無人機仿真平臺及虛擬測試解決方案

無人平臺任務規劃系統界面

無人平臺地面監控系統界面

1.2.3 裝備仿真模型系統

   在無人機仿真中，對于重點關注的武器裝備需要接入武器裝備細粒度模型，包含各分系統模型、環境模型、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，實現分布式仿真，驅動推演系統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

   本方案根據無人平臺種類提供不同類型的通用商業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，其技術特性如下：

? 根據空氣動力學參數，參數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計和性能；

?  配置各子系統的行為，包括飛行管理系統、自動駕駛儀以及飛行控制系統；

? 方便快速地集成硬件設備和用戶自定義模塊。

1.2.3.2 仿真系統硬件

   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，可實現多模型的實時并行解算。

1.2.4.三維視景系統

   三維視景系統由三維模型創建系統、三維地形生成系統以及三維視景可視化系統三部分組成。主要完成武器裝備三維模型及精細地面地形創建（Creator）、大規模作戰地形生成（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仿真推演系統和三維視景渲染系統，并可以根據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場圖像感知系統，用于地形匹配、目標跟蹤或目標識別研究，各分統采用實時網絡進行互聯和通訊。

2、方案優勢

   方案以STAGE戰場仿真推演平臺為核心，結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，植入無人機的智能算法，在虛擬戰場環境下完成無人機操控和空戰仿真、無人機智能算法的測試。同時可設計滿足要求的人機交互操控終端，可以實時獲取所需參數進行人在環控制，并通過三維視景系統顯示戰場信息，典型的優勢特點提煉如下：

? 專業性

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

? 擴展性

   豐富的API支持模型、子模型的替換，支持作戰實體和作戰環境信息提取。

? 多用性

   （1）可以根據需求設置多種精確度/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，如：無人機駕駛訓練、無人裝備戰場能力評估、裝備特性蒙特卡洛仿真等。