随着无人机技术的快速发展，其凭借灵活性、低成本和高效率的特点，在多个领域得到了广泛应用。从航拍摄影到农业植保，从物流配送到应急救援，从设施巡检到环境监测，从安防警务到国防军事，都可见它的身影。
为了保证飞行安全，无人机振动测试是其中关键的一步。振动测试可以模拟无人机在飞行和运输过程中可能遇到的各种振动环境，以验证其在复杂振动环境中的可靠性。
Part 1 无人机振动测试的重要性
无人机在运输和飞行过程中需承受卡车颠簸、螺旋桨高频振动、电机振动及气流扰动等复合振动。振动测试可以模拟运输振动、飞行环境等，以验证无人机在规定的振动环境中能否正常工作，性能是否降低。
此外，通过振动测试可以评估无人机在长期使用过程中的耐振能力，以及为无人机研发定型、出厂验收提供振动环境适应性依据。
Part 2 无人机振动测试的类别
民用轻小型无人机分为四大类：多旋翼无人机（A类设备）、固定翼无人机（B类设备）、无人直升机（C类设备）、地面站（车载）（D类设备）。
A、B、C类设备需进行标准振动试验，D类设备需进行运输振动试验。
标准振动试验包含随机、正弦扫频、正弦加随机等试验类型；运输振动试验为随机振动试验。
A、B、C类设备又根据动力形式来确定最终的试验类型。如A类设备动力形式为电动机，需进行随机和正弦扫频试验；动力形式为涡轮发动机、活塞式发动机，需进行正弦加随机和随机试验。
Part 3 无人机振动测试的要求
根据GB/T 38924.6的内容，无人机振动测试应满足以下一些要求：
a.振动测试应通过设备规范规定的方式连接在夹具或振动台台面上。
b.控制加速度计应安装在夹具上尽可能靠近测试设备安装点的位置。
c.随机测试的信号符合高斯分布，控制信号的瞬时加速度峰值可限制在3倍均方根加速度以内；控制信号的加速度功率谱密度在应在±3dB范围内。
d.正弦测试的控制加速度量级应在规定量级的±10%范围内。
Part 4 无人机振动测试的步骤
1.硬件安装：将样品通过专用夹具直接固定在振动台台面上，并安装控制和监测传感器；振动控制系统的控制器、功放按规范进行连接。
2.样品检查：对样品进行外观检查，其内部或外部部件不得出现明显的结构损坏；根据相关技术文件对样品进行功能/性能检测，记录检测结果。
3.样品测试：使样品处于工作状态，对样品进行随机测试、正弦扫频测试等。在测试过程中，按相关技术文件对样品进行功能/性能检测，确认样品性能参数是否满足相关要求。
4.样品试验后检测：对振动测试后的样进行全面的外观检测，其内部或外部部件不得出现明显的结构损坏；根据相关技术文件对样品进行功能/性能检测，记录检测结果。
Part 5 无人机振动测试示例
根据GB/T 38924.6的内容，对某5kg的电动式多旋翼无人机进行振动测试。
测试步骤：
1.工作状态确认
正式开始测试前，无人机应处于正常工作状态。
2.测试样品和传感器安装
将夹具和测试样品安装在振动台面上。无人机通过安装点固定在夹具上，夹具固定在振动台面上，振动信号通过振动台面-夹具-无人机的传递方式作用在电池包上。传感器安装时，尽量靠近夹具和无人机的连接点，同时传感器的输出线缆接入振动控制器的输入端。
每个方向分别施加随机和扫频振动载荷，加载顺序宜为z轴随机、z轴扫频、x轴随机、x轴扫频、y轴随机、y轴扫频。测试人员也可自行选择顺序，以缩短转换时间。
3.振动控制软件设置
◆ 输入通道设置
选择输入模式，设置传感器的灵敏度。
◆ 测试模块选择
测试模块选择随机、正弦，一般先进行该方向上的随机测试、再进行正弦测试。
◆ 测试条件设置
根据GB/T 38924.6的要求，对于5kg电动式多旋翼无人机，随机和正弦扫频振动测试参数按照表A.1和表A.2进行。
表A.1多旋翼无人机（电动机，0.25kg<最大起飞重量≤10kg）随机振动试验量值
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频率（Hz）
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功率谱密度（g2/Hz）
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频率（Hz）
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功率谱密度（g2/Hz）
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30
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0.01
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850
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0.002
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100
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0.06
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1000
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0.002
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表A.2多旋翼无人机（电动机，0.25<最大起飞重量≤10kg）正弦扫频试验量值
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频率Hz
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振幅g
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扫频速率oct/min
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30
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2
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1
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100
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5
|
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850
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0.8
|
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1000
|
0.8
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随机控制参数设置：
为保证控制信号的瞬时峰值在3倍均方根值内，这里设置振动3倍加速度振动剪切。
谱图设置：
根据表A.1设置频率和加速度谱密度量值，并设置±3dB中断线。
试验时间设置：
根据GB/T 38924.6的内容，试验时间设置1小时。
正弦谱图设置如图：
根据表A.2设置频率和加速度量值，并设置±10%中断线。
试验时间设置如图：
根据GB/T 38924.6的内容，试验时间设置1小时。
4.设备连接检查
振动台、功放、振动控制器、传感器的线缆连接，以及夹具、测试样品的安装，检查一下是否正确、有无松动。确认无误后，可开启功放的增益。
5.正式振动测试
z向随机振动测试过程如图：
z向正弦扫频测试过程如图：
测试过程中和测试结束后，对样品进行功能/性能检测。
z向的随机、正弦测试完成后，根据要求再进行x向的随机、正弦测试以及y向的随机、正弦测试。
