[发明专利]无人机飞行控制仿真系统、设备及存储介质

说明书

本申请公开了一种无人机飞行控制仿真系统、设备及存储介质，属于电子设备技术领域。本申请提供的无人机飞行控制仿真系统，能够在每个周期内，基于控制指令和上个周期的导航数据，通过飞行控制模块、导航模块、传感器模型、飞机模型和作动器模型，对无人机进行飞行控制的模拟，从而实现对飞行控制系统的仿真，由于传感器模型、飞机模型和作动器模型为基于软件方式实现的模型，降低了进行飞行控制系统仿真测试的成本，且运行模型不需花费大量时间进行准备，实现了提高仿真测试效率的目的。

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种无人机飞行控制仿真系统、设备及存储介质。

背景技术

随着电子设备技术的快速发展，出现了各种各样的无人机，飞行控制系统是无人机安全飞行、有效完成任务的重要保证，为确保飞行控制系统的可靠性，往往会通过飞行控制仿真系统对其进行测试。相关技术中，采用半物理仿真系统来进行无人机飞行控制系统的仿真，常规的半物理仿真系统包括遥控器、遥控器控制接收机、地面站、飞行控制器、至少一个无人机传感器、执行机构、仿真计算机、转台、全球定位(global positioning system，GPS)模拟系统、大气模拟系统和综合显示器。

上述技术中，搭建该半物理仿真系统所需要的设备造价昂贵，且搭建的过程较为繁琐，导致飞行控制系统仿真测试的成本高、效率低。

发明内容

本申请实施例提供了一种无人机飞行控制仿真系统、设备及存储介质，该无人机飞行控制仿真系统能够在每个周期对无人机进行飞行控制的模拟，实现高效率、低成本的无人机飞行控制系统仿真测试。该技术方案如下：

一方面，提供了一种无人机飞行控制仿真系统，该无人机飞行控制仿真系统包括：飞行控制模块、作动器模型、飞机模型、传感器模型和导航模块，

该飞行控制模块，用于基于控制指令和该导航模块所输出的第一周期内无人机的导航数据，向该作动器模型发送第二周期的作动器数据，该第一周期内该无人机的导航数据包括该无人机的第一位置、第一姿态和第一速度中至少一项，该作动器数据用于表示执行该控制指令所需输出的动能参数，该第二周期为第一周期的下一个周期；

该作动器模型，用于基于该飞行控制模块的该第二周期的作动器数据，确定该无人机的动力元件的运行参数，将该运行参数发送给该飞机模型；

该飞机模型，用于基于该运行参数，获取该无人机的模拟状态数据，将该模拟状态数据发送至该传感器模型，该模拟状态数据包括该无人机的计算位置、计算姿态、计算速度、计算加速度和计算角速度中至少一项；

该传感器模型，用于基于该模拟状态数据，确定至少一个传感器的传感器读数，将该传感器读数发送至该导航模块；

该导航模块，用于基于该传感器读数，确定该第二周期内该无人机的导航数据，该第二周期内该无人机的导航数据包括该无人机的第二位置、第二姿态和第二速度中至少一项。

在一些实施例中，该作动器模型，基于对真实作动器数据与真实动力参数进行拟合得到。

在一些实施例中，该飞机模型包括：

姿态子模型，用于基于该无人机的螺旋桨转矩和转动惯量，获取该无人机的欧拉角，该欧拉角用于表示该无人机的计算姿态；

速度子模型，用于基于该欧拉角和该运行参数，获取该无人机的计算速度；

位置子模型，用于基于该计算速度，获取该无人机的计算位置。

在一些实施例中，该姿态子模型用于基于该无人机的螺旋桨转矩和转动惯量，获取该无人机的计算角速度；基于该计算角速度，获取该无人机的欧拉角。