无人机飞行仿真验证视景系统
无人机飞行仿真验证视景系统利用仿真建模技术和视景仿真技术,进行无人机飞行操控模拟和系统数据验证。系统为用户营造360°高逼真、高沉浸感的三维地理空间场景,提供更加身临其境的无人机操控体验和验证环境,模拟无人机真实的飞行操控和数据模拟,为系统验证、飞行器性能参数测试等提供数据支持。
三维空间场景环境建模
本系统基于数字地球与三维地理坐标系统,采用陆海空天与时间轴同步一体化的“大三维”系统架构;系统根据真实的高分辨卫星影像数据(包括DEM、DOM)构建逼真的战场地形地貌,以及配套的设施,如建机场、建筑物和无人机(携弹)、坦克装甲车等装备库;
除三维场景显示外,软件还提供二维电子地图显示,主要用于导航定位。二维电子地图使用矢量图或影像图作为地图数据,确保与三维场景显示一致。
二维地图
无人机仿真建模
系统按照真实的无人机物理数据和1:1的比例,构建高精度无人机三维模型,同时根据机械原理、机构联动方程、物理属性仿真算法和仿真交互要求,真实模拟无人机的动态工作过程。同时构建无人机动力学数据接口,包括运行控制参数接口、机械运动方程或机构联动方程接口,如:转速、油门、步长、旋转角速度、位置等,用以驱动静态三维模型,实现机构联动和动态运转。
载荷仿真建模
无人机载荷建模仿真是本系统需要实现的核心功能。无人机载荷主要是光电载荷(机载相机、红外、雷达等侦测设备)和装备等机载设备,系统将根据相机工作原理以及性能参数建立相应的数据模型,以数学模型为基础在三维场景中构建虚拟相机和装备动力学仿真模型。
系统在运行过程中,虚拟相机根据无人机飞行位置、速度、姿态、云台角度以及当前三维场景中实时输出拍摄画面,最后根据载荷类型对画面进行相应的图像处理操作,模拟机载相机成像过程。
装备操控训练是用户使用摇杆对无人车上的装备进行操控,软件根据用户输入实时反馈装备状态,其数据流与无人机操控一致。通过摇杆设备,用户可以操控炮台转动、俯仰、开火等动作。
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