定義次世代航太光電與高頻通訊整合的極致微震動模擬與 HIL 測試平台

 

在當前全球航太、國防軍工以及次世代通訊（如低軌衛星 LEO、戰術通訊網路）的迅猛發展下，科技的競爭已從單一硬體規格的堆疊，轉變為「系統級整合」與「極端環境適應力」的全面對決。特別是在整合感測與通訊（ISAC, Integrated Sensing and Communication）、重型主力戰車（MBT）、主動電子掃描陣列雷達（AESA），以及高精密紅外線光電尋標頭（EO/IR Seeker）等尖端領域，設備往往必須在最嚴苛的動態環境中，保持次微米（Sub-micron）級的指向精度與毫秒級的訊號處理能力。

SANLAB 運動平台為砲塔式武器系統提供了一個穩定且可控制的基座。支援在特定任務負載與戰場條件下，針對後座力、旋轉運動、校準精度及機械耐久性進行功能性測試。

然而，現代科技研發面臨到一個巨大的斷層：實驗室裡的靜態測試數據，往往無法真實反映設備在實戰或真實場域中的動態表現，當重達十數噸的裝甲車砲塔在崎嶇地形中進行高速戰術機動，或是當海軍巡防艦載相位陣列天線遭遇五級海象的劇烈顛簸時，這些複雜且龐大的物理擾動，會直接導致雷達追蹤的脫鎖、武器穩定系統的失效，甚至整個硬體迴路（HIL）系統的崩潰，傳統的輕型測試平台無法承受此類重載；而傳統的大型液壓系統又存在反應遲緩、維護困難且難以與高階數位模擬系統同步的致命缺陷。

SANLAB 提供專為海洋環境設計的高性能運動平台與主動穩定系統，透過先進的演算法抵消波浪影響，確保艦載設備、感測器與人員在嚴苛海象下的穩定運作與精準測試。

奧創系統科技（Ultrontek）深知「沒有精準與極限的測試，就沒有可靠的戰略武器與通訊系統」，我們不僅提供單點的測試儀器，更構建全域的整合思維，透過引進全球頂尖的 SANLAB 工業級重型六軸動感平台（SMotion 系列，負載高達 14,000 公斤），結合 Aerotech 次微米級六自由度（6-DOF）Hexapods 精密定位系統，以及奧創系統所整合的超低延遲硬體迴路（HIL）與射頻（RF）測試自動化架構，我們為航太與軍工產業打造了前所未有的「全頻段、全負載高精密動態模擬生態系」，這套解決方案徹底消除了實地測試的高昂成本與不可控風險，讓工程師能在實驗室內，以絕對精準、可重複的方式，驗證最重型的武裝載具與最精密的光學通訊模組。

SM300 是一款 300kg 級 2DOF 穩定平台，擁有 160 kg·m² 慣性矩，專為航太、海事及國防領域設計，具備 IMU 整合及軍規級耐用性，確保導航、測試與工業設備在移動載具上的精準定位。

解決現代國防武裝、光學與通訊系統動態測試的三大核心難題

極限載具與重裝備的動態模擬瓶頸與剛性喪失

在主力戰車（MBT）砲塔、遙控武器站（RCWS）或是大型艦載雷達的研發中，設備動輒數噸至十數噸重。傳統的動態測試往往只能依賴戶外實車或實船測試，這不僅耗資巨大、受天候影響，且難以精確量化與重複驗證特定的極端地形震動。市面上常見的商用動感平台，其機械結構與馬達扭力根本無法承受此類重型設備在劇烈搖晃（如高達 1030mm 的長行程位移）時產生的巨大動態慣性，極易產生結構共振或金屬疲勞，導致測試數據嚴重失真，研發團隊無法在實驗室獲得真實的機構剛性與伺服補償數據。

SANLAB 運動平台為遙控武器站 (RCWS) 系統提供了一個穩定且可控制的基座，用以模擬真實世界的動態環境。實現針對特定任務環境的目標鎖定、後座力反應及操作員回饋的系統級驗證。

硬體迴路（HIL）架構下的通訊延遲與 CRPA 導航戰系統脫節

現代國防防務高度依賴硬體迴路測試，在測試可控輻射模式天線（CRPA）抗干擾能力或 AESA 雷達追蹤時，虛擬場景主機（如 dSPACE）需要即時計算出一個極具動態的干擾源軌跡，並要求動感平台瞬間做出姿態反應，許多市售測試平台的控制迴路過長，導致端到端延遲高達數十毫秒。這種「時間差」會讓受測的雷達或衛星定位系統產生錯誤的姿態補償計算，導致空間濾波與波束轉向演算法失效，虛擬模擬與物理世界嚴重脫節，讓耗資千萬的測試數據失去公信力。

六自由度運動平台與HIL模擬器及ECU整合示意圖，透過即時EtherCAT連線，實現次毫秒級超低延遲同步控制。

航太光電與次微米級 RCS 量測的定位精度極限

在雷達截面積（RCS）精密量測、車載 LiDAR 雷達罩測試或雷射光電追蹤系統（EO/IR）的主動對焦（Active Alignment）組裝中，經常需要極度微小且絕對精確的空間姿態修正。傳統測試設備的伺服馬達與減速機在進行微米級移動時，會產生無可避免的背隙與機械頓挫。這種非平滑的機械震顫與空間座標誤差，會被高倍率的光學鏡頭或高頻寬 VNA 向量網路分析儀無限放大，不僅干擾了光學良率，更讓工程師無法建立絕對精準的 RCS 基準校正模型（Calibration Sphere）。

示意圖為 RCS 校正系統位於電波無迴響室內，圖中對比傳統齒輪驅動 (左) 的背隙導致雷達測量雜訊與不確定性，以及直驅六軸並聯運動平台 (右) 的次微米絕對精度與零背隙，滑順呈現絕對 RCS 基準。

奧創系統科技所提供的巨觀至微觀動態模擬與 HIL 測試平台，其核心特色精準對應並解決了從重工業到半導體光學的極端測試瓶頸。

戰略級重型鋼構與極限負載動態還原

針對大型防務設備，奧創系統引進了 SANLAB SMotion 系列重型六軸平台，從中型的 SM1500、SM3000，一路涵蓋至巨型的 SM8000、SM10000 甚至 SM14000（高達 14 噸負載能力），這些平台採用高強度的工業級焊接鋼結構與重型機電致動器（Electro-mechanical Actuators），搭配高達 1030mm 的超長致動器行程（Actuator Stroke），平台能完美重現戰車越野時的劇烈顛簸或是艦艇遭遇惡劣海象時的深幅俯仰（Pitch）與滾轉（Roll），其強悍的結構冗餘度確保了即使在滿載情況下進行劇烈加減速，依然能保持零變形的極致剛性，將最真實的物理震動傳遞給待測物。

次微米級極致定位與光學對位技術

奧創系統針對光電與半導體領域導入了 Aerotech 次微米級六自由度（Hexapods）定位系統，透過高精微步進馬達與絕對奈米級編碼器（Absolute Encoder）的結合，徹底消除了傳統機械傳動的背隙與頓挫感，這項技術賦予了測試平台無與倫比的空間解析度，使其能夠在 6-DOF 空間中進行奈米級的姿態補正，無論是光子器件的對準、同步加速器光束線的樣品操作，或是 LiDAR 鏡頭的高精度 AA 組裝，皆能提供如絲綢般純淨的靜態與微動態定位背景。

Aerotech 六軸 (6-DOF) Hexapods 定位系統提供業界領先的精度與六自由度運動控制，適用於光學、航太、半導體等領域；奧創系統為台灣合作夥伴，提供專業技術支援與客製化解決方案。

工業標準架構與次毫秒級超低延遲 HIL 整合

完美的硬體需要強悍的數位神經網路來驅動，奧創系統的解決方案全面採用工業級 IPC 與硬體即時控制器，透過原廠開放式的通訊協定，SANLAB 平台原生支援 UDP、EtherCAT 與 CANBus 等高速工業通訊介面，在整合硬體迴路（HIL）時，平台能夠以極低的超低延遲接收來自模擬主機的姿態指令，並瞬間轉化為物理動作，配合 SANLAB 獨家的洗出演算法（Washout Filter）與真實場域訊號重現（Field Data Signal Replication）技術，確保虛擬戰場景中的飛彈軌跡與平台的物理姿態始終保持在完美的毫秒級同步，實現真正的「數位孿生（Digital Twin）」測試。

全天候軍規防護與極端環境耐受力

考量到國防設備的嚴苛測試環境，SANLAB 平台提供了強悍的環境耐受力選配，關鍵機電零組件與致動器防護罩經過特殊處理，使其防護等級可達 IP66，這讓平台不僅能安裝在室內實驗室，更能直接部署於半露天的測試靶場、或是與溫濕度控制的極端氣候模擬室（Environmental Chamber）結合。無懼沙塵、高濕度、鹽霧的侵襲，確保測試任務的全天候可靠性。

SMotion100 是一款 100kg 有效負載、200mm 行程的最先進 6DOF 六自由度運動平台，提供精確的移動控制，適用於光電、雷達、穩定性測試與模擬應用，另有 IP66 戶外機種可供選擇。

全域射頻整合：從 GNSS 波前模擬到 RCS 量測的無縫接軌

奧創系統不僅提供動感平台，更將其與世界頂尖的射頻量測儀器無縫整合，透過我們的軟體中介層，能將動感平台的即時空間座標數據，同步反饋給 Rohde & Schwarz 的向量網路分析儀（VNA）或 GNSS 衛星模擬器，無論是進行動態衛星星空圖（Skyview）的抗干擾驗證，還是 3D 空間中的波束場型（Beam Pattern）動態映射測試，皆能為演算法的迭代提供最堅實的數據支撐。

專為海空防禦設計的 RCS 測試系統，整合 Rohde & Schwarz ZNA 向量網路分析儀、kW 級高功率脈衝放大器與 >2000kg 重載轉台，本方案支援 1-40 GHz 全頻段，適用於室內暗室與室外遠場環境，具備先進 ISAR 成像技術及開放式測試案例原始碼架構，能精確評估戰機、無人機與艦艇之隱身性能，並讓用戶保有測試流程的完全自主權。

透過奧創系統的專業系統整合，這套結合極限負載與次微米精度的動態解決方案，已成功打入多項國家級防務專案與國際一線科技大廠的研發核心，其卓越的性能在以下前瞻應用中展現出無可取代的價值。

主戰裝甲砲塔與艦載大型雷達的動態抗震測試

在陸戰與海防系統中，武器裝備必須在移動中保持絕對的穩定指向，利用 SANLAB SM8000或 SM14000重型六軸平台，研發單位能將高達十數噸的遙控武器站（RCWS）或相位陣列雷達總成直接安裝於平台上，透過匯入真實靶場採集的地形震動數據（Field Data System Testing Simulator），平台能在實驗室內精確重現車輛高速越野時的劇烈顛簸。工程師可藉此反覆測試伺服馬達的響應速度與砲塔穩定演算法，大幅縮短實車研發週期並節省龐大的實彈測試成本。

CRPA 抗干擾天線與導航戰 (NavWar) 複合動態陣列測試

在電子戰（EW）環境中，導航系統面臨著嚴重的干擾威脅，奧創系統提供一站式的 CRPA 測試解決方案，將 SANLAB 平台 與 GNSS 波前模擬器 深度整合，我們能將 4 至 16 個天線單元的 CRPA 陣列架設於動感平台上，在實驗室內重現動態衛星星空圖，利用 N-1 原理驗證天線抵銷多重干擾源（CW, Chirp, Spoofing）的能力，結合 HIL 系統的即時回饋，確保無人載具或飛彈在高速迴避與劇烈翻滾時，空間濾波演算法仍能精準鎖定衛星訊號。

奧創系統提供一站式 CRPA 抗干擾測試方案。整合 OHB XPLORA One 與 R&S FSW，支援 4-16 元件波前模擬、暗室與戶外場域驗證。針對 GNSS 干擾與欺騙 (Spoofing) 威脅，提供客製化戰場情境模擬與零陷 (Nulling) 效能分析。

全頻段高精密雷達截面積 (RCS) 量測與微波暗室整合

在開發匿蹤無人機或高隱蔽性載具時，RCS 量測是不可或缺的一環，奧創系統採用 Rohde & Schwarz R&S ZNA 向量網路分析儀 作為核心，其獨有的「直接通道存取 (Direct Channel Access)」架構能實現高動態範圍的 RCS 量測，我們提供完整的室內微波暗室規劃，並配備精密加工的多尺寸 RCS 標準校正球 (Calibration Sphere)，最關鍵的是結合 Aerotech 次微米級定位平台 控制待測物與校正球的姿態，確保每次量測的空間角度誤差趨近於零，獲得具備國際公信力的絕對測試基準。

Aerotech 六軸 (6-DOF) Hexapods 定位系統提供業界領先的精度與六自由度運動控制，適用於光學、航太、半導體等領域；奧創系統為台灣合作夥伴，提供專業技術支援與客製化解決方案。

AESA 雷達 TRM 測試與光電尋標頭 (EO/IR) 穩定度驗證

針對主動電子掃描陣列雷達（AESA）最核心的收發模組（TRM），奧創系統基於 R&S CompactTSVP 模組化平台，提供極短測試時間的TRM 自動化解決方案，同時針對紅外線或光電感測器，我們結合 SANLAB 平台（如 SM1500）的平滑軌跡追蹤能力（Camera Tracking Systems），在毫無機械背景雜訊的干擾下，嚴格檢驗光學模組的影像穩定度與目標追蹤演算法的強健性，確保次世代尋標頭在動態環境下的鎖定精度。

AESA 雷達與 6-DOF 史都華平台：針對高精密雷達系統，除了驗證 TRM 的電子束掃描效能，更需透過此類高精度位移平台模擬動態環境，確保雷達在各種姿態下的穩定運作。

客製化服務與系統架構評估

打造頂尖的主戰裝甲動態模擬、CRPA 導航戰驗證與光電次微米定位 6-DOF 測試平台沒有單一標準答案，實際的硬體配置將因應您的雷達總成重量（如 SANLAB SM14000 最高達 14 噸的重載需求，或是 Aerotech 的超輕量微觀載荷）、微波暗室的空間容積限制，以及無塵室或戶外靶場的嚴苛防護等級，而由我們為您專案客製。

如需針對 SANLAB 工業級重型動態平台、Aerotech 空間運動學防撞分析、HIL 硬體迴路 UDP/EtherCAT 通訊對接，或是 AESA 陣列雷達與 RCS 自動化測試進行深入的系統架構與客製化評估，請立即聯繫「奧創系統」團隊；我們擁有豐富的航太國防級多軸動態模擬與全域射頻客製化系統整合經驗，隨時準備為您提供最專業的建置藍圖，達成完美的系統共振。