[发明专利]一种无人机集群半实物仿真控制系统

说明书

本发明提供了一种无人机集群半实物仿真控制系统，包括：多架仿真无人机以及与所述多架仿真无人机一一对应的多个机载上位机和多个机载自驾仪；所述多个机载上位机之间通信连接；所述机载上位机用于获取与之对应的所述仿真无人机的实时飞行状态，并根据所述实时飞行状态生成导航指令；所述机载自驾仪用于接收所述导航指令以及所述实时飞行状态，并根据所述导航指令以及所述实时飞行状态生成控制指令；所述仿真无人机用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令实时模拟无人机的六自由度运动状态。本发明有效提高了对无人机进行仿真验证的可靠性并降低了对无人机进行仿真验证的成本。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机集群半实物仿真控制系统。

背景技术

无人机作为近年来快速发展的行业，大量新型无人机产品问世，然而在无人机投入正式使用之前通常需要对其性能进行仿真验证。

现有技术中对无人机的性能进行仿真验证有两种方式，一种方式是直接用多架真实世界中的无人机进行验证，这种方式可直接验证无人机的性能，但实施过程复杂，实验成本也极其高昂，例如宾夕法尼亚州立大学GRASP实验室的多四旋翼编队飞行系统，仅图像定位设备就价值不菲。另一种方式是通过纯软件方式进行仿真，虽然实施过程相对简单且成本低廉，但很难精确地对整个硬件系统进行仿真，导致仿真验证结果不可靠。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种无人机集群半实物仿真控制系统，用以解决现有技术中存在的通过真实世界的无人机对无人机性能进行仿真验证导致的成本高昂以及通过纯软件方式对无人机性能进行仿真验证导致的仿真验证结果不可靠的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机集群半实物仿真控制系统，包括：多架仿真无人机以及与所述多架仿真无人机一一对应的多个机载上位机和多个机载自驾仪；所述多个机载上位机之间通信连接；

所述机载上位机用于获取与之对应的所述仿真无人机的实时飞行状态，并根据所述实时飞行状态生成导航指令；

所述机载自驾仪用于接收所述导航指令以及所述实时飞行状态，并根据所述导航指令以及所述实时飞行状态生成控制指令；

所述仿真无人机用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令实时模拟无人机的六自由度运动状态。

在一些可能的实现方式中，所述机载上位机包括信息接收单元、信息发送单元、信息交互单元、信息融合单元以及导航指令生成单元；

所述信息接收单元用于接收与所述机载上位机对应的所述仿真无人机的实时飞行状态；

所述信息发送单元用于将与所述机载上位机对应的所述仿真无人机的实时飞行状态发送至其他机载上位机；

所述信息交互单元用于接收其他机载上位机对应的所述仿真无人机的实时飞行状态；

所述信息融合单元用于将与所述机载上位机对应的所述仿真无人机的实时飞行状态与所述其他机载上位机对应的所述仿真无人机的实时飞行状态进行融合，生成融合实时飞行状态；

所述导航指令生成单元用于根据所述融合实时飞行状态生成导航指令。

在一些可能的实现方式中，所述导航指令包括所述仿真无人机的期望航向、期望高度以及期望速度。

在一些可能的实现方式中，所述机载自驾仪包括飞行状态接收单元、导航指令接收单元、导航指令解析单元以及控制指令生成单元；

所述飞行状态接收单元用于接收与所述机载自驾仪对应的所述仿真无人机的实时飞行状态；

所述导航指令接收单元用于接收所述导航指令；

所述导航指令解析单元用于对所述导航指令进行解析，将所述导航指令解析为目标控制参数；