实验与测试¶
本专题把无人机实验从“做一次看看结果”转换为可追溯、可复算、可重复并能支持工程决策的测试活动。重点回答：
- 测试对应哪条需求、风险或未知项；
- 为什么选择当前环境、样件、工装和测量方法；
- 结果的不确定度、适用范围和限制是什么；
- 异常、偏差和失败如何处理；
- 何种证据足以支持进入下一风险阶段；
- 另一名测试人员能否重现实验和分析。
适用范围¶
- 测试需求、验证、确认、验收和资格鉴定的边界；
- 需求、危害、测试用例、原始数据和结论的双向可追溯；
- 试验授权、停止条件、偏差和恢复；
- 测量链、校准、时间同步和不确定度预算；
- 变量控制、重复、随机化、区组和统计判定；
- 模型可信度、软件在环和硬件在环适用范围；
- 台架、工装、防护、能量隔离和预试验；
- 环境与耐久筛查的裁剪方法；
- 飞行试验计划、测试点和渐进包线扩展；
- 原始数据、分析脚本、配置和结果的可复现归档；
- 异常闭环、回归覆盖和发布判定。
与其他专题的边界¶
- 03说明飞控源码、主机测试、SITL和安全回滚；
- 04说明装配工艺、断电检查和首次限流通电；
- 05说明无桨配置、校准、失联和执行器验收；
- 06说明动力组合台架、装桨地面试验、首次飞行和调校；
- 07说明故障证据、分域诊断和事故根因；
- 08说明产品、无线电、空域、任务和数据合规；
- 09说明通信协议的一致性和异常输入测试。
10专题负责把这些活动组织成统一测试系统：定义目的、选择方法、控制变量、量化测量能力、批准风险、管理数据、关闭异常并形成可审计结论。
固定平台基线¶
| 平台 | 固定版本 | 固定提交 |
|---|---|---|
| Betaflight | 2026.6.2 |
e0b7bb01b17b21351057e9ead2d1ab39dd44fa16 |
| INAV | 9.1.0 |
e519b69b02e27c8bdc03b4a0889f1baaae211a54 |
| ArduPilot Copter | 4.7.1 |
dbe792162d06cab66c3475fd5556bf7a120f119e |
| PX4 | v1.17.0 |
d6f12ad1c4f70ad3230afd7d86e971421e02fef4 |
实际项目还要固定板级目标、配置、工具链、仿真器、测试数据和本地修改。
六类结论¶
| 术语 | 本专题含义 | 不能自动推出 |
|---|---|---|
| 检查 | 观察、测量或审阅一个对象 | 对需求的正式验证 |
| 验证（Verification） | 证明产品满足规定需求，即“是否正确地构建了产品” | 产品适合真实预期用途 |
| 确认（Validation） | 证明产品在预期环境中满足预期用途，即“是否构建了正确的产品” | 法规认证或无限包线 |
| 验收（Acceptance） | 指定接收方按合同或项目准则接受交付 | 资格鉴定、适航或监管批准 |
| 资格鉴定（Qualification） | 用规定样件和严酷度证明设计满足规定环境或寿命要求 | 自定义台架等同正式认证 |
| 认证（Certification） | 适当认证机构依据适用认证基础审查验证、确认及其他证据并作出决定 | 资格鉴定通过后自动取得批准 |
认证可能属于项目、行业、第三方或监管框架，权限和效力取决于适用制度。项目内部测试、资格鉴定或验收不能自行升级为第三方证书、适航结论或监管批准。
学习顺序¶
- 测试需求、验证确认与可追溯性
- 风险分级、试验授权与停止条件
- 测量系统、校准同步与不确定度
- 数据采集、证据保全与可复现分析
- 试验设计、变量控制与统计判定
- 仿真模型可信度与在环验证
- 台架工装、能量隔离与预试验
- 环境耐久边界与非认证性试验
- 飞行试验计划、包线扩展与现场控制
- 异常闭环、回归与发布判定
- 官方方法与四平台测试入口
- 测试计划、测试卡与报告模板
09虽然保留文件编号，但属于所有仿真、台架、环境和飞行试验的执行前置。没有完成数据字典、采样同步、容量、原始数据和保留计划时，只允许进行不会造成证据损失的文档审阅，不进入05至08的主动测试。
测试环境阶梯¶
| 环境 | 能证明什么 | 不能证明什么 |
|---|---|---|
| 静态审阅与分析 | 需求、接口、量纲、边界和逻辑一致性 | 运行时行为 |
| 单元与组件测试 | 局部算法、驱动或部件行为 | 集成与真实环境 |
| 软件在环（SITL，Software In The Loop） | 飞控逻辑、状态机和模型内闭环 | 真实硬件时序、噪声和载荷 |
| 硬件在环（HITL，Hardware In The Loop） | 真实控制器计算、接口和部分时序 | 完整真实传感器、动力和空气动力 |
| 无能量或低能量台架 | 接线、映射、数据链和有限物理响应 | 额定动力和飞行 |
| 受防护动力或环境台架 | 指定载荷、温度、振动或结构响应 | 无约束真实飞行 |
| 受控飞行 | 前级无法覆盖的整机飞行证据 | 未执行的故障、天气、载荷和包线 |
能够在低风险环境发现的问题，不应留到真实飞行中寻找。
统一证据状态¶
| 状态 | 含义 |
|---|---|
| 未测试 | 尚未执行，不能推断结果 |
| 阻断 | 前置条件、设施、授权或测量能力不足 |
| 通过 | 在固定配置、条件和判据下满足要求 |
| 不通过 | 得到可复现的偏差或未满足判据 |
| 无效 | 测试执行或数据质量不足，不能用于判定 |
| 不适用 | 有明确需求、构型和批准依据 |
“无效”与“不通过”必须分开。无效测试需要重建方法；不通过测试需要处理产品、需求或设计偏差。
模板中的空白只表示尚未填写，不是第七种状态。若执行前仍无法确定关键条件、数值或责任人，应把该项标记为阻断，不得使用“待填”“未确定”或空白继续试验。
安全边界¶
所有主动测试必须：
- 先完成危害分析、入口准则和书面授权；
- 使用与风险匹配的设施、工装、防护、急停和能量隔离；
- 测试卡先写明唯一目标、步骤、判据和停止条件；
- 不在首飞中注入遥控中断、电机故障、低电量或未知模式；
- 不用人员手持、简易夹具或软件停止按钮替代物理防护；
- 不用量程不足或状态不明的仪器支撑放行结论；
- 现场实际条件与批准卡不一致时停止；
- 异常后先保护人员和隔离能量，再保存证据。
完成定义¶
测试结论进入设计或发布决策前，必须满足：
- 需求、风险或未知项有唯一标识；
- 测试对象、软件、硬件、配置和环境被冻结；
- 方法、样本、重复、判据和停止条件在执行前批准；
- 仪器量程、校准、采样、同步和不确定度足以区分通过与失败；
- 原始数据完整，处理脚本和派生结果可复现；
- 偏差、无效测试和异常没有被隐藏；
- 结论只覆盖实际执行的条件和包线；
- 独立复核者可以重建判断；
- 变更后重新执行了受影响的回归测试。
专题标记为已核验只表示文档方法通过审阅，不表示任何实体机、测试设施、飞行场地或产品已经通过试验或取得认证。