[发明专利]一种可视化无人机飞行控制半实物仿真测试方法及系统

摘要

本发明涉及一种可视化无人机飞行控制半实物仿真测试方法及系统，属于可视化系统仿真技术领域。本发明通过建立无人机系统动力学模型并初始化，按照地面站给定的航迹飞行，将飞行的舵量信息反馈给动力学模型做更新，再用更新后的动力学模型驱动无人机的三维模型仿真，并实时输出仿真图像及数据。本发明还提供一种基于上述方法的系统，为飞行控制律的设计、实验和验证提供了有效的手段和开发环境，以其简单、灵活、快速、逼真、实时的特点，提高了飞行控制系统仿真的效率既减少无人机测试风险和试验费用又缩短了研制周期。

主权项

1.一种可视化无人机飞行控制半实物仿真测试方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、建立无人机系统动力学模型；将无人机的气流速度V、迎角α、侧滑角β、滚转角速度p、俯仰角速度q、偏航角速度r、滚转角俯仰角θ、偏航角ψ以及方位参数x_e、y_e和高度H共12个状态量作为被控对象建立动力学模型；步骤二、建立无人机的三维模型；根据无人机的各部分尺寸的参数，使用专业三维绘图软件，生成无人机的三维外形图，包括前视图、左视图、后视图和三维整体图形；无人机的三维可视模型按照面向对象的思路设计，实现无人机模型的可动部分进行精细化控制，实现动画效果，且对每个对象有独一无二的名称；步骤三、初始化无人机系统动力学模型；根据飞行任务的要求，对无人机系统的航向、速度等进行初始化；步骤四、自驾仪在初始化后的无人机系统动力学模型下，按照地面站给定的航迹飞行，将飞行的舵量信息反馈给动力学模型；步骤五、动力学模型根据自动驾驶仪的数据更新自身的姿态、位置参数，同时调用步骤二建立的无人机三维模型，使其按照更新后的动力学模型仿真，并实时输出仿真图像及数据；至此，实现无人机的半实物可视化仿真测试。