低空经济测试测量：GNSS定位与无线射频性能详解

罗德与施瓦茨（R&S）依托深厚的测试测量技术积淀与丰富行业实践经验，深度契合低空经济 “制造 - 运行 - 监管” 全链条核心需求，构建起覆盖低空航空器研发验证与低空运行合规监管的一体化测试测量解决方案，为行业高质量发展提供全方位技术支撑。

针对低空经济领域的关键技术挑战与合规要求，罗德与施瓦茨推出以下核心测试测量解决方案：

➩GNSS 卫星导航定位精度测试（支持多系统联合模拟、复杂动态场景仿真）

➩无线射频性能与通信可靠性测试（全面覆盖 Wi-Fi、蓝牙、蜂窝通信、卫星通信等主流制式）

➩机载天线 OTA 测试（实现毫米波、蜂窝通信、卫星通信天线全维度性能验证）

➩无线设备共存及电磁兼容测试（DO-160、GB 42590标准项测试）

➩动力及能源系统全场景测试（涵盖高能量密度电池、分布式电推进系统等核心部件）

➩ 低空运行监管配套测试（包括复杂电磁环境监测、低空航路规划效能测试

低空航空器测试测量方向概览

1低空航空器测试方案

聚焦低空航空器核心模块功能性能验证与系统集成可靠性评估，覆盖从设备级到系统级的全维度测试场景，精准匹配轻小型、中大型无人机、电动垂直起降飞行器（eVTOL）等各类机型的测试需求，有效解决现行标准针对性不足、场景覆盖不全、动态评估缺失等行业痛点。

01 通信模块功能性能测试

针对机载 Wi-Fi、蓝牙、蜂窝通信（4G/5G/5G-A）、甚高频（VHF）、机间自组网、数据链路、卫星通信等多类型通信系统，提供全链路通信可靠性与一致性性能验证方案。

发射机测试覆盖最大功率、杂散发射、占用带宽（OBW）、邻道泄漏比（ACLR）、频率误差、误差矢量幅度（EVM）等核心射频指标，支持 5.8GHz 等高频段测试，满足新兴通信技术的频段需求；

接收机测试重点验证灵敏度、动态范围、邻道 / 非邻道抑制比、最大输入电平及抗电磁干扰能力，适配低空复杂电磁环境特性。

实际应用场景测试涵盖通信延迟、传输速率、切换时延、丢包率、多径衰落影响等关键指标，严格遵循适航认证对数据链路的传输速率、时延、抗干扰、信息安全等要求，确保各类通信终端的通信完好性、可用性与连续性。

低空通信功能性能测试

02 导航模块性能功能测试

以全球卫星导航系统（GNSS）为核心，融合惯性导航（INS）、无线电定位、视觉导航等辅助导航技术，构建全方位导航性能测试体系。

核心测试项包括静态 / 动态定位精度、首次定位时间（TTFF）、卫星重捕获时间、接收灵敏度、信号捕获时间，以及干扰条件、多径环境、大气层延迟、动态衰落场景、闰秒事件等特殊工况下的导航完好性验证。

方案支持北斗、GPS、Glonass、Galileo 等多系统联合模拟，可通过 R&SSMW、SMBV系列矢量信号发生器实现硬件在环（HiL）仿真，精准复现复杂飞行轨迹下的导航场景。测试流程与判定标准严格契合适航相关规范，全面覆盖各类低空航空器的导航模块验证需求。

导航功能性能测试

03 机载天线 OTA 测试

针对多类型机载终端配套天线，提供从辐射性能测试到实际应用场景验证的全流程解决方案。

辐射性能测试覆盖等效全向辐射功率（EIRP）、总辐射功率（TRP）、等效全向灵敏度（EIS）、总全向灵敏度（TIS），以及天线辐射方向性、波束宽度、旁瓣特性、波束赋形精度等关键指标；

实际应用性能测试包括带内发射特性、输出功率限制、发射信号质量、OTA 接收机灵敏度功率电平、邻道选择性等。

方案采用紧缩场与近场测试数据比对方法，精准模拟实机安装环境下的天线性能表现，有效解决单体天线测试与整机实际工作性能脱节的行业难题。测试方案符合国际国内相关标准规范，支持卫星导航、蜂窝通信等多类型天线的一体化验证。

机载天线OTA测试典型配置

04 多终端系统频谱共存性测试

针对机载 GNSS、4G/5G 信号、Wi-Fi、蓝牙等多系统集成场景，开展干扰耐受能力与频谱共存性能测试，解决异系统频率复用导致的干扰问题。

核心测试项包括邻道泄漏比（ACLR）、邻道功率比（ACPR）、误码率（BER）、误包率（PER）、吞吐量、传输时延、信号抖动、丢包率、未确认数据包重传请求等，重点验证不同系统信号共存时的相互干扰影响，以及设备受干扰失效时对航空器整机功能的影响程度。

方案可模拟 3700-3980MHz（5G 频段）与 4200-4400MHz（无线电高度表频段）等相邻频段的干扰场景，测试频率相关抑制（FDR）、信号干扰比（SIR）等关键指标。

参考 ANSI C63.27 标准，通过复现 4G 与蓝牙共存、Wi-Fi 与卫星通信协同等实际场景，确保多系统同时运行时的通信稳定性与导航可靠性。

无线电高度表与5G频谱共存性测试

05 多终端系统电磁兼容性测试

依据 GB 42590《民用无人驾驶航空器系统电磁兼容性要求和试验方法》、RTCA DO-160《机载设备环境条件和试验程序》等标准，构建覆盖设备级与系统级的电磁兼容（EMC）测试体系，弥补现行标准对低空航空器针对性不足的短板。

测试内容包括辐射发射、传导发射、辐射抗扰度、传导抗扰度等核心项目，重点模拟地面无线电发射设备、高压输电线、工业电磁设备、5G 基站、物联网（IoT）设备等新型干扰源的影响。

方案支持动态测试场景，通过模拟航空器悬停、爬升、高速飞行等不同运行状态，真实反映动态电磁环境下的设备抗干扰性能。

针对中大型无人机，优化试验设施配置，实现从单个部件（如飞行控制系统、核心传感器）到整机系统的全层级 EMC 验证，有效规避因系统集成导致的电磁干扰隐患，确保航空器在复杂低空电磁环境中的运行安全。

电磁兼容性测试典型配置

06 动力、能源系统及机载总线协议 功能性能测试

聚焦高能量密度电池、分布式电推进系统、数据总线等核心部件，开展全生命周期能源性能与安全可靠性测试。核心测试项包括电机及电机驱动器功率损耗测量、谐波分析、动态性能分析等，数据总线的协议内容解析及信号完整性分析，电池容量、放电特性、充放电循环寿命、不同工况下的功耗分布，涵盖休眠模式、常规工作模式、峰值运行模式等多场景电流电压动态监测。

通过高精度电池模拟器、功率分析仪、负载等验证电池的容量、充放电特性、充放电循环寿命等；对电驱动系统也即动力系统的效率、损耗、谐波、动态性能及耐久性进行分析；量化动力系统、飞控系统、通讯系统、载荷系统等的能量分布，记录起飞、悬停、巡航、加速、降落等典型工况的功率数据，涵盖休眠、常规工作模式、峰值运行等模式，计算各个模块的功率分布、能量消耗、效率等参数，优化电池容量配置，延长续航时间，识别功耗异常模块，提升系统效率，验证设计方案合理性，为能量管理策略提供数据支持。通过示波器对功率器件开关行为进行信号分析，以确定开关损耗与热耗散，检测栅极驱动的最大性能，并根据栅极电阻评估理想的电压梯度，使用高分辨率分析控制信号，用于验证驱动器的超快关断响应，并确定微控制器MCU的延迟、传感与控制精度等。通过示波器解码功能对航空类总线如ARINC 429、MIL-STD-1553协议数据进行分析，以及使用示波器抖动分析和眼图功能对高速数据总线如IEEE1394进行信号完整性分析。

测试数据可通过专用软件实现实时记录与智能分析，自动生成电池性能曲线与寿命评估报告，确保动力系统满足低空飞行的续航需求与安全冗余设计要求，为物流配送、载人运输等长时运行场景的应用提供技术支撑。

动力、能源系统及机载总线协议功能性能测试

2低空运行监管测试方案

针对低空运行 “障碍物密集、多径效应显著、电磁环境复杂” 的场景特征与范式变化，构建覆盖电磁环境监测、航路规划测试、合规性监管的全流程解决方案，为低空交通管理与运行安全提供数据支撑与技术保障。

01 低空运行复杂电磁环境监测与回放

本方案构建“外场信号采集 - 专业信号处理 - 实验室场景回放”全流程闭环式频谱监测体系，重点覆盖1430MHz—1444MHz、2400MHz—2476MHz、5725MHz—5829MHz等低空航空器核心工作频段，实现全时段、不间断的持续监测，为低空空域管理与安全防控提供坚实技术支撑。

在硬件配置上，方案搭载超宽带监测接收机、便携式监测接收机、扫频仪等业界领先的核心设备，搭配高增益定向天线、全向监测天线组成的专业配套天线组，形成多设备协同、多维度覆盖的监测网络。该硬件系统可精准完成低空航空器在用信号的保护性监测，同时具备干扰信号的快速搜索与精准定位能力，能有效识别并深度解析多种主流调制类型的信号特征，精准提取5G NR同步信号块（SSB）周期、带宽、子载波间隔等关键技术参数，为信号属性判定与设备类型识别提供核心数据支撑。

为保障监测数据的完整性与可追溯性，方案引入宽带I/Q记录仪，实现真实电磁环境下频谱数据的高速捕获、无损传输与大容量存储，有效留存复杂场景下的原始信号数据。在数据处理环节，依托专业信号分析软件完成数据筛选、编辑、特征提取与深度分析，精准剥离有效信号与干扰信号。同时，方案支持利用SMW、SMBV系列矢量信号发生器及配套设备，在实验室环境中完成复杂电磁场景的精准复现与回放，可模拟不同干扰强度、不同信号叠加的真实场景，为干扰排查、设备性能测试与频谱资源优化管理提供可追溯、可复现的权威测试依据。

此外，监测方案具备强大的多维度数据融合分析能力，通过整合射频频谱数据、网络信令数据、干扰源位置信息、时空关联数据等多类型数据资源，构建全链条分析体系，实现从信号探测、特征识别、参数提取到协议解码的全流程深度分析，可快速完成信号溯源、干扰定位与风险评估，大幅提升低空频谱管理的智能化水平与应急处置效率。

低空复杂电磁环境采集与回放

02 低空运行航路规划测试及监测

基于移动网络与频谱联合分析系统，聚焦低空航路规划全流程电磁环境保障，通过多维度数据整合建模、全场景差异化测试及先进设备动态监测验证，实现数据输出与可视化呈现，支持生成运行区域高强度辐射场（HIRF）分布图，为低空飞行路径安全、风险规避及交通管理赋能提供量化支撑。

方案依托先进设备强化动态监测与验证，整合多维度关键数据构建电磁环境分析：采用超宽带扫频仪、监测接收机等配套，多制式并行测量，精准捕获微弱及干扰信号，全程动态跟踪信号强度、频率占用度等关键参数；通过多节点协同监测，实时验证航空器起飞、巡航、降落阶段抗干扰性能，保障核心系统在电磁环境突变时稳定运行。精准采集并解析10 MHz至53GHz及扩展频段各类发射源的工作频率、经纬度、发射功率、调制方式等核心参数；融入适配不同地形与频段的无线电波传播损耗模型，考量路径衰减、地形遮挡等自然传播影响；结合航空器电磁耐受度标准，明确各机型通信、导航、飞控等关键系统干扰阈值。通过多数据交叉运算，划定电磁干扰规避区域，量化航空器与高功率发射源安全间距，保障飞行路径与风险源合规隔离。

测试覆盖多场景地形与电磁特性：针对大城市（高楼密集、信号复杂）、偏远山区（地形起伏、覆盖不均）、沿海（盐雾环境、反射明显）等开展差异化测试，捕捉频谱规律；模拟建筑物遮挡、山谷反射等复杂场景，验证航路通信链路可靠性（信号稳定性、误码率）与导航精度（GNSS定位误差、授时偏移），全面排查电磁干扰隐患。

测试数据兼容性强、实用价值高，赋能低空交通管理：频谱数据、干扰报告、HIRF图谱等可无缝对接低空交通管理平台，为航路优化、飞行审批、空域调配提供量化依据；借助相关软件实现结果图表化呈现，助力管理部门快速掌握空域电磁态势，保障航空器合规安全运行。

低空外场路测及监测

罗德与施瓦茨业务涵盖测试测量、技术系统、网络与网络安全，致力于打造一个更加安全、互联的世界。成立 90 多年来，罗德与施瓦茨作为全球科技集团，通过发展尖端技术，不断突破技术界限。公司领先的产品和解决方案赋能众多行业客户，助其获得数字技术领导力。罗德与施瓦茨总部位于德国慕尼黑，作为一家私有企业，公司在全球范围内独立、长期、可持续地开展业务。