隨著低空經濟的快速崛起，無人機在物流、巡檢、農業等領域的應用日益廣泛，其抗風性能直接決定作業安全與任務成功率。GB 42590-2023標準明確要求，所有民用無人機必須通過抗風飛行性能試驗方可上市。建設具備CNAS認可資質的無人機風墻測試系統實驗室，既能為行業提供的性能驗證服務，也能為無人機研發優化提供數據支撐。由Delta德爾塔儀器聯合電子科技大學（深圳）高等研究院——深思實驗室團隊、工信部電子五所賽寶低空通航實驗室研發制造的無人機抗風試驗風墻\可移動風場模擬裝置\風墻裝置，正成為解決無人機行業抗風性能測試難題的突破性技術。
無人機風墻測試系統\無人機抗風試驗風墻\可移動風場模擬裝置\風墻裝置
本文基于CNAS-CL01:2018《檢測和校準實驗室能力認可準則》及無人機測試相關標準，系統闡述實驗室建設的核心要素與實施路徑。
一、實驗室建設前期規劃：錨定合規性基礎
（一）法律與資質定位
實驗室建設首要滿足CNAS對法律地位的核心要求，需提供獨立法人資格證明（如營業執照）或法人授權證明，確保在法律框架內開展檢測活動。同時，結合業務定位明確認可范圍，建議初期覆蓋0.25kg-150kg旋翼類無人機抗風性能測試（依據GB/T 38930-2020標準），后續可擴展至環境適應性、電磁兼容等關聯項目，形成"專項突破+多維拓展"的能力布局，參考北川無人機綜合測試基地"全鏈協同"的建設經驗。
（二）標準體系適配
構建"基礎準則+專項標準"的技術支撐體系：核心遵循CNAS-CL01:2018及ISO/IEC 17025國際標準，技術層面嚴格采用GB/T 38930-2020《民用輕小型無人機系統抗風性要求及試驗方法》、DL/T 1578《架空電力線路多旋翼無人機巡檢系統》等標準。對于特殊測試需求（如高原風場模擬），需制定非標方法并履行CNAS備案程序，通過數值仿真與現場驗證雙重手段確保方法科學性，可借鑒NASA風洞壁干擾修正系統的驗證邏輯。
二、核心硬件建設：打造精準可控的測試環境
（一）風墻測試系統選型與配置
風墻系統作為核心設備，需兼顧技術性能與溯源性要求。建議采用模塊化設計方案，如Windshaper開放式風墻系統，通過可堆疊模組實現風速0-16m/s的精準調節，單模塊9個網格風扇單元獨立控制，可生成持續風、陣風、垂直切變風等復雜風廓線。關鍵配置包括：
- 氣流控制模塊：配備萬向傾斜裝置（0-90°調節），模擬無人機起降全階段風場；加裝濾風裝置降低背景湍流，氣流均勻性誤差控制在±5%以內。
- 測量傳感系統：集成超聲波風速儀（精度±0.1m/s）、六軸加速度傳感器、紅外位置追蹤設備，同步采集風速、無人機姿態、電機轉速等參數，采樣頻率不低于100Hz。
- 環境擴展組件：可選配造雨、大霧模擬裝置，滿足GB/T 38930-2020對潮濕環境測試的要求，溫度控制范圍15℃-35℃，相對濕度20%-80%。
設備需履行嚴格的溯源程序，關鍵計量器具（如風速儀）須經法定計量機構校準，校準周期不超過12個月，建立"設備臺賬-校準記錄-維護計劃"全生命周期管理檔案。
（二）實驗室場地規劃與布局
依據"功能分區、安全合規"原則，場地需滿足固定性要求（提供6年以上產權證明或租賃合同），總面積不低于300㎡，主要劃分為：
1. 核心測試區：風墻系統安裝區域需預留不小于5m×3m×3m的測試空間，地面采用防靜電環氧地坪，四周設置高強度防護網（抗沖擊強度≥10J），頂部安裝應急停機裝置。
2. 輔助功能區：包括控制室（放置數據采集終端與監控設備）、設備校準區（配備標準風速發生裝置）、樣品存儲區（溫濕度可控）及安全緩沖區（距離測試區不小于3m）。
3. 環境控制區：通過中央空調與新風系統維持氣壓86kPa-106kPa，配備隔音降噪設施（室內噪音≤60dB），避免環境干擾影響測試精度。
（三）安全保障系統建設
針對無人機測試特性構建三重安全防線：
- 主動防護：測試區安裝紅外對射報警裝置，無人機超出預設空域自動觸發風墻停機；配備鋰電池專用滅火器與防爆隔離箱，應對電池起火風險。
- 被動防護：墻面采用吸能材料，防護網頂部延伸至天花板，地面設置緩沖墊層，降低設備墜落損傷風險。
- 應急響應：制定《設備故障應急處置預案》《無人機失控救援流程》，配備急救箱與應急通道，每季度開展實戰演練并留存記錄。
三、管理體系構建：夯實CNAS認可根基
（一）人員能力保障體系
按照CNAS對人員資質的剛性要求，組建專業化團隊：
- 核心配置：至少6名全職技術人員，需具備航空航天、電子工程等相關專業本科及以上學歷，核心技術人員需擁有3年以上無人機測試經驗。
- 關鍵崗位：設置技術負責人（中級以上職稱）、質量負責人（熟悉ISO/IEC 17025標準）、授權簽字人（滿足"本科學歷+5年經驗"或同等能力要求），關鍵人員變動需及時報備CNAS。
- 能力維持：建立"崗前培訓-在崗考核-持續提升"機制，每年組織技術人員參加CNAS準則更新、設備操作、安全規范等培訓，通過盲樣測試、實驗室間比對驗證人員能力，如參與全國無人機抗風性能比對試驗。
（二）質量管理體系文件化建設
依據CNAS要求構建三級文件體系，確保全流程可追溯：
1. 質量手冊：明確實驗室質量方針與目標，涵蓋17個管理要素（如合同評審、不符合項控制），與風墻測試業務深度融合。
2. 程序文件：制定《設備校準程序》《測試數據處理規范》等20余項文件，其中《風場模擬有效性驗證程序》需明確風速均勻性、穩定性的驗證方法。
3. 作業指導書：針對不同類型無人機（多旋翼、無人直升機）編制專項測試規程，細化風廓線設置、樣品安裝、數據記錄等操作步驟，附設備操作流程圖與參數設置表。
體系文件需經過審批、發放、修訂等受控管理，運行滿6個月后開展內部審核與管理評審，形成完整的改進記錄鏈。
（三）技術能力驗證與質量控制
建立"事前預防-事中控制-事后追溯"的質量管控機制：
- 方法驗證：對采用的標準方法進行確認，記錄設備適用性、人員能力、環境符合性等驗證數據；非標方法需通過精密度、準確度、檢出限等指標評估，報CNAS備案。
- 過程控制：測試前核查設備校準狀態與環境參數，測試中每5分鐘記錄一次風速穩定性數據，測試后由雙人復核數據準確性，確保符合GB/T 38930-2020對數據處理的要求。
- 能力驗證：每年至少參加1次CNAS認可的能力驗證計劃（如無人機抗風等級評定比對），結果不滿意時啟動糾正措施，分析原因并驗證有效性。
四、CNAS認可申請與持續改進
（一）認可申請全流程實施
遵循CNAS-RL01規則開展申請工作，核心步驟包括：
1. 意向申請：向CNAS提交意向表，獲取最新認可準則與申請指南，同步完成實驗室自查。
2. 正式申請：體系運行滿6個月且完成內審、管理評審后，提交申請表、體系文件、典型測試報告等材料，確保申請參數覆蓋風墻測試核心能力（如0-12m/s風速下的穩定性測試）。
3. 評審應對：文件評審階段重點完善非標方法驗證資料；現場評審階段做好設備演示（如模擬10m/s側風測試）、人員考核、記錄抽查等準備，對評審發現的不符合項在規定期限內完成整改。
（二）獲證后持續運營管理
認可證書有效期內，需建立常態化改進機制：
- 定期監督：每2年接受CNAS監督評審，提前梳理設備校準記錄、能力驗證結果等關鍵材料，確保認可范圍與實際能力一致。
- 能力提升：跟蹤GB/T 38930等標準更新，及時調整測試方法；結合行業需求升級風墻系統，如增加高原低氣壓模擬模塊，拓展測試服務領域。
- 客戶服務：建立客戶反饋臺賬，針對測試報告準確性、服務時效性等指標持續改進，可借鑒北川基地"測試+認證"一站式服務模式，提升服務附加值。
結語
建設符合CNAS要求的無人機風墻測試系統實驗室，需實現"技術合規性"與"管理規范性"的雙重統一。從風墻系統精準配置到質量管理體系構建，從人員能力培養到認可流程實施，每個環節均需以CNAS準則為核心，以行業標準為依據。這類實驗室的建成，不僅能為無人機產業提供的性能驗證支撐，更能推動我國低空經濟領域測試技術與國際接軌。未來，隨著無人機應用場景的拓展，實驗室還需持續迭代技術能力與管理水平，在抗風測試基礎上延伸至多環境耦合測試、智能避障驗證等領域，為產業高質量發展筑牢技術保障。
