOL垂直起降姿态控制测试

安全保护设计

设备可根据试验风险配置多级安全保护：

• 三轴机械限位保护

• 角度超限报警

• 速度超限报警

• 推力或力矩超限保护

• 无人机异常状态紧急停止

• 独立急停按钮

• 电气过流及过载保护

• 无人机脱落防护结构

• 透明防护围栏或金属防护网

进行高转速螺旋桨测试时，应根据无人机尺寸、桨叶直径和最大转速配置相应的安全防护装置。

设备组成

标准系统主要由以下部分组成：

1. 铝合金型材承重框架

2. 横滚旋转机构

3. 俯仰旋转机构

4. 偏航旋转机构

5. 无人机可调安装机构

6. 角度和角速度检测单元

7. 机械限位及安全保护装置

8. 数据采集与控制系统

9. 上位机测控软件

10. 配套连接线缆

具体配置以合同及技术协议为准。

定制服务

深圳市朗斯科检测仪器有限公司可根据客户提供的无人机实物、结构图纸、轴距、整机重量、最大推力、螺旋桨尺寸及测试要求，设计不同规格的三旋转自由度飞行测试台。

可定制内容包括：

• 最大承载重量

• 三层旋转环直径

• 无人机适配轴距

• 横滚、俯仰及偏航角度

• 无人机安装和快速更换夹具

• 推力及力矩测量范围

• 数据采集通道和采样频率

• 飞控通信接口

• 测控软件及测试报告格式

• 风墙、风洞及外部扰动设备联动功能

欢迎提供无人机图纸、尺寸、重量和测试要求，以便制定针对性的技术方案。

常见问题

1. 什么是无人机三旋转自由度飞行测试台？

无人机三旋转自由度飞行测试台是一种能够让无人机围绕横滚、俯仰和偏航三个轴转动，同时限制其空间飞离的实验室测试装置，主要用于无人机飞控调试和姿态动态性能测试。

2. 测试台是否支持无人机实际起飞？

无人机可以启动动力系统并产生真实推力，在三个旋转方向上进行姿态运动，但其空间位置受到测试机构限制，不属于完全无约束的自由飞行。

3. 可以测试哪些类型的无人机？

设备适用于多旋翼无人机、飞控试验样机、科研无人机及中小型eVTOL飞行器。具体是否适用，需要根据无人机重量、轴距、螺旋桨尺寸和最大推力进行确认。

4. 可以测量无人机推力和扭矩吗？

可以。设备可选配推力、拉力和多轴力矩传感器，同时采集姿态角度、角速度及动力参数。

5. 是否可以根据无人机尺寸定制？

可以。旋转环直径、设备承载能力、无人机安装夹具、旋转角度和数据采集系统均可根据实际测试对象定制。

6. 能否配合无人机风墙或风洞使用？

可以。测试台可预留风墙、风洞和外部扰动设备的联动接口，用于无人机抗风性能、姿态稳定性和扰动恢复能力测试。

7. 3-DOF与6-DOF有什么区别？

LSK-3DOF-1800标准配置为横滚、俯仰和偏航三个旋转自由度。6-DOF系统还包括X、Y、Z三个方向的直线位移，属于结构和控制方式不同的扩展测试系统。如需六自由度测试，应另行配置平移运动模块。

生产厂家

深圳市朗斯科检测仪器有限公司专注于无人机测试设备、飞行动力测试设备、无人机测试风墙、无人机动力测试台及非标检测设备的研发与制造，可根据测试对象、技术指标和实验室条件提供定制化测试方案。