無人機在飛行過程中，在經受溫度、濕度、振動等環境影響的同時，必然也會受到大氣壓力變化的影響。而大氣壓力只要取決于海拔高度，隨著高度增加，大氣壓力逐漸降低，大氣逐漸變得稀薄，高度接近5500m處時,大氣壓降低到海平面標準大氣壓的一半。目前，民用無人機的飛行高度大約在500m~6000m，而軍用無人機飛行高度大約為12000m以上，因此，氣壓的降低勢必對無人機產生影響。

低氣壓環境對無人機參數的主要影響有：

① 無人機因熱傳導降低而發生過熱；

② 無人機內的密封電子元器件變形、破損或破裂、漏液；

③ 無人機轉子的潤滑劑蒸發；

④ 無人機內部電路發生電弧或電暈放電現象造成無人機失靈或工作不穩定。

因此，無人機在進行地面環境適應性試驗時，低氣壓（高度）試驗也是必不可少的一個試驗項目。

圖1  咖啡條在高原發生“漲袋”現象

無人機所經歷的氣壓變化剖面主要有：

① 在高原地區貯存所經歷的低氣壓環境；

② 在運輸和執行任務時，經歷的氣壓變化。

各種試驗標準及程序

目前，在制定的無人機地面環境試驗標準中，民用無人機推薦的低氣壓（高度）試驗標準主要為GB/T2423.21、25~27，民用無人機企業可以根據自身產品的特點，選擇上述適合的標準進行低氣壓試驗

軍用無人機推薦的低氣壓（高度）試驗參考標準為GJB150.2A-2009、GJB150.2-1986和GJB 1621.7A-2006，其中，GJB150.2的低氣壓試驗程序有四個，分別為：程序I-貯存/空運、程序II-工作/機外掛飛、程序III-貯存快速減壓、程序IV-爆炸減壓，根據軍用無人機的壽命剖面，適合軍用無人機的低氣壓（高度）試驗為程序I和程序II。

在GJB 1621.7A中，共有三種試驗程序，分別為：低氣壓（貯存/工作）、快速減壓和溫度/低氣壓，同理，適合軍用無人機的試驗程序為低氣壓（貯存/工作）和溫度/低氣壓。

而在RTCA/DO-160G中，推薦的機載設備進行低氣壓試驗共有三個：高度試驗、減壓試驗和過壓試驗，其中RTCA/DO-160G減壓試驗與GJB150.2的程序III-貯存快速減壓類似（只是試驗條件不同而已）。

缺陷分析

根據上述標準分析可知，上述標準存在如下的缺陷：

① GB/T2423.21、25~27這4個標準中，其推薦低氣壓（高度）試驗的溫度、氣壓和持續時間的優選組合不能全面覆蓋民用無人機所經歷的低氣壓環境；

② GJB150.2和GJB 1621.7A，只是單純的進行了低氣壓（高度）試驗，而根據實際情況，低氣壓環境通常是伴隨著溫度變化；

③ RTCA/DO-160G推薦的高度試驗也要求在環境溫度下進行高度試驗，這也與實際無人機所經歷的低氣壓環境不一致。

圖2  無人機執行飛行任務

實驗室推薦剖面

因此，我國無人機環境適應性試驗中，低氣壓（高度）試驗也應在充分考慮無人機的壽命剖面下重新制定，以便能真正考核無人機對低氣壓（高度）的耐受能力。實驗室根據多年對行業標準的理解，建議無人機制造廠家采用如下圖所示的低氣壓（高度）試驗剖面。

圖1 推薦無人機低氣壓（高度）-低溫試驗剖面

圖2  推薦無人機低氣壓（高度）-高溫試驗剖面

備注：

① 在整個試驗過程中，無人機應最大負荷工作；

② T0~T1和T6~T7為升/降溫過程，升降溫速率≤3℃/min；

③ T1~T2為溫度穩定時間，用戶可以選擇在此時間內進行性能測試；

④ T2~T3和T5~T6為升/降壓過程，升/降壓速率為10kPa/min；

⑤ T3~T4為氣壓穩定時間；

⑥ T4~T5為無人機性能測試時間。

參考標準

① GB/T 2423.21-2008 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗M：低氣壓試驗方法

② GB/T 2423.25-2008 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Z/AM：低溫/低氣壓綜合試驗

③ GB/T 2423.26-2008 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Z/BM：高溫/低氣壓綜合試驗

④ GB/T 2423.27-2005 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Z/AMD：低溫/低氣壓/濕熱連續綜合試驗

⑤ GJB150.2-86         軍用設備環境試驗方法 低氣壓(高度)試驗

⑥ GJB 150.2A-2009   軍用裝備實驗室環境試驗方法 第2部分：低氣壓（高度）試驗

⑦ GJB 1621.7A-2006 技術偵察裝備通用技術要求 第7部分：環境適應性要求和試驗方法

⑧ RTCA/DO-160G     Environmental Conditions and Test Procedure for Airborne Equipment