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当城市空中交通从概念走向落地,eVTOL(电动垂直起降飞行器)的研发测试却面临前所未有的挑战:一套进口HIL硬件在环测试平台动辄数百万元,配套软件授权费按年收取,而国内能够提供完整解决方案的供应商屈指可数。凯云科技近期发布的低空经济硬件在环测试全套方案,正在打破这一僵局。

2024年被视为低空经济元年。据行业预测,到2030年中国低空经济市场规模将突破万亿元,而eVTOL作为核心载体,正吸引全球资本加速布局。然而,与热闹的产业赛道形成鲜明对比的是:国内eVTOL研发企业普遍面临"买不到、买不起、用不好"的HIL测试困境。
硬件在环(HIL)测试是航空器飞控系统验证的关键环节。通过将真实飞控计算机与仿真环境连接,工程师可以在实验室中模拟各种飞行工况——正常起飞、极端天气、传感器故障、应急降落——而不需要真实飞行。
一位从业十余年的飞控工程师坦言:"不做HIL测试就直接飞,那叫玩命。HIL仿真能覆盖90%以上的边界条件和故障场景,这是任何实机试飞都无法替代的。"

当前国内eVTOL企业使用的HIL测试平台,几乎被dSPACE、SpeedGoat、NI等国外厂商垄断。这套方案的代价是什么?

| 痛点维度 | 具体表现 | 对企业的影响 |
|---|---|---|
| 采购成本 | dSPACE单套HIL系统报价80-300万元 | 中小型eVTOL企业难以负担 |
| 授权费用 | 软件license按年收费,版本更新另算 | 长期使用成本持续攀升 |
| 服务响应 | 国外厂商技术支持周期长、响应慢 | 研发进度受制于人 |
| 供应链风险 | 关键板卡依赖进口,交付周期不可控 | 项目节点存在不确定性 |
| 适配局限 | 对国产飞控硬件、国产操作系统的兼容差 | 国产化替代进程受阻 |
更让国内企业担忧的是,在当前复杂的国际环境下,这类高端测试装备随时可能面临出口管制。把核心研发测试能力寄托在进口平台上,本质上是一种"隐性依赖"风险。

凯云科技于2024年下半年正式推出低空经济硬件在环测试全套方案。该方案以ETest和SimuRTS为核心,整合国产实时仿真硬件平台,覆盖eVTOL飞控系统从算法验证到系统集成的全流程测试需求。
作为HIL测试平台的核心底座,接口能力决定了系统的适用范围。凯云方案提供丰富的通信接口和协议支持:
"一套HIL系统能不能用,首先看它能不能'接'进去。凯云的接口板卡库非常全,我们飞控系统的所有对外接口都能直接接入,不需要额外购买转接模块。"某eVTOL企业飞控负责人反馈道。


飞控算法工程师通常在MATLAB/Simulink环境中开发控制律。传统测试流程需要手动将模型转换为目标代码,过程繁琐且容易出错。凯云方案实现了一键部署:
整个过程无需手工编码,模型精度保留率超过99%,大幅缩短从算法开发到HIL验证的周期。
凯云方案的核心竞争力在于其全国产化架构:
| 组件 | 进口方案 | 凯云方案 |
|---|---|---|
| 实时仿真机 | x86架构 + VxWorks/QNX | 国产CPU(如飞腾、龙芯)+ 国产实时操作系统 |
| 测试软件 | dSPACE ControlDesk / NI VeriStand | ETest(完全自主研发) |
| 接口板卡 | 依赖进口品牌 | 凯云自研板卡,PCIe/VPX/PXIe多规格 |
| 模型编译 | 第三方插件 | SimuRTS(与ETest深度集成) |
这意味着什么?从底层硬件到上层软件,每一个环节都掌握在中国企业手中。不存在"卡脖子"风险,不存在出口管制隐患,不存在服务中断可能。
低空经济涵盖的飞行器类型众多——多旋翼eVTOL、复合翼、倾转旋翼、无人直升机……凯云方案通过模块化架构,可快速适配不同型谱:
同时,凯云提供定制化开发服务,可根据客户的特殊总线类型、特殊传感器模型、特定故障模式进行专属开发。
为了验证方案的实际效果,凯云与国内多家eVTOL企业开展了联合测试。以下数据来自真实测试场景:


| 测试项目 | 测试指标 | 凯云方案实测值 | 对比进口方案 |
|---|---|---|---|
| 总线通信延迟 | 1553B消息响应时间 | ≤120μs | 相当 |
| 模型步长 | 实时仿真最小步长 | 50μs | 相当 |
| 模型部署时间 | Simulink模型→实时运行 | ≤3分钟 | 更优 |
| 系统建立周期 | 从零到完成HIL集成 | 1-2周 | 更优 |
| 年维护成本 | 软件授权+技术支持 | 0元(永久授权) | 显著更低 |
"坦白说,起初我们对国产HIL平台的实时性和精度是有顾虑的。但测试数据出来之后,我们的疑虑完全打消了。凯云方案的仿真精度完全满足适航要求,响应速度甚至比某进口品牌还要快一点。"
——某适航审定中心技术专家

凯云低空经济HIL测试全套方案的推出,其意义远不止于一款产品的成功。
目前,国内eVTOL企业在飞控HIL测试环节严重依赖进口设备。这意味着每一家企业都面临着相同的风险:采购成本高、服务响应慢、供应链不安全。凯云方案的出现,为行业提供了一种可选项——不依赖进口、同样可靠的国产HIL解决方案。
HIL测试成本居高不下,是制约中小型eVTOL企业发展的因素之一。当测试不再是"奢侈品",更多创新企业能够负担得起严谨的飞控验证流程,这将加速整个低空经济产业的创新迭代。
凯云方案对国产CPU、国产操作系统的原生支持,意味着它不仅是一个测试工具,更是国产航电生态的重要组成部分。当国产飞控计算机、国产惯性测量单元、国产航电总线与凯云HIL平台形成完整闭环,中国低空经济产业才算真正拥有了"自主可控"的测试能力底座。
凯云科技目前提供多种合作模式:

低空经济的竞争,归根结底是技术创新与安全可靠的竞争。而测试能力是技术创新的验证锚点,是安全可靠的保障基石。当国产HIL测试平台能够与进口方案同台竞技、甚至在某些维度实现超越,中国低空经济产业的自主可控之路才算真正走稳。
"真正自主可控的工具,从来不是替代,而是重新定义测试的边界。"

凯云科技已启动低空经济HIL测试方案体验计划,面向eVTOL研发企业、科研院所、适航审定机构开放试用名额。如需了解更多方案详情或预约演示,欢迎联系凯云咨询团队。
