[发明专利]一种无人机半物理仿真系统及测评方法

说明书

本申请提供一种无人机半物理仿真系统及测评方法。该系统包括：自动驾驶仪；存储有模拟数据；其中，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；半物理仿真平台，半物理仿真平台用于基于飞行特性参数构建第一飞行器模型；基于测试场景和/或环境数据构建第一模拟场景；以及基于飞行轨迹在第一模拟场景中对第一飞行器模型进行仿真测试，进而获取仿真测试结果。在本申请实施例中，在通过半物理仿真系统进行无人机的仿真测试时，会先通过硬件接口获取到自动驾驶仪的飞行数据输入，以此构建第一飞行器模型以及进行仿真测试。通过该方式，能够有效的仿真模拟出无人机实际的飞行状态，进而能够准确的对无人机的飞控精度进行模拟评估。

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种无人机半物理仿真系统及测评方法。

背景技术

无人机，是工业实现智能制造升级的核心装备之一，在测绘、智能化生产、智慧农业等多个领域发挥着重要作用。

但是目前对于无人机的飞控性能及其评测技术(测量设备、检测评估系统等)研究不足，尤其在无人机产业发展中的检测、计量和认证等关键技术难题，一直面临着“检不了、检不出、检不准”等困境，影响了无人航空器的质量提升和应用领域拓展。在现有主流的对无人机的测试中，采用的半物理仿真系统，其测试对象(无人机的姿态、位置、速度等参数的模拟大多)大多通过系统中的软件模块直接对其进行定义，缺乏测试现场的实时硬件测量数据接入，导致仿真系统并不能反映无人机实际的飞行状态，进而影响对无人机的检测。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种无人机半物理仿真系统及测评方法，以改善“目前的半物理仿真系统，其测试对象大多通过系统中的软件模块直接对其进行定义，影响对无人机的检测结果”的问题。

本发明是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种无人机半物理仿真系统，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。

在本申请实施例中，在通过半物理仿真系统进行无人机的仿真测试时，会先通过硬件接口获取到自动驾驶仪的飞行数据输入，以此构建第一飞行器模型以及进行仿真测试。通过该方式，能够有效的仿真模拟出无人机实际的飞行状态，进而能够准确的对无人机的飞控精度进行模拟评估。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，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。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，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。

在本申请实施例中，由于是基于自动驾驶仪输入的飞行数据作为仿真数据而进行的仿真测试，使得测试结果中包括的姿态角信息、飞行路径以及避障参数也与实际相符合，进而提高了评估结果的准确性。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，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。

在本申请实施例中，通过将姿态角信息与所述预设期望姿态角进行比对，进而可以实现对第一飞行模型有效的量化评估。