CN112230568A - 一种无人机仿真系统、仿真方法及无人机 - Google Patents

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周宏建
姚宁
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric

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Abstract

本发明公开了一种无人机仿真系统、仿真方法及无人机，其中仿真系统包括：仿真上位机，所述仿真上位机用于生成无人机的控制指令；生成模块，所述生成模块用于根据所述控制指令生成并导入对应的无人机仿真模型；场景模拟模块，所述场景模拟模块用于建立仿真环境场景并添加所述无人机仿真模型；场景显示模块，所述场景显示模块与所述场景模拟模块连接，所述场景显示模块用于显示无人机仿真结果，实现无人机的仿真操作；本发明可以快速添加各种类型的无人机模型，对普通用户很友好的同时降低了修改成本。

Description

一种无人机仿真系统、仿真方法及无人机
技术领域
本发明涉及无人机仿真技术领域，更具体的说是涉及一种无人机仿真系统、仿真方法及无人机。
背景技术
目前，现在有很多无人机仿真系统，可以在操纵者使用遥控器发出控制信号，然后仿真系统会根据控制信号和模拟出来的无人机飞行环境计算出接下来无人机的一系列动作，可以方便操纵者更好的了解和练习操纵无人机，也可以更好的了解无人机的特性，减少各种不必要的损失。
但是，目前国内外对于无人机仿真平台的设计大多以MATLAB和Simulink为基础，这种仿真的解决方案的问题在于，在可视化上的效果对普通用户来讲并不友好，并且缺乏对真实场景的模拟，过于局限于某台型号的无人机。关注底层，导致修改和扩充的成本较大。
因此，如何提供一种通用的无人机仿真系统及仿真方法本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无人机仿真系统、仿真方法及无人机，可以快速添加各种类型的无人机模型，对普通用户很友好的同时降低了修改成本。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无人机仿真系统，包括：
仿真上位机，所述仿真上位机用于生成无人机的控制指令；
生成模块，所述生成模块用于根据所述控制指令生成并导入对应的无人机仿真模型；
场景模拟模块，所述场景模拟模块用于建立仿真环境场景并添加所述无人机仿真模型；
场景显示模块，所述场景显示模块与所述场景模拟模块连接，所述场景显示模块用于显示无人机仿真结果，实现无人机的仿真操作。
优选的，所述仿真上位机包括：
参数设置单元，所述参数设置单元用于设置无人机仿真模型的参数信息；
动作指令生成单元，所述动作指令生成单元用于生成需完成的动作指令；
发送单元，所述发送单元综合所述参数信息及所述动作指令，生成控制指令并发送至所述生成模块。
优选的，所述场景显示模块通过WebGL协议与所述场景模拟模块连接。
优选的，还包括：数据库模块，所述数据库模块用于存储多个无人机仿真模型。
一种无人机仿真方法，包括：
步骤1、通过所述仿真上位机完成无人机的参数配置，并将配置的参数发送至所述生成模块；
步骤2、通过所述生成模块生成对应的无人机根据所述控制指令生成并导入对应的无人机仿真模型，并发送至所述场景模拟模块；
步骤3、通过所述场景模拟模块建立无人机仿真环境场景并添加所述无人机仿真模型；
步骤4、通过所述场景显示模块显示最终的无人机仿真结果。
优选的，通过所述所述参数设置单元用于设置无人机的参数信息，通过所述动作指令生成单元用于生成无人机需完成的动作指令。
优选的，所述动作指令包括：角度、角速度、速度、高度、姿态、航向、经度、纬度中的一种或几种。
一种无人机，包括上述任一项所述的无人机仿真系统。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种无人机仿真系统、仿真方法及无人机，通过预先建立无人机模型的数据库，能够支持更多无人机仿真模型以及更多场景下的无人机仿真，具有很好的扩展性；同时本发明可以快速添加各种类型的无人机模型，算法同样可编写代码封装起来，对普通用户很友好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种无人机仿真系统的原理框图；
在图1中：
1-仿真上位机，2-生成模块，3-场景模拟模块，4-场景显示模块，11-参数设置单元，12-动作指令生成单元，13-发送单元，4-场景显示模块，5-数据库模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见附图1所示，本发明实施例1公开了一种无人机仿真系统，包括：
仿真上位机1，仿真上位机1用于生成无人机的控制指令；
生成模块2，生成模块2用于根据控制指令生成并导入对应的无人机仿真模型；
场景模拟模块3，场景模拟模块3用于建立仿真环境场景并添加无人机仿真模型；
场景显示模块4，场景显示模块4与场景模拟模块3连接，场景显示模块4用于显示无人机仿真结果，实现无人机的仿真操作。
在一个具体的实施例中，仿真上位机3包括：
参数设置单元11，参数设置单元11用于设置无人机仿真模型的参数信息；
动作指令生成单元12，动作指令生成单元12用于生成需完成的动作指令；
发送单元13，发送单元13综合参数信息及动作指令，生成控制指令并发送至生成模块。
在一个具体的实施例中，场景显示模块4通过WebGL协议与场景模拟模块3连接。
在一个具体的实施例中，还包括：数据库模块5，数据库模块5用于存储多个无人机仿真模型。
本发明实施例1还提供一种无人机，包括实施例中任一项的无人机仿真系统。
实施例2
本发明实施例2提供一种无人机仿真方法，包括：
步骤1、通过仿真上位机1完成无人机的参数配置，并将配置的参数发送至生成模块2；
步骤2、通过生成模块2生成对应的无人机根据控制指令生成并导入对应的无人机仿真模型，并发送至场景模拟模块3；
步骤3、通过场景模拟模块3建立无人机仿真环境场景并添加无人机仿真模型；
步骤4、通过场景显示模块4显示最终的无人机仿真结果。
在一个具体的实施例中，通过参数设置单元11用于设置无人机的参数信息，通过动作指令生成单元12用于生成无人机需完成的动作指令。
在一个具体的实施例中，动作指令包括：角度、角速度、速度、高度、姿态、航向、经度、纬度中的一种或几种。
在一个具体的实施例中，用户可通过仿真上位机1同时设置多个无人机的参数信息，利用生成模块2生成对应的控制指令，通过场景模拟模块3对生成多个无人机模型进行展示，可同时进行多个无人机模拟操作展示。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种无人机仿真系统，其特征在于，包括：
仿真上位机(1)，所述仿真上位机(1)用于生成无人机的控制指令；
生成模块(2)，所述生成模块(2)用于根据所述控制指令生成并导入对应的无人机仿真模型；
场景模拟模块(3)，所述场景模拟模块(3)用于建立仿真环境场景并添加所述无人机仿真模型；
场景显示模块(4)，所述场景显示模块(4)与所述场景模拟模块(3)连接，所述场景显示模块(4)用于显示无人机仿真结果，实现无人机的仿真操作。
2.根据权利要求1所述的一种无人机仿真系统，其特征在于，所述仿真上位机(11)包括：
参数设置单元(11)，所述参数设置单元(11)用于设置无人机仿真模型的参数信息；
动作指令生成单元(12)，所述动作指令生成单元(12)用于生成需完成的动作指令；
发送单元(13)，所述发送单元(13)综合所述参数信息及所述动作指令，生成控制指令并发送至所述生成模块。
3.根据权利要求1所述的一种无人机仿真系统，其特征在于，所述场景显示模块(4)通过WebGL协议与所述场景模拟模块(3)连接。
4.根据权利要求2所述的一种无人机仿真系统，其特征在于，还包括：数据库模块(5)，所述数据库模块(5)用于存储多个无人机仿真模型。
5.一种无人机仿真方法，其特征在于，包括：
步骤1、通过所述仿真上位机(1)完成无人机的参数配置，并将配置的参数发送至所述生成模块(2)；
步骤2、通过所述生成模块(2)生成对应的无人机根据所述控制指令生成并导入对应的无人机仿真模型，并发送至所述场景模拟模块(3)；
步骤3、通过所述场景模拟模块(3)建立无人机仿真环境场景并添加所述无人机仿真模型；
步骤4、通过所述场景显示模块(4)显示最终的无人机仿真结果。
6.根据权利要求5所述的一种无人机仿真方法，其特征在于，通过所述参数设置单元(11)用于设置无人机的参数信息，通过所述动作指令生成单元(12)用于生成无人机需完成的动作指令。
7.根据权利要求6所述的一种无人机仿真方法，其特征在于，所述动作指令包括：角度、角速度、速度、高度、姿态、航向、经度、纬度中的一种或几种。
8.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的无人机仿真系统。
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