虚实结合无人机集群仿真算法开发及验证系统

工业方案

基于正向设计方法论MBSE，服务于国防军工、商业航天、汽车、能源电力及工厂自动化等行业。

2024-07-25 10:04:11 3027

一、概述

系统适用于开发多类飞行器的数学模型和控制算法，包括单体和集中式/分布式协同智能算法。在算法验证方面，支持单/多体的软件和硬件在环仿真，以及真实飞行节点的虚实结合仿真。此外，系统可作为真实动态飞行节点的远程算法运行端，用于开发在复杂动态环境下稳定、可靠、有效的算法，并进行设计与验证。

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二、特征优势

Ø算法工控机依靠强算力，除可为纯数字节点作为算法处理单元外，也可作为真实飞行节点的算法处理单元，进行复杂算法的飞行验证；

Ø实时仿真机依靠高实时性与高算力，完成百枚级节点的动力学模型解算，支持与真实或半实物节点完成协同任务；

Ø渲染工控机可为不搭载摄像头的数字/半实物/实物节点（此时依赖算法工控机完成算法解算）提供虚拟渲染图像；

Ø开放性强，通过配置IO板卡可以接入不同接口设备完成仿真验证；

三、系统结构

1）单平台动态飞行验证系统

系统通过软隔离算法和数据依赖，结合真实飞行状态信息，构建虚实1:1的场景，实现无人机节点到虚拟环境的映射。这种方法使得算法验证过程具有高保真度，能够快速完成多轮迭代优化。

2）多平台协同算法动态飞行验证系统

本系统针对协同算法动态验证的需求，涵盖针对实飞节点与虚实世界的实物层和模拟器层，针对协同算法开发与验证的协同层、高级控制层以及底层控制层，针对人在环驱动动态飞行验证的人机交互层，以及连接各层级的通信层。

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3）虚实结合模型/算法开发与动态飞行验证系统

基于上述系统的基础上，通过引入数学仿真与半实物仿真模块，实现数字节点—半实物节点—真实动态节点的联合动态仿真验证，其中任务场景模块与人机交互端模块可独立支撑数学仿真模块、半实物仿真模块、动态飞行模块开展算法验证，也可支撑全系统开展动态算法验证。

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四、演示视频

工业应用