无人机仿真平台及虚拟测试解决方案

无人平台任务规划系统界面

无人平台地面监控系统界面

1.2.3 装备仿真模型系统

   在无人机仿真中，对于重点关注的武器装备需要接入武器装备细粒度模型，包含各分系统模型、环境模型、自动驾驶导航控制模型等，这些模型还可以在半实物实时仿真平台下，实现分布式仿真，驱动推演系统中无人机和其它装备的实时运行，可完成多机多模型的实时并行解算。

1.2.3.1 无人机仿真模型

   本方案根据无人平台种类提供不同类型的通用商业建模软件或自制模型，包括固定翼飞机、旋翼飞机、地面车辆等。以固定翼无人机建模软件为例，采用FlightSim飞行仿真建模软件，其技术特性如下：

• 根据空气动力学参数，参数化定义不同精度的模型；

• 为任意固定翼飞机实时仿真编辑、配置完整的空气动力学模型，而不需要编写任何代码；

• 在可控仿真条件下测试飞行器的设计和性能；

•  配置各子系统的行为，包括飞行管理系统、自动驾驶仪以及飞行控制系统；

• 方便快速地集成硬件设备和用户自定义模块。

1.2.3.2 仿真系统硬件

   在无人平台仿真中，针对多模型并行和实时性的要求，如多架无人机的攻防对抗，本方案引入美国并行计算机公司concurrent的iHawk并行计算机半实物仿真系统，可实现多模型的实时并行解算。

1.2.4.三维视景系统

   三维视景系统由三维模型创建系统、三维地形生成系统以及三维视景可视化系统三部分组成。主要完成武器装备三维模型及精细地面地形创建（Creator）、大规模作战地形生成（Terra Vista、SEGen）和三维视景可视化渲染及显示（Vega Prime）。地形信息能够同步的传输给作战仿真推演系统和三维视景渲染系统，并可以根据需要将虚拟视景的实时信息作为输入反馈给无人平台的战场图像感知系统，用于地形匹配、目标跟踪或目标识别研究，各分统采用实时网络进行互联和通讯。

2、方案优势

   方案以STAGE战场仿真推演平台为核心，结合武器装备的粗粒度/细粒度模型以及并行实时半实物仿真系统，植入无人机的智能算法，在虚拟战场环境下完成无人机操控和空战仿真、无人机智能算法的测试。同时可设计满足要求的人机交互操控终端，可以实时获取所需参数进行人在环控制，并通过三维视景系统显示战场信息，典型的优势特点提炼如下：

• 专业性

  基于先进的成熟COTS产品，遵循业界标准（TCP/UDP、HLA、CDB、OpenFlight、DO-178B/C、ARINC661、ARINC424等）。产品链覆盖从三维内容创建到仿真模型创建和集成，再到到三维视景显示和人机交互控制。既可以实现完整的仿真功能开发，每个组成部分又可以拆分复用。

• 扩展性

   丰富的API支持模型、子模型的替换，支持作战实体和作战环境信息提取。

• 多用性

   （1）可以根据需求设置多种精确度/保真度。如仿真模型的细粒度，三维地形的精度，实时传输精度等。

   （2）可完成多种仿真任务，如：无人机驾驶训练、无人装备战场能力评估、装备特性蒙特卡洛仿真等。