数字低空系列—数字低空测试与验证白皮书_44页_1mb

TG8 测试与验证总结

核心内容

《数字低空测试与验证白皮书（第一阶段）》聚焦于数字低空系统的测试与验证需求，旨在通过建立系统化的测试体系和标准，推动低空经济的高质量发展。数字低空系统由物理设施层、信息基础设施层、数字化空间层和应用系统层构成，其发展涉及通信、导航、感知、安全等多个关键领域。白皮书提出“四横三纵”架构，涵盖系统全生命周期的测试与验证，并明确了关键指标体系，为数字低空技术的规模化应用提供科学依据。

主要观点

1. 数字低空的背景与潜力

   • 数字低空是依托低空空域的新兴经济形态，涵盖物流、巡检、文旅、载人、消防等多个应用场景。
   • 推动低空经济高质量发展需筑牢政策、数字技术和服务三个“底座”，其中数字技术是核心。
   • 低空活动具有高密度、高频次、异构化等复杂特性，对系统性能与可靠性提出了更高要求。

2. 测试与验证体系架构

   • 提出“四横三纵”架构，其中“四横”指物理设施、信息基础设施、数字化空间和应用系统；“三纵”指模拟仿真、封闭区域和开放区域测试。
   • 该架构旨在全面评估数字低空系统的性能，确保其在不同场景下的适应性和可靠性。

3. 测试方法与技术分类

   • 测试方法包括基于用例、基于场景和公共开放空域测试。
   • 测试技术分为虚拟仿真测试、硬件在环测试和封闭空域测试，各技术适用于不同测试阶段和环境，具有不同的优劣势。

4. 典型测试验证场景

   • 包括低空物流、低空文旅、低空载人、低空巡检和低空消防等场景。
   • 各场景对系统的测试需求不同，涵盖飞行性能、通信、感知、安全、环境适应性等多个方面。

5. 测试与验证指标体系

   • 涵盖低空物理设施、信息基础设施、数字空间和应用系统四个层级的测试指标。
   • 指标包括适航性、通信性能、感知性能、计算与存储能力、安全与可靠性等。

关键信息

1. 四横三纵架构

• 四横：物理设施、信息基础设施、数字化空间、应用系统。
• 三纵：模拟仿真测试、封闭区域测试、开放区域测试。
• 该架构贯穿数字低空系统全生命周期，确保各层级的协同与系统整体性能的提升。

2. 测试方法

• 基于用例的测试方法：适用于功能单一、测试条件明确的场景，测试效率高，但无法全面评估系统综合性能。
• 基于场景的测试方法：提供较高的自由度，适用于复杂系统，但测试成本高。
• 公共开放空域测试：最贴近实际，但周期长、成本高、风险大。

3. 测试技术

• 虚拟仿真测试：成本低、效率高，但依赖于模型准确性。
• 硬件在环测试：结合真实硬件与虚拟环境，提升系统稳定性与兼容性。
• 封闭空域测试：模拟真实环境，便于控制测试条件，但效率较低。

4. 典型测试场景及指标

• 低空物流：重点测试飞行性能、通信系统、货物装卸、环境适应性等，强调效率与可靠性。
• 低空文旅：关注通信与导航、旅游体验、基础设施联调等，提升用户体验。
• 低空载人：涉及飞行动态监视、空域与航路能力、系统集成等，保障飞行安全。
• 低空巡检：包括通信链路、成像与传感器、数据处理、避障能力等，提高巡检效率。
• 低空消防：重点测试灭火弹性能、环境适应性、系统集成等，提升应急响应能力。

5. 测试与验证指标

• 物理设施层：包括无人飞行器、起降平台、能源站、末端配送设施等的适航性、动力性能、飞行性能、环境适应性、电磁兼容性、安全性与可靠性。
• 信息基础设施层：涵盖通信、感知、计算与存储、安全与可靠性等指标，如通信速率、时延、连接规模、感知精度、计算能力、数据吞吐量等。
• 数字化空间层：包括数据接入网与数据交换网，测试指标如传输性能、误码率、同步特性、吞吐量、背板带宽、包转发率等。
• 应用系统层：涉及飞行计划管理、飞行跟踪与监视、运行控制与信息发布、系统稳定性与用户体验等，如飞行计划审批效率、实时监控能力、响应时间、可用性等。

结构与内容概述

一、背景

• 数字低空作为低空经济的重要组成部分，正面临高密度、高频次、异构化等挑战。
• 测试与验证体系缺失，影响系统兼容性和协同能力，制约规模化应用。

二、测试与验证体系

• 测试与验证涵盖系统四层，包括物理设施、信息基础设施、数字化空间和应用系统。
• 提出“四横三纵”架构，推动测试与验证的系统化和标准化。

三、典型测试场景

• 低空物流、文旅、载人、巡检、消防等场景各有不同的测试需求和指标。
• 测试内容涵盖飞行性能、通信、感知、安全、环境适应性、系统集成等。

四、测试与验证指标

• 分为物理设施、信息设施、数字空间和应用系统四个层面。
• 每个层面均有具体测试指标，如通信速率、感知精度、计算能力、安全性和可靠性等。

五、总结

• 数字低空测试与验证是推动低空经济高质量发展的关键。
• 需要完善测试架构、制定统一标准、提升测试工具与技术，以应对复杂场景与多样化需求。

参考文献与标准

• 国内外在数字低空测试与验证方面已有一定成果，如ISO、ETSI、3GPP、IEEE等机构发布相关标准。
• 国内已发布多项国家标准和团体标准，如GB/T38924、GB42590等，推动低空测试与验证体系的建设。

附录

• 附有测试架构图和典型测试场景图，直观展示测试体系与应用场景。

本白皮书为数字低空测试与验证提供了系统化的框架和指标体系，是推动低空经济标准化、规模化发展的关键支撑。