[发明专利]一种无人机半物理仿真系统及测评方法

权利要求书

1.一种无人机半物理仿真系统，其特征在于，包括：

自动驾驶仪；存储有模拟数据；其中，所述模拟数据包括无人机在测试场景中的飞行数据以及环境数据；所述飞行数据中包括飞行特性参数以及飞行轨迹；

半物理仿真平台，通过硬件接口与所述自动驾驶仪连接；所述半物理仿真平台用于基于所述飞行特性参数构建第一飞行器模型；基于所述测试场景和/或所述环境数据构建第一模拟场景；以及基于所述飞行轨迹在所述第一模拟场景中对所述第一飞行器模型进行仿真测试，进而获取仿真测试结果。

2.根据权利要求1所述的无人机半物理仿真系统，其特征在于，所述半物理仿真平台包括控制模块，所述控制模块用于在所述第一飞行器模型进行仿真测试过程中对所述第一飞行器模型进行控制。

3.根据权利要求1所述的无人机半物理仿真系统，其特征在于，所述半物理仿真平台包括反馈感知模块；所述反馈感知模块用于根据所述第一飞行器模型的测试参数以及预设第一评估参数对所述第一飞行器模型进行评估；其中，所述测试参数包括姿态角信息、飞行路径以及避障参数。

4.根据权利要求3所述的无人机半物理仿真系统，其特征在于，所述预设第一评估参数包括预设期望姿态角；相应的，所述反馈感知模块用于将所述姿态角信息与所述预设期望姿态角进行比对，进而根据比对结果对所述第一飞行器模型进行评估。

5.根据权利要求4所述的无人机半物理仿真系统，其特征在于，所述反馈感知模块还用于基于所述姿态角信息与所述预设期望姿态角的比对结果，获取姿态角的偏差值；并通过所述偏差值对所述第一飞行器模型的姿态进行调节。

6.根据权利要求3所述的无人机半物理仿真系统，其特征在于，所述预设第一评估参数包括预设飞行路径；相应的，所述反馈感知模块用于将所述飞行路径与所述预设飞行路径进行比对，进而根据比对结果对所述第一飞行器模型的路径规划能力进行评估。

7.根据权利要求3所述的无人机半物理仿真系统，其特征在于，所述第一评估参数包括预设避障时长，相应的，所述避障参数中包括避障时长；所述反馈感知模块用于将所述预设避障时长和所述避障时长进行比对，进而根据比对结果对所述第一飞行器模型的避障能力进行评估。

8.根据权利要求3所述的无人机半物理仿真系统，其特征在于，所述第一评估参数包括预设安全距离，相应的，所述避障参数中包括避障距离；所述反馈感知模块用于将所述预设安全距离和所述避障距离进行比对，进而根据比对结果对所述第一飞行器模型的安全避障能力进行评估。

9.根据权利要求1所述的无人机半物理仿真系统，其特征在于，所述无人机半物理仿真系统还包括：光电测试设备，以地面站形式布设；所述光电测试设备包括：成像设备、激光测距仪以及惯性测量单元；所述成像设备用于对所述测试场景中的障碍物进行检测以及用于跟踪所述无人机的飞行，进而获取所述无人机的飞行图像；所述激光测距仪用于获取与所述无人机的第一距离；所述惯性测量单元设置在所述成像设备上，用于测量所述成像设备的实时姿态；

所述半物理仿真平台与所述光电测试设备连接，所述半物理仿真平台用于根据所述飞行图像、所述第一距离以及所述实时姿态获取所述无人机的地理位置、所述无人机的速度和所述无人机与所述测试场景中的障碍物的距离，以及根据所述无人机的地理位置、所述无人机的速度和所述无人机与所述测试场景中的障碍物的距离构建第二飞行器模型；并基于所述测试场景构建第二模拟场景，以及在所述第二模拟场景中对所述第二飞行器模型进行仿真测试，进而获取仿真测试结果。

10.一种测评方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的无人机半物理仿真系统中的半物理仿真平台，所述无人机半物理仿真系统还包括自动驾驶仪，所述自动驾驶仪存储有模拟数据；其中，所述模拟数据包括无人机在测试场景中的飞行数据以及环境数据；其中，所述飞行数据中包括飞行特性参数以及飞行轨迹，所述方法包括：

获取所述飞行特性参数；

基于所述飞行特性参数构建第一飞行器模型，并基于所述飞行轨迹在第一模拟场景中对所述第一飞行器模型进行仿真测试，获取仿真测试结果；其中，所述第一模拟场景为所述半物理仿真平台基于所述测试场景和/或所述环境数据构建的场景。