CN110223565B

CN110223565B - 一种飞行模拟方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN110223565B
Application number: CN201910557071.4A
Authority: CN
Inventors: 张添保; 李颖杰; 陈刚
Original assignee: Shenzhen Autel Intelligent Aviation Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Daotong Intelligent Software Development Co ltd
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2039-06-25
Also published as: CN110223565A

Abstract

本发明公开了一种飞行模拟方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数；根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中，其中，所述飞行信息包括下述至少一项：空间坐标位置、姿态角、航向角、水平速度和垂直速度。通过上述技术方案，提高了飞行模拟控制的易操作性和直观性。

Description

一种飞行模拟方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及飞行控制技术领域，尤其涉及一种飞行模拟方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着科技的飞速发展，无人机等飞行器的应用越来越广泛。在飞行器执行实际飞行任务之前需要试飞，通过建立飞行器的虚拟模型并控制飞行器按照预设的路径模拟真实飞行过程，对飞行状态进行监测，可以验证其飞行的可行性和稳定性。

现有的飞行模拟方法所利用的软件界面是仿照真实环境建立，需要载入大型图形化程序，画面逼真，但并不能直观的反映飞行控制过程，并且接口基本上是固定的，即飞行器的自身特性或飞行路径是通过程序写定，不便于用户修改和控制。

发明内容

本发明提供了一种飞行模拟方法、装置、设备及存储介质，以实现提高飞行模拟控制的易操作性和直观性。

第一方面，本发明实施例提供了一种飞行模拟方法，包括：

采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数；

根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在所述仿真界面中，

其中，所述飞行信息包括下述至少一项：空间坐标位置、姿态角、航向角、水平速度和垂直速度。

进一步的，根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在所述仿真界面中，包括：

根据所述飞行控制参数调整模拟飞机器电机转动的扭矩；

根据所述扭矩确定所述模拟飞行器的俯仰角和滚转角；

根据所述俯仰角和滚转角，确定模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中。

进一步的，根据所述俯仰角和滚转角，确定模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中，包括：

根据所述俯仰角和滚转角及设定的速度计算公式，确定模拟飞行器在目标时刻的水平速度与垂直速度并显示在仿真界面中。

加载初始信息，所述初始信息包括模拟飞行器在仿真界面的初始位置坐标、初始姿态和初始航向角；

以所述初始信息为基准，根据所述俯仰角和滚转角确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中。

进一步的，以所述初始信息为基准，根据所述俯仰角和滚转角确定目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中，包括：

根据所述俯仰角和滚转角确定模拟飞行器在三轴方向上的飞行速度；

以所述初始位置坐标为基准，对飞行速度按照时间积分得到模拟飞行器在目标时刻的空间位置坐标并显示在仿真界面中。

以所述初始姿态为基准，根据所述俯仰角和滚转角及设定的姿态角计算公式，确定所述模拟飞行器在目标时刻的姿态并显示在仿真界面中。

以所述初始航向角为基准，根据所述俯仰角和滚转角及设定的航向角计算公式，确定所述模拟飞行器在目标时刻的航向角并显示在仿真界面中。

进一步的，还包括：

按照时间序列生成飞行模拟日志，以用于在所述仿真界面中还原所述模拟飞行器在各目标时刻的飞行信息，其中，所述飞行模拟日志至少包括用户输入的飞行控制参数。

进一步的，所述仿真界面还用于显示以下至少一种：操纵杆信息、飞行模式指示信息，相对位置表盘信息和中央处理器(Central Processing Unit，CPU)消耗指示信息。

第二方面，本发明实施例提供了一种飞行模拟装置，包括：

采集模块，用于采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数；

飞行信息显示模块，用于根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在所述仿真界面中，

进一步的，所述飞行信息显示模块，包括：

调整单元，用于根据所述飞行控制参数调整模拟飞机器电机转动的扭矩；

角度确定单元，用于根据所述扭矩确定所述模拟飞行器的俯仰角和滚转角；

显示单元，用于根据所述俯仰角和滚转角，确定模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中。

进一步的，所述显示单元，包括：

第一显示子单元，用于根据所述俯仰角和滚转角及设定的速度计算公式，确定模拟飞行器在目标时刻的水平速度与垂直速度并显示在仿真界面中。

进一步的，所述显示单元，包括：

加载单元，用于加载初始信息，所述初始信息包括模拟飞行器在仿真界面的初始位置坐标、初始姿态和初始航向角；

第二显示子单元，用于以所述初始信息为基准，根据所述俯仰角和滚转角确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中。

进一步的，所述第二显示子单元，具体用于：

进一步的，所述装置还包括：

日志生成模块，用于按照时间序列生成飞行模拟日志，以用于在所述仿真界面中还原所述模拟飞行器在各目标时刻的飞行信息，其中，所述飞行模拟日志至少包括用户输入的飞行控制参数。

进一步的，所述仿真界面还用于显示以下至少一种：操纵杆信息、飞行模式指示信息，相对位置表盘信息和中央处理器消耗指示信息。

第三方面，本发明实施例提供了一种设备，包括：

采集设备，用于采集用户输入的飞行控制参数；

显示器，用于将模拟飞行器在目标时刻的飞行信息显示在仿真界面中；

一个或多个处理器；以及

存储装置，用于存储一个或多个程序；

所述处理器分别与所述存储装置、所述采集设备以及所述显示器连接；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的飞行模拟方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的飞行模拟方法。

本发明实施例提供了一种飞行模拟方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数；根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在所述仿真界面中，其中，所述飞行信息包括下述至少一项：空间坐标位置、姿态角、航向角、水平速度和垂直速度。通过上述技术方案，实现了提高飞行模拟控制的易操作性和直观性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种飞行模拟方法的流程图；

图2为本发明实施例一中的一种仿真界面的示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种飞行模拟方法的流程图；

图4为本发明实施例二中显示水平速度与垂直速度的示意图

图5为本发明实施例二中显示飞行轨迹的示意图；

图6为本发明实施例二中显示模拟飞行器的航向角的示意图；

图7为本发明实施例二中显示模拟飞行器的姿态的示意图；

图8为本发明实施例二中显示操纵杆信息的示意图

图9为本发明实施例二中显示飞行模式指示信息的示意图；

图10为本发明实施例二中显示相对位置表盘信息的示意图；

图11为本发明实施例二中显示中央处理器消耗指示信息的示意图；

图12为本发明实施例二中显示用户自定义信息的示意图

图13为本发明实施例三提供的一种飞行模拟装置的结构示意图；

图14为本发明实施例四提供的一种设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种飞行模拟方法的流程图，本实施例可适用于对模拟飞行器的飞行信息进行监控并通过仿真界面显示的情况。具体的，该飞行模拟方法可以由飞行模拟装置执行，该飞行模拟装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在设备中。进一步的，设备包括但不限定于：台式计算机、笔记本电脑、智能手机以及平板电脑等智能终端。

需要说明的是，模拟飞行器是指参照真实的飞行器(无人机)的各项参数和性能所建立的虚拟模型，通过飞行模拟技术可以针对所开发的飞行器进行试飞、飞行监控和飞行过程还原等。飞行模拟技术是一种用于将飞行过程模拟出来的技术，基于飞行模拟技术，构建出模拟飞行器的飞行动力学模型、气动模型和发动机模型等，从而模拟并显示飞行过程。其中，飞机动力学模型涉及运动方程、气动参数、气动力以及力矩，运动方程用于完成飞行器六自由度刚体运动方程的解算；根据气动参数和模拟飞行器的特性参数可得到气流轴上的气动力和力矩，根据机体坐标系中的线加速度、角加速度、角速度等，可得到合加速度和姿态角，进而计算得到模拟飞行器的空间位置坐标、航向角和飞行速度等。

如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

S110、采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数。

具体的，模拟飞行器的特性参数是指模拟飞行器自身固有的特性参数，例如质量、转动惯量等。在接收到用户的飞行控制参数后，根据飞机动力学模型和特性参数，会形成模拟飞行器的电机控制信号，电机产生拉力，力的扭矩控制模拟飞行器根据飞行控制参数飞行。飞行参数是指飞行过程中模拟飞行器实时的飞行速度、航向角、姿态角等。用户可通过键盘、鼠标、操纵杆、触摸、语音等形式输入飞行控制参数。例如，用户可通过键盘输入飞机的质量、转动惯量从而更改特性参数；又如，用户可通过操纵杆控制模拟飞行器的航向、通过调整操纵杆的杆量控制飞行速度等。

可选的，将预设的飞行控制参数作为默认的飞行控制参数。在采集到用户输入的飞行控制参数后，更新默认的飞行控制参数。

S120、根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在所述仿真界面中，其中，所述飞行信息包括下述至少一项：空间坐标位置、姿态角、航向角、水平速度和垂直速度。

具体的，根据用户输入的飞行控制参数，结合飞机动力学模型，可控制模拟飞行器的飞行过程，得到目标时刻的飞行信息。飞行信息可以是实时监控并显示在仿真界面中的，这种情况下目标时刻是指当前时刻；飞行信息也可以是根据某次飞行过程的历史数据还原出的，这种情况下目标时刻是指用户指定的时刻或时间段，例如，根据历史数据还原出某次飞行过程的前10分钟的飞行信息，将飞行信息显示在仿真界面中。

图2为本发明实施例一中的一种仿真界面的示意图。如图2所示，中间为模拟飞行器的空间坐标位置随时间迭代形成的飞行轨迹，图2的左侧从上到下依次为第一操纵杆的杆量、航向角、水平速度和垂直速度、模拟飞行器与基准点的相对位置、CPU占用率，图2的右侧从上到下依次为第二操纵杆的杆量、姿态角、飞行模式、用于自定义信息，其中，空间坐标位置是飞行轨迹的基础数据，空间坐标位置、姿态角、航向角、水平速度和垂直速度是关键的飞行信息。

本实施例的飞行模拟方法，可用于前期开发，对模拟飞行器的飞行信息进行实时监控，模拟真实飞行，验证模拟飞行器性能是否稳定，从而避免每次开发飞行器或者修改程序都需要试飞，节约开发时间，提升开发效率，也可以减少开发阶段的飞行事故带来的损失。此外，该飞行模拟方法也可用于飞行过程重现，用户或者开发人员可根据历史数据将飞行信息显示在仿真界面中，回放飞行过程，利于故障分析。在实际应用中，通过插如操纵杆(joystick摇杆)即可驱动仿真界面，将飞行过程可视化，利于飞行器的调试开发。所述仿真界面的特点是：画面直观简洁，易于观看，后台程序运算量少，信息量丰富，易于修改及维护。

本发明实施例一提供的一种飞行模拟方法，通过采集用户输入的飞行控制参数，确定模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并进行显示，用户可便捷地修改特性参数和飞行信息，提高了飞行模拟控制的易操作性和直观性。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种飞行模拟的方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上进行优化，对确定飞行信息的过程进行具体描述。需要说明的是，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例。

具体的，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

S10、采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数。

S20、根据所述飞行控制参数调整模拟飞机器电机转动的扭矩。

具体的，当用户输入飞行控制参数后，根据飞机动力学模型的原理，可形成电机控制信号，实现对模拟飞行器电机的控制，电机产生拉力从而形成扭矩。

S30、根据所述扭矩确定所述模拟飞行器的俯仰角和滚转角。

具体的，基于飞机动力学模型的原理，根据扭矩可确定模拟飞行器的角速度，从而确定俯仰角和滚转角。

S40、根据所述俯仰角和滚转角，确定模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中。

进一步的，根据所述俯仰角和滚转角，确定模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中，包括步骤S410-S430。

S410、根据所述俯仰角和滚转角及设定的速度计算公式，确定模拟飞行器在目标时刻的水平速度与垂直速度并显示在仿真界面中。

具体的，水平速度与垂直速度的迭代计算公式如下：

其中，T为根据电机模型计算得到的推力，D为根据阻力模型得到的阻力(D_x、D_y、D_z分别对应于三轴的方向)，m为模拟飞行器的质量，

为水平横向速度变化率(沿模拟飞行器横向移动的方向)，

为水平纵向速度变化率(沿模拟飞行器前进或后退的方向)，则水平速度为

为垂直速度变化率(竖直方向升降的速度，正值为上升，负值为下降)。

图4为本发明实施例二中显示水平速度与垂直速度的示意图。如图4所示，垂直速度(Vertical Velocity)为0m/s，水平速度(Horizontal Velocity)为5m/s。可选的，通过读取历史数据中存储的水平速度与垂直速度显示在仿真界面中。

S420、加载初始信息，所述初始信息包括模拟飞行器在仿真界面的初始位置坐标、初始姿态和初始航向角。

具体的，初始信息可以为预设的默认的飞行信息，也可包含在用户输入的飞行控制信息中。

S430、以所述初始信息为基准，根据所述俯仰角和滚转角确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中。

进一步的，以所述初始信息为基准，根据所述俯仰角和滚转角确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在仿真界面中，包括步骤S4310-S4340。需要说明的是，本实施例不限定步骤S4310-S4340的执行顺序。

S4310、根据所述俯仰角和滚转角确定模拟飞行器在三轴方向上的飞行速度。

具体的，根据所述俯仰角和滚转角可得到模拟飞行器在x、y、z三轴方向上的飞行速度，分别记为V_x、V_y、V_z。其中，x轴是对应于机身横向的轴，y轴是对应于机身前进方向的轴，z轴是对应于机身升降的垂直方向的轴。

S4320、以所述初始位置坐标为基准，对飞行速度按照时间积分得到模拟飞行器在目标时刻的空间位置坐标并显示在仿真界面中。

具体的，将初始位置坐标记为M₀，则对飞行速度按照时间积分可得到模拟飞行器从初始时刻(记为t₀)到目标时刻(记为t)在三轴方向上飞行的距离：

亦即

以M₀为基准，即可得到目标时刻的空间位置坐标：

图5为本发明实施例二中显示飞行轨迹的示意图。如图5所示，随时间的积分，将各目标时刻的空间位置坐标迭代显示，按时间先后顺序用曲线连接即可得到飞行轨迹。可选的，通过读取历史数据中存储的空间位置坐标形成飞行轨迹并显示在仿真界面中。

进一步的，在将模拟飞行器的图标显示在对应的空间位置坐标上时，结合模拟飞行器实时的姿态进行显示。

S4330、以所述初始航向角为基准，根据所述俯仰角和滚转角及设定的航向角计算公式，确定所述模拟飞行器在目标时刻的航向角并显示在仿真界面中。

图6为本发明实施例二中显示模拟飞行器的航向角的示意图。如图6所示，模拟飞行器的图标形状最尖的角所指的方向即为当前飞机的航向，按照上北下南左西右东原则显示。用于显示航向的仪表盘可通过MATLAB中的polarplot函数实现。如图6所示，模拟飞行器的图标由4个顶点构成，其中，1个凹陷的顶点代表机尾，3个凸起的顶点中最尖的角代表机头，另外两个对称的角代表模拟飞行器的两个机翼。仪表盘的中心为原点(0，0)，圆盘半径设定为单位长度1，原点记为O，机头记为P₁，左机翼记为点P₂，机尾记为P₃，右机翼记为P₄。本实施例中设定OP₁＝OP₂＝OP₄＝1，OP₃＝1/3，∠P₁OP₂＝135°，∠P₁OP₄＝135°，∠P₂OP₄＝90°。通过其计算4个顶点的实时坐标，不断地更新，也就动态显示了飞机的航向角。

进一步的，将航向角记为ψ，ψ迭代更新计算方法为：

其中，θ和φ分别为俯仰角和滚转角，ω_y和ω_z分别为机身在y、z轴方向的转动角速率，M_z为z轴方向的控制力矩，J_z为飞机绕z轴转动的转动惯量，M_z和J_z是模拟飞行器的特性参数。通过上式可实时地计算航向角，并显示在仿真界面中。

进一步的，模拟飞行器图标的4个顶点与航向角之间的转换参数包括4个基本向量

以及1个位置转换参数：

利用上述转换参数根据航向角可确定4个顶点的位置为：

可选的，通过读取历史数据中存储的俯仰角和滚转角计算目标时刻的航向并显示在仿真界面中。

S4340、以所述初始姿态为基准，根据所述俯仰角和滚转角及设定的姿态角计算公式，确定所述模拟飞行器在目标时刻的姿态并显示在仿真界面中。

具体的，模拟飞行器的姿态是指姿态角，用于反映模拟飞行器的机身倾斜情况。姿态角包括俯仰角矢量

和滚转角矢量

其计算原理如下：

其中，ω_x、ω_y和ω_z分别为机身在x、y、z轴方向的转动角速率，M_x、M_y为x轴、y轴方向的控制力矩，J_x、J_y为飞机绕x、y轴转动的转动惯量，根据M_x、M_y、转动角速率以及上一时刻的姿态角便可以计算实时的姿态角，显示在仿真界面中。

进一步的，姿态角同样是通过模拟飞行器图标的4个顶点组成的封闭形状表示。模拟飞行器图标的四个顶点与俯仰角、滚转角之间的转换参数包括4个基本向量

以及2个位置转换参数

由此可确定四个顶点的位置：

图7为本发明实施例二中显示模拟飞行器的姿态的示意图。需要说明的是，在显示姿态时，无需考虑模拟飞行器的航向角，即在图7中显示姿态时，机头朝向固定的方向，只反映模拟飞行器的俯仰和滚转姿态。如图7所示，模拟飞行器的机头抬头，机身左倾。可选的，读取历史数据中存储的姿态角信息并将模拟飞行器在目标时刻的姿态显示在仿真界面中。

进一步的，在将模拟飞行器的图标显示在对应的空间位置坐标上时，结合模拟飞行器实时的姿态进行显示，即在图5中除了显示飞行轨迹，还通过显示模拟飞行器的图标，体现模拟飞行器的姿态和航向角。这种情况下，模拟飞行器图标的4个顶点与俯仰角、滚转角和航向角之间的转换参数包括4个基本向量

以及3个位置转换参数：

根据上述转换参数可确定四个顶点的位置为：

其中p_uav＝[x,y,z]^T为模拟飞行器在如图5所示的坐标系中的实时位置，对应的4个顶点的位置坐标考虑了航向角、俯仰角和姿态角。

进一步的，所述方法还包括：按照时间序列生成飞行模拟日志(Log)，以用于在所述仿真界面中还原所述模拟飞行器在各目标时刻的飞行信息，其中，所述飞行模拟日志至少包括用户输入的飞行控制参数。

具体的，飞行模拟日志中存储的是历史数据，至少包括用户输入的飞行控制参数，从而通过读取飞行模拟日志中的历史数据还原模拟飞行器的飞行过程。可选的，飞行模拟日志还可以包括初始信息以及各个目标时刻的飞行信息的计算结果。根据飞行模拟日志可以实现飞行重现，用来定位飞行中的问题。在模拟飞行器的飞行过程中，会存储日志数据，将这些数据存储在本地或远程的数据库中，便于飞行器开发的后期维护。

进一步的，所述仿真界面还用于显示以下至少一种：操纵杆信息、飞行模式指示信息、相对位置表盘信息和中央处理器消耗指示信息。

图8为本发明实施例二中显示操纵杆信息的示意图。如图8所示，示例性的，操纵杆共有两个，第一操纵杆用于输入推力(Thrust)和控制偏航(Yaw，绕机身的z轴方向变换机头的方向)，横轴代表Yaw杆量，值在0～1之间，纵轴代表Thrust杆量，值在0～1之间；第二操纵杆用于控制俯仰角(Pitch，绕机身的y轴方向俯仰)和滚转角(Roll，绕机身的x轴方向滚转)，横轴代表Roll杆量，值在0～1之间，纵轴代表Pitch杆量，值在0～1之间。两个操纵杆均可以360°方向任意打杆，两个操纵杆可任意组合，在飞行模拟时，通过USB端口连接joystick摇杆，即可获取joystick的杆量，实时显示出用户打杆的杆量信息。需要说明的是，操纵杆信息属于用户输入的飞行控制信息，可以实现对飞行过程的控制，并记录在飞行模拟日志中。可选的，通过读取日志中的历史数得到还原目标时刻的操纵杆信息并显示在仿真界面中。

进一步的，飞行模式指示信息包括：飞行模式(Mode)和飞行状态(Flight_Status)。示例性的，对于飞行模式，Mode＝1为姿态模式(ATTI)，在姿态模式下，不使用GPS模块和视觉系统进行定位，无人机仅提供姿态増稳；Mode＝2为全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)模式，即通过使用GPS模块或多方位视觉系统实现模拟飞行器的精确悬停，指点飞行、规划航线等都需要在GPS模式下进行；Mode＝4为视觉(Vision)模式，在卫星信号弱且满足视觉定位系统工作条件时会进入视觉模式。对于飞行状态，Flight_Status＝1为起飞，Flight_Status＝2为悬停，Flight_Status＝3为智能任务，Flight_Status＝4为返航，Flight_Status＝5为降落等。

图9为本发明实施例二中显示飞行模式指示信息的示意图。如图9所示，模拟飞行器的飞行模式在时刻0由Vision模式切换到GPS模式，在时刻500切换为Vision模式；飞行状态在0时刻至500时刻为降落。

可选的，通过读取日志中的历史数据可得到目标时刻的飞行模式指示信息并显示在仿真界面中。

进一步的，相对位置表盘信息用于显示模拟飞行器与基准位置之间的相对关系，其中，基准位置可以为模拟飞行器的初始位置，也可以为根据用户实际需求独立设定的预设位置，从而反映模拟飞行器当前处于基准位置的什么方位、多远距离，以上北下南左西右东为原则。

图10为本发明实施例二中显示相对位置表盘信息的示意图。需要说明的是，在显示相对位置表盘信息时，主要参考模拟飞行器的水平位置(x轴和y轴方向上的实时相对位置，无需考虑z轴方向的相对关系)。

可选的，通过读取日志中的历史数据可得到目标时刻的相对位置表盘信息并显示在仿真界面中。

进一步的，中央处理器消耗指示信息用于显示当前模拟飞行器的CPU消耗百分比。所述百分比为CPU_uav＝电脑主频*CPU_电脑/飞机主频*100％。可选的，通过读取日志中的历史数据可得到目标时刻的中央处理器消耗指示信息并显示在仿真界面中。

图11为本发明实施例二中显示中央处理器消耗指示信息的示意图。如图11所示，CPU消耗为90％。可选的，所述百分比小于60％时显示为绿色，介于61％～90％之间时显示为为黄色，大于90％则显示为红色。

进一步的，所述仿真界面还用于显示用户自定义(User Self-define)信息。图12为本发明实施例二中显示用户自定义信息的示意图。用户可根据实际需求设定模拟飞行相关的飞行信息进行显示。例如，显示模拟飞行器的飞行时长、飞行总距离等。

进一步的，通过小弹窗显示飞行时长，例如显示“Flight Time：264.0s”的字样；也可以将飞行时长显示在仿真主界面的任意空白位置。需要说明的是，在实时显示飞行信息的情况下，飞行时长即为仿真时长。可选的，通过读取日志中的历史数据可还原从初始时刻到目标时刻的飞行时长并显示在仿真界面中。

本发明实施例二提供的一种飞行模拟方法，在上述实施例的基础上进行优化，能够确定并显示全面的飞行信息；通过在电脑上插上joystick即可驱动仿真界面，进行飞行模拟；用户或者开发人员可根据飞行模拟日志实现飞行重现，还原飞行过程，从而帮助开发人员进行故障分析；通过可视化的仿真界面，利于飞行器的调试开发。本实施例的仿真界面具有简洁、直观易于观看的特点，且后台程序运算量少，信息量丰富，易于修改及维护。

实施例三

图13为本发明实施例三提供的一种飞行模拟装置的结构示意图。本实施例提供的飞行模拟装置包括：

采集模块310，用于采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数；

飞行信息显示模块320，用于根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在所述仿真界面中，

本发明实施例三提供的一种飞行模拟装置，通过采集模块采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数；通过飞行信息显示模块根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在所述仿真界面中，其中，所述飞行信息包括下述至少一项：空间坐标位置、姿态角、航向角、水平速度和垂直速度。通过上述技术方案，提高了飞行模拟控制的易操作性和直观性。

在上述实施例的基础上，所述飞行信息显示模块320，包括：

进一步的，所述显示单元，包括：

进一步的，所述第二显示子单元，具体用于：

进一步的，所述装置还包括：

本发明实施例三提供的飞行模拟装置可以用于执行上述任意实施例提供的飞行模拟方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例四

图14为本发明实施例四提供的一种设备的硬件结构示意图。所述设备包括但不限定于：台式计算机、笔记本电脑、智能手机以及平板电脑等智能终端，还可以是上位机、工控机等电子设备。如图14所示，本实施例提供的一种设备，包括：处理器410、存储装置420、采集设备430以及显示器440。采集设备430用于采集用户输入的飞行控制参数；显示器440用于将模拟飞行器在目标时刻的飞行信息显示在仿真界面中。处理器410分别与所述存储装置420、采集设备430以及显示器430连接。其中，采集设备430可以为鼠标、键盘、麦克风、触摸显示屏等输入设备，以使用户手动点击或输入飞行控制参数，也可以为传感器，用于测量操纵杆的杆量、测量用户触摸的压力等；显示器440可以为液晶显示屏、LED显示屏、触摸显示屏等，用于提供显示飞行信息的仿真界面。

该设备中的处理器可以是一个或多个，图14中以一个处理器410为例，所述设备中的处理器410和存储装置420可以通过总线或其他方式连接，图14中以通过总线连接为例。

所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器410执行，使得所述一个或多个处理器实现上述实施例中任意所述的飞行模拟方法。

该设备中的存储装置420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储一个或多个程序，所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中飞行模拟方法对应的程序指令/模块(例如，附图13所示的飞行模拟装置中的模块，包括：采集模块310以及飞行信息显示模块320)。处理器410通过运行存储在存储装置420中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的飞行模拟方法。

存储装置420主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等(如上述实施例中的飞行控制参数、飞行信息等)。此外，存储装置420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

并且，当上述设备中所包括一个或者多个程序被所述一个或者多个处理器410执行时，进行如下操作：采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数；根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在所述仿真界面中，其中，所述飞行信息包括下述至少一项：空间坐标位置、姿态角、航向角、水平速度和垂直速度。

本实施例提出的设备与上述实施例提出的飞行模拟方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例，并且本实施例具备与执行飞行模拟方法相同的有益效果。

在上述实施例的基础上，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被飞行模拟装置执行时实现本发明上述任意实施例中的飞行模拟方法，该方法包括：采集用户输入的飞行控制参数，所述飞行控制参数包括模拟飞行器的特性参数和飞行参数；根据所述飞行控制参数，确定所述模拟飞行器在目标时刻的飞行信息并显示在所述仿真界面中，其中，所述飞行信息包括下述至少一项：空间坐标位置、姿态角、航向角、水平速度和垂直速度。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的飞行模拟方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的飞行模拟方法中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的飞行模拟方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。