無人機仿真平臺及虛擬測試解決方案

無人平臺任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)界面

無人平臺地面監(jiān)控系統(tǒng)界面

1.2.3 裝備仿真模型系統(tǒng)

   在無人機仿真中，對于重點關(guān)注的武器裝備需要接入武器裝備細粒度模型，包含各分系統(tǒng)模型、環(huán)境模型、自動駕駛導航控制模型等，這些模型還可以在半實物實時仿真平臺下，實現(xiàn)分布式仿真，驅(qū)動推演系統(tǒng)中無人機和其它裝備的實時運行，可完成多機多模型的實時并行解算。

1.2.3.1 無人機仿真模型

   本方案根據(jù)無人平臺種類提供不同類型的通用商業(yè)建模軟件或自制模型，包括固定翼飛機、旋翼飛機、地面車輛等。以固定翼無人機建模軟件為例，采用FlightSim飛行仿真建模軟件，其技術(shù)特性如下：

? 根據(jù)空氣動力學參數(shù)，參數(shù)化定義不同精度的模型；

? 為任意固定翼飛機實時仿真編輯、配置完整的空氣動力學模型，而不需要編寫任何代碼；

? 在可控仿真條件下測試飛行器的設(shè)計和性能；

?  配置各子系統(tǒng)的行為，包括飛行管理系統(tǒng)、自動駕駛儀以及飛行控制系統(tǒng)；

? 方便快速地集成硬件設(shè)備和用戶自定義模塊。

1.2.3.2 仿真系統(tǒng)硬件

   在無人平臺仿真中，針對多模型并行和實時性的要求，如多架無人機的攻防對抗，本方案引入美國并行計算機公司concurrent的iHawk并行計算機半實物仿真系統(tǒng)，可實現(xiàn)多模型的實時并行解算。

1.2.4.三維視景系統(tǒng)

   三維視景系統(tǒng)由三維模型創(chuàng)建系統(tǒng)、三維地形生成系統(tǒng)以及三維視景可視化系統(tǒng)三部分組成。主要完成武器裝備三維模型及精細地面地形創(chuàng)建（Creator）、大規(guī)模作戰(zhàn)地形生成（Terra Vista、SEGen）和三維視景可視化渲染及顯示（Vega Prime）。地形信息能夠同步的傳輸給作戰(zhàn)仿真推演系統(tǒng)和三維視景渲染系統(tǒng)，并可以根據(jù)需要將虛擬視景的實時信息作為輸入反饋給無人平臺的戰(zhàn)場圖像感知系統(tǒng)，用于地形匹配、目標跟蹤或目標識別研究，各分統(tǒng)采用實時網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)和通訊。

2、方案優(yōu)勢

   方案以STAGE戰(zhàn)場仿真推演平臺為核心，結(jié)合武器裝備的粗粒度/細粒度模型以及并行實時半實物仿真系統(tǒng)，植入無人機的智能算法，在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境下完成無人機操控和空戰(zhàn)仿真、無人機智能算法的測試。同時可設(shè)計滿足要求的人機交互操控終端，可以實時獲取所需參數(shù)進行人在環(huán)控制，并通過三維視景系統(tǒng)顯示戰(zhàn)場信息，典型的優(yōu)勢特點提煉如下：

? 專業(yè)性

  基于先進的成熟COTS產(chǎn)品，遵循業(yè)界標準（TCP/UDP、HLA、CDB、OpenFlight、DO-178B/C、ARINC661、ARINC424等）。產(chǎn)品鏈覆蓋從三維內(nèi)容創(chuàng)建到仿真模型創(chuàng)建和集成，再到到三維視景顯示和人機交互控制。既可以實現(xiàn)完整的仿真功能開發(fā)，每個組成部分又可以拆分復(fù)用。

? 擴展性

   豐富的API支持模型、子模型的替換，支持作戰(zhàn)實體和作戰(zhàn)環(huán)境信息提取。

? 多用性

   （1）可以根據(jù)需求設(shè)置多種精確度/保真度。如仿真模型的細粒度，三維地形的精度，實時傳輸精度等。

   （2）可完成多種仿真任務(wù)，如：無人機駕駛訓練、無人裝備戰(zhàn)場能力評估、裝備特性蒙特卡洛仿真等。