[發(fā)明專利]無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110476550.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113110107B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王凱;盧明華;景華;牛鵬宇;牛洪芳;田國(guó)樽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京三快在線科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 謝冬寒

1.一種無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括：飛行控制模塊、作動(dòng)器模型、飛機(jī)模型、傳感器模型和導(dǎo)航模塊，

所述飛行控制模塊，用于基于控制指令和所述導(dǎo)航模塊所輸出的第一周期內(nèi)無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，向所述作動(dòng)器模型發(fā)送第二周期的作動(dòng)器數(shù)據(jù)，所述第一周期內(nèi)所述無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括所述無(wú)人機(jī)的第一位置、第一姿態(tài)和第一速度中至少一項(xiàng)，所述作動(dòng)器數(shù)據(jù)用于表示執(zhí)行所述控制指令所需輸出的動(dòng)能參數(shù)，所述第二周期為第一周期的下一個(gè)周期；

所述作動(dòng)器模型，用于基于所述飛行控制模塊的所述第二周期的作動(dòng)器數(shù)據(jù)，確定所述無(wú)人機(jī)的動(dòng)力元件的運(yùn)行參數(shù)，將所述運(yùn)行參數(shù)發(fā)送給所述飛機(jī)模型，所述作動(dòng)器模型基于對(duì)真實(shí)作動(dòng)器數(shù)據(jù)與真實(shí)動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行擬合得到；

所述飛機(jī)模型，用于基于所述運(yùn)行參數(shù)，獲取所述無(wú)人機(jī)的模擬狀態(tài)數(shù)據(jù)，將所述模擬狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至所述傳感器模型，所述模擬狀態(tài)數(shù)據(jù)包括所述無(wú)人機(jī)的計(jì)算位置、計(jì)算姿態(tài)、計(jì)算速度、計(jì)算加速度和計(jì)算角速度中至少一項(xiàng)；

所述傳感器模型，用于基于所述模擬狀態(tài)數(shù)據(jù)，確定至少一個(gè)傳感器的傳感器讀數(shù)，將所述傳感器讀數(shù)發(fā)送至所述導(dǎo)航模塊；

所述導(dǎo)航模塊，用于基于所述傳感器讀數(shù)，確定所述第二周期內(nèi)所述無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，所述第二周期內(nèi)所述無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括所述無(wú)人機(jī)的第二位置、第二姿態(tài)和第二速度中至少一項(xiàng)，所述導(dǎo)航模塊用于在所述無(wú)人機(jī)的任一周期內(nèi)模擬對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行制導(dǎo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述飛機(jī)模型包括：

姿態(tài)子模型，用于基于所述無(wú)人機(jī)的螺旋槳轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，獲取所述無(wú)人機(jī)的歐拉角，所述歐拉角用于表示所述無(wú)人機(jī)的計(jì)算姿態(tài)；

速度子模型，用于基于所述歐拉角和所述運(yùn)行參數(shù)，獲取所述無(wú)人機(jī)的計(jì)算速度；

位置子模型，用于基于所述計(jì)算速度，獲取所述無(wú)人機(jī)的計(jì)算位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述姿態(tài)子模型用于基于所述無(wú)人機(jī)的螺旋槳轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，獲取所述無(wú)人機(jī)的計(jì)算角速度；基于所述計(jì)算角速度，獲取所述無(wú)人機(jī)的歐拉角。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述速度子模型，用于基于所述歐拉角，獲取所述無(wú)人機(jī)的旋轉(zhuǎn)矩陣，所述旋轉(zhuǎn)矩陣用于表示所述無(wú)人機(jī)的計(jì)算姿態(tài)；基于所述旋轉(zhuǎn)矩陣和所述運(yùn)行參數(shù)，獲取所述無(wú)人機(jī)的計(jì)算加速度；基于所述計(jì)算加速度，獲取所述無(wú)人機(jī)的計(jì)算速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述位置子模型，用于基于所述第一周期內(nèi)所述無(wú)人機(jī)的位置，獲取所述第二周期內(nèi)的風(fēng)速；基于所述第二周期內(nèi)的風(fēng)速和所述計(jì)算速度，獲取所述無(wú)人機(jī)的計(jì)算位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器模型，用于基于所述計(jì)算加速度，確定加速度計(jì)讀數(shù)；基于所述計(jì)算角速度，確定陀螺儀讀數(shù)；基于所述計(jì)算姿態(tài)，確定磁力計(jì)讀數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)還包括：遙控器、所述遙控器對(duì)應(yīng)的接收機(jī)和地面站，

所述遙控器用于向所述接收機(jī)發(fā)送所述控制指令；

所述接收機(jī)用于向所述飛行控制模塊，發(fā)送接收到的所述控制指令；

所述地面站用于向所述飛行控制模塊發(fā)送所述控制指令。

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)處理器和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器，所述一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有至少一條計(jì)算機(jī)程序，所述至少一條計(jì)算機(jī)程序由所述一個(gè)或多個(gè)處理器加載并執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至權(quán)利要求7任一項(xiàng)所述無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)所執(zhí)行的操作。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有至少一條計(jì)算機(jī)程序，所述至少一條計(jì)算機(jī)程序由處理器加載并執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至權(quán)利要求7任一項(xiàng)所述無(wú)人機(jī)飛行控制仿真系統(tǒng)所執(zhí)行的操作。