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调校前基线与风险升级门禁

飞行调参不是首次装桨后的第一个动作。进入任何增益、滤波、速率或手感调整前,必须先关闭05交付包留下的B、C层门禁,并取得一份未调参首次飞行基线。

飞行调校风险升级门禁

本章只建立升级路径和证据基线,不签发装桨、解锁或飞行许可。原理图不能代替具体飞行器的书面测试程序、现场布置图和签署记录。

固定风险路径

本专题只接受以下顺序:

A:05无桨配置通过
→ B1:受控动力组合台架通过
→ B2:受防护整机装桨地面验证通过
→ C:首次飞行基线通过
→ D:调校包线逐步扩展

任何箭头都代表一次独立审查和书面授权,不是同一测试日中的口头确认。

  • A只证明无桨配置、输入、状态和输出链路;
  • B1证明电池、线束、连接器、电子调速器、电机和螺旋桨组合的真实载荷能力;
  • B2证明整机装配后的带载磁干扰、振动、散热、停止和防重启行为;
  • C证明飞行器能在批准的最小包线内完成首次起飞、低空悬停和降落;
  • D才允许依据日志逐项调校,并逐次扩大已批准包线。

不能把整机装桨测试代替B1动力组合台架,不能把软件在环(SITL,Software In The Loop)或硬件在环(HITL,Hardware In The Loop)仿真代替真实载荷,也不能把真实首次飞行当成故障注入环境。

状态定义

每个门禁项只允许以下状态:

状态 含义 后续动作
通过 证据与预定判据一致 可参与本级签署
不通过 已测试且不满足判据 修复后从规定起点重测
无效 动作已执行,但关键数据缺失、损坏或无法归因 保留原始记录,修复测量链后重测
未测试 动作没有执行 保持阻断
不适用 有设计资料和批准理由 保存理由与批准人
阻断 风险或条件不允许测试 不得升级风险

“基本可用”“看起来正常”“先飞再看”均不是状态。

上表只定义门禁状态。下列词属于不同维度,不得混入门禁签署:

维度 允许值 与门禁状态的关系
执行状态 未开始执行中中止已完成 中止后按有效证据转换为不通过无效未测试
证据充分性 充分不足 动作已执行但证据不足时记为无效;未执行时为未测试
交付覆盖度 完整部分覆盖 部分覆盖必须列出未覆盖项,不能等同于专题通过

只有门禁状态为通过才能参与升级签署。执行完成但证据不足、部分动作通过或现场中止,都不能自动进入下一级。

角色与独立授权

至少定义以下职责:

角色 最低职责 不得替代的签署
配置与集成负责人 交付A层身份、参数和恢复包 不能单独批准B1、B2或C
动力台架负责人 批准B1设施、工装、量程和停止条件 不能以整机短时转动替代B1
地面试验负责人 批准B2装桨、隔离、急停和人员边界 不能签发飞行许可
飞行测试负责人 主持测试卡、口令、包线和中止 不能绕过合规批准
合规负责人 确认场地、空域、资质和时段 不能用技术判断替代法规
遥控驾驶员 执行解锁、起飞、悬停、降落和中止 不得同时承担唯一观察职责
观察员 监控人员、空域、机体和环境变化 不得离岗操作记录设备
安全员 掌握总急停、消防和电池隔离 中止口令优先于数据保存

同一人兼任多个角色时,仍应分别签署各职责,并证明兼任不会造成观察或处置空缺。

前提:接收并冻结05交付包

开始本专题前,必须取得05原始交付标签和证据,不覆盖其原始记录。

至少包含:

  • 飞行器唯一编号、机架型号和构型修订;
  • 飞控型号、硬件修订、板级目标和序列号;
  • 固件版本、提交、产物摘要和配置工具版本;
  • 电机、电子调速器、螺旋桨、电池和配电部件的准确料号;
  • 机体质量、重心和载荷构型;
  • 遥控器、接收机、遥测电台和天线身份;
  • 最终参数导出、参数差异说明和恢复文件;
  • 传感器实例、方向、校准和健康记录;
  • 执行器映射、转向和无桨启动记录;
  • 安全事件矩阵与内建解锁检查状态;
  • SITL/HITL覆盖范围、未覆盖场景和模型限制;
  • 04安装暂定项及05未闭环项;
  • 记录设备、采样率、时间同步和日志下载方法。

任一身份无法唯一对应实体机时,状态记为阻断

身份基线卡

在B1之前填写,不得用简称:

字段 实际值 证据位置 复核人
飞行器唯一编号 待填 铭牌照片 待签
构型修订与日期 待填 构型清单 待签
飞控/固件/提交 待填 版本输出与摘要 待签
参数集摘要 待填 导出文件SHA-256 待签
电池料号与序列号 待填 标签照片与履历 待签
螺旋桨料号与批次 待填 包装、标识和检验记录 待签
电机与电子调速器 待填 料号、固件和布置图 待签
起飞质量与重心 待填 称量记录和计算表 待签
遥控与遥测设备 待填 序列号与配置导出 待签
日志配置 待填 参数、字段和采样率 待签

更换表中任一动力、控制、结构或射频关键项,原放行只对旧构型有效。

05未闭环项转移表

把05中的每个无效未测试阻断逐项转入,不允许合并成“后续验证”:

05未闭环项 最低关闭层级 需要的真实条件 关闭证据
主动力额定负载压降 B1 批准的额定工作点 同步电压、电流和接点测量
主动力额定负载温升 B1 规定环境和持续时间 温度时间序列与热像位置
推力/电流/转速关系 B1 实际动力组合 校准仪器原始数据
带载磁干扰 B2 最终布线和推进负载 电流与磁场同步日志
装桨振动 B2 最终螺旋桨和紧固 原始IMU与频谱
整机散热 B2,必要时C 地面最差冷却与批准飞行段 部件温度和环境记录
射频距离与遮挡 B2/C前 合法隔离场地和最终天线 距离、方向、链路质量日志
空气动力响应 C 最小批准飞行包线 首飞日志和测试卡
仅仿真覆盖的失效 不在真实首飞注入 适当仿真或专用试验环境 独立故障注入报告

若某项没有对应负责人、程序、判据或恢复方法,直接标记阻断

量化判据来源

每个数值必须同时记录单位、测量条件和来源定位:

判据类别 数值/范围 条件 允许来源 来源定位
最大电压与电流 待填 电池状态、油门点、环境 当前修订数据手册/批准设计 页码、章节或需求号
允许压降 待填 测点、负载和线束温度 配电设计/连接器规范 图纸或条款
允许温升 待填 环境、持续时间和冷却 器件额定值/项目热设计 页码或试验规范
推力裕度 待填 起飞质量与构型 项目性能要求 需求号
转速范围 待填 螺旋桨与供电 电机/桨/电子调速器资料 型号与页码
振动判据 待填 采样率、安装和飞行段 固件官方文档/项目基线 版本与链接
磁场变化判据 待填 电流区间和传感器实例 平台官方文档/项目危害分析 版本与条款
射频覆盖判据 待填 距离、方向、功率和遮挡 设备资料/项目链路预算 计算表与版本
天气边界 待填 风、阵风、温度、降水、能见度 机型批准包线/试验计划 文件与条款

来源优先级为当前硬件制造商资料、固定固件官方文档、项目批准需求与危害分析、同构型校准基线。来源冲突时采用更保守值并提交工程评审,不能由现场人员临时选择。

本专题不提供跨机型通用默认阈值。缺少来源列、单位或测量条件的数值不能用于放行。

A层复核步骤

  1. 确认螺旋桨拆除并独立存放;
  2. 读取飞控、固件、参数和硬件身份;
  3. 计算并记录配置文件摘要;
  4. 对照05最终交付标签逐项检查状态;
  5. 复核内建解锁检查仍启用;
  6. 复核遥控失联后不会自动重新解锁;
  7. 复核真实停止命令和动力断开入口;
  8. 检查临时测试参数已经恢复;
  9. 下载一次完整日志并验证时间轴和字段;
  10. 建立05未闭环项转移表;
  11. 执行恢复程序桌面推演;
  12. 由配置与集成负责人签署A层复核。

A层复核不授权安装螺旋桨,也不授权带动力解锁。

B1入口门禁

只有同时满足以下条件,动力台架负责人才能签发B1书面授权:

  • A层复核全部通过;
  • 动力组合与计划飞行构型一致;
  • 台架载荷、转速、推力和扭矩能力有额定证明;
  • 防护罩、碎片隔离和固定结构已检查;
  • 远程控制、独立急停和主电源隔离可达;
  • 电压、电流、转速、推力和温度仪器在校准期内;
  • 电池状态、消防器材和受损电池处置区已准备;
  • 人员边界、观察员、口令和停止条件已演练;
  • 测试点及每点持续时间来自批准程序;
  • 原始数据和视频的时间同步已确认。

缺少专用设施、碎片隔离或独立急停时,B1保持阻断

B2入口门禁

B2不得与B1合并签署。进入B2前必须:

  • B1全部测试点通过且异常已关闭;
  • 螺旋桨身份、完整性、旋向和紧固方法有记录;
  • 整机固定装置的载荷能力经批准;
  • 推进器危险平面与人员、线缆和设备隔离;
  • 真实解锁、停止和防重启程序已经在拆桨状态预演;
  • 最终布线、罗盘、天线、冷却和载荷构型固定;
  • 带载磁干扰、振动、散热和射频测试方法已批准;
  • 地面试验负责人签发独立装桨书面授权。

装桨授权只覆盖指定飞行器、指定构型、指定地点和指定时间窗。

C入口门禁

首次飞行不是B2的自然延续。现场放行前必须确认:

  • B2证据完整,所有适用项均为通过不适用项均有设计依据和批准人;
  • 飞行器恢复到飞行构型,台架临时设置已移除;
  • 合法空域、场地许可和人员资质已经书面确认;
  • 隔离区、起降区、备用迫降区和人员位置明确;
  • 遥控与遥测覆盖满足批准链路预算;
  • 天气实测在来源明确的边界内;
  • 遥控驾驶员已按飞行操纵基础与模拟器训练通过当前机型、模式、视角、中止和恢复能力门禁,训练仍在有效期内;
  • 驾驶员、观察员、安全员和记录员完成简报;
  • 急停、中止、失联、失控和火情处置已口头复述;
  • 消防器材与受损电池隔离容器就位;
  • 首次飞行测试卡已冻结并编号;
  • 飞行测试负责人和合规负责人分别签署C层现场授权。

没有合法隔离场地、观察员或应急能力时,不得用缩小飞行高度代替门禁。

C-S初始稳定化回路

正常路径不修改参数:完成最小离地检查,确认没有控制振荡后再建立C层悬停基线。

如果离地前后出现明显控制振荡,应立即落地并保持C层不通过。只有固定版本官方流程明确要求先降低初始增益时,才可签发一次C-S授权:

  • C-S只允许降低官方指定的初始增益,不允许追求响应、手感或任务性能;
  • 每轮修改前保存全量参数和差异,修改只在落地上锁后完成;
  • 每轮只执行最小离地、立即落地和观察,不增加高度、时长或主动激励;
  • 任何机械、日志、动力或传感器异常仍返回对应A、B1或B2,不得归入C-S;
  • 稳定后重新从C-0开始执行完整首飞卡,C-S结果不能代替C层通过。

平台边界:

  • ArduPilot Copter 4.7.1按官方Initial Tuning Flight流程在STABILIZE中短暂离地;出现振荡时,落地后按该固定版本步骤共同降低指定的滚转/俯仰角速度P、I、D增益,再重新短跳;
  • PX4 v1.17在滤波分析前要求先完成Basic MC PID的保守初调,使P、D足够低而不产生会被误判为噪声的控制振荡;具体值必须由固定版本流程和测试证据确定;
  • Betaflight和INAV没有因此获得通用“降低若干百分比”的许可;没有固定版本依据时,落地后保持阻断并重新评审。

C完成与D入口

C层仅在必要的C-S回路已经关闭、首次飞行测试卡全部完成、日志可读且飞行器复检通过后关闭。

进入D前还必须:

  • 建立当前安全初始配置的首次飞行基线,并明确是否经过C-S;
  • 将日志与身份基线、参数摘要和测试卡对应;
  • 排除机械、电气、安装、射频和估计器问题;
  • 明确本轮只修改的参数组和预期效果;
  • 从固定版本官方参数定义取得合法范围;
  • 定义回退值、中止条件和允许包线;
  • 每次只扩大一个可观察维度;
  • 每次飞行后重新审查,不连续试错。

不得用提高滤波、降低增益或关闭告警掩盖结构振动、动力不匹配、磁干扰、供电压降或丢包。

全程停止条件

出现以下任一情况,立即停止并撤销当前层授权:

  1. 实体身份、配置摘要或测试卡与批准基线不一致;
  2. 05遗留项被删除、合并或无证据标记通过;
  3. 需要使用无来源的阈值判断结果;
  4. 设施额定能力、碎片隔离或人员边界不足;
  5. 急停、主电源隔离或停止命令不可用;
  6. 解锁状态、输出状态或防重启行为存在歧义;
  7. 电池鼓胀、泄漏、异味、异常温升或机械损伤;
  8. 线束、连接器、紧固件或螺旋桨状态变化;
  9. 记录链路丢失,无法证明关键量未超限;
  10. 风、能见度、降水、空域或人员条件超出批准范围;
  11. 观察员或安全员无法持续履职;
  12. 为保存飞机而需要延迟中止。

中止优先于保存飞行器、日志或测试进度。

证据记录

每一级至少保存:

  • 书面程序、修订号和批准签名;
  • 飞行器身份卡和构型照片;
  • 参数文件、固件产物及SHA-256;
  • 仪器型号、序列号和校准有效期;
  • 原始日志、视频、照片和时间同步说明;
  • 每个数值的单位、条件、允许范围和来源;
  • 口令、人员位置和隔离区布置;
  • 异常、停止时刻、处置和复测范围;
  • 放行单、有效地点、有效时间和失效条件;
  • 恢复后配置摘要与实体复检记录。

只保留截图而没有原始数据,不足以关闭量化门禁。

恢复

停止或异常后按以下顺序恢复:

  1. 宣布中止,禁止任何人接近危险区;
  2. 执行预定停止命令并确认推进器停止;
  3. 断开主动力,等待储能释放;
  4. 对受损电池执行隔离、监测和移交程序;
  5. 在安全员允许后进入现场;
  6. 保存停止前日志,不重新上电补录;
  7. 检查螺旋桨、电机、固定、线束和结构;
  8. 导出当前参数并与批准摘要比较;
  9. 记录异常根因、影响范围和纠正措施;
  10. 恢复已验证配置和机械状态;
  11. 从受影响的最低门禁重新测试;
  12. 取得新的书面授权后再继续。

无法确认损伤范围时,回到A层重新建立身份与无桨基线。

门禁签署表

门禁 结果 证据包编号 负责人 日期 授权范围
A:05无桨复核 待填 待填 待签 待填 仅允许申请B1
B1:动力组合台架 阻断 待填 待签 待填 仅允许申请B2
B2:受防护整机地面 阻断 待填 待签 待填 仅允许申请C
C:首次飞行基线 阻断 待填 待签 待填 仅允许申请D
D:调校包线扩展 阻断 待填 待签 待填 按单次测试卡

检查理解

  1. 为什么05无桨通过后仍不能安装螺旋桨?
  2. 为什么整机装桨测试不能代替动力组合台架?
  3. 哪些05暂定项必须在B1或B2关闭?
  4. 为什么首次飞行完成前不能修改调校参数?
  5. 哪些变化会让已经签署的门禁失效?

主要参考