無(wú)人機仿真平臺及虛擬測試解決方案

無(wú)人平臺任務(wù)規劃系統界面

無(wú)人平臺地面監控系統界面

1.2.3 裝備仿真模型系統

   在無(wú)人機仿真中，對于重點(diǎn)關(guān)注的武器裝備需要接入武器裝備細粒度模型，包含各分系統模型、環(huán)境模型、自動(dòng)駕駛導航控制模型等，這些模型還可以在半實(shí)物實(shí)時(shí)仿真平臺下，實(shí)現分布式仿真，驅動(dòng)推演系統中無(wú)人機和其它裝備的實(shí)時(shí)運行，可完成多機多模型的實(shí)時(shí)并行解算。

1.2.3.1 無(wú)人機仿真模型

   本方案根據無(wú)人平臺種類(lèi)提供不同類(lèi)型的通用商業(yè)建模軟件或自制模型，包括固定翼飛機、旋翼飛機、地面車(chē)輛等。以固定翼無(wú)人機建模軟件為例，采用FlightSim飛行仿真建模軟件，其技術(shù)特性如下：

? 根據空氣動(dòng)力學(xué)參數，參數化定義不同精度的模型；

? 為任意固定翼飛機實(shí)時(shí)仿真編輯、配置完整的空氣動(dòng)力學(xué)模型，而不需要編寫(xiě)任何代碼；

? 在可控仿真條件下測試飛行器的設計和性能；

?  配置各子系統的行為，包括飛行管理系統、自動(dòng)駕駛儀以及飛行控制系統；

? 方便快速地集成硬件設備和用戶(hù)自定義模塊。

1.2.3.2 仿真系統硬件

   在無(wú)人平臺仿真中，針對多模型并行和實(shí)時(shí)性的要求，如多架無(wú)人機的攻防對抗，本方案引入美國并行計算機公司concurrent的iHawk并行計算機半實(shí)物仿真系統，可實(shí)現多模型的實(shí)時(shí)并行解算。

1.2.4.三維視景系統

   三維視景系統由三維模型創(chuàng )建系統、三維地形生成系統以及三維視景可視化系統三部分組成。主要完成武器裝備三維模型及精細地面地形創(chuàng )建（Creator）、大規模作戰地形生成（Terra Vista、SEGen）和三維視景可視化渲染及顯示（Vega Prime）。地形信息能夠同步的傳輸給作戰仿真推演系統和三維視景渲染系統，并可以根據需要將虛擬視景的實(shí)時(shí)信息作為輸入反饋給無(wú)人平臺的戰場(chǎng)圖像感知系統，用于地形匹配、目標跟蹤或目標識別研究，各分統采用實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行互聯(lián)和通訊。

2、方案優(yōu)勢

   方案以STAGE戰場(chǎng)仿真推演平臺為核心，結合武器裝備的粗粒度/細粒度模型以及并行實(shí)時(shí)半實(shí)物仿真系統，植入無(wú)人機的智能算法，在虛擬戰場(chǎng)環(huán)境下完成無(wú)人機操控和空戰仿真、無(wú)人機智能算法的測試。同時(shí)可設計滿(mǎn)足要求的人機交互操控終端，可以實(shí)時(shí)獲取所需參數進(jìn)行人在環(huán)控制，并通過(guò)三維視景系統顯示戰場(chǎng)信息，典型的優(yōu)勢特點(diǎn)提煉如下：

? 專(zhuān)業(yè)性

  基于先進(jìn)的成熟COTS產(chǎn)品，遵循業(yè)界標準（TCP/UDP、HLA、CDB、OpenFlight、DO-178B/C、ARINC661、ARINC424等）。產(chǎn)品鏈覆蓋從三維內容創(chuàng )建到仿真模型創(chuàng )建和集成，再到到三維視景顯示和人機交互控制。既可以實(shí)現完整的仿真功能開(kāi)發(fā)，每個(gè)組成部分又可以拆分復用。

? 擴展性

   豐富的API支持模型、子模型的替換，支持作戰實(shí)體和作戰環(huán)境信息提取。

? 多用性

   （1）可以根據需求設置多種精確度/保真度。如仿真模型的細粒度，三維地形的精度，實(shí)時(shí)傳輸精度等。

   （2）可完成多種仿真任務(wù)，如：無(wú)人機駕駛訓練、無(wú)人裝備戰場(chǎng)能力評估、裝備特性蒙特卡洛仿真等。