翼輝信息面向無人機領域推出飛行仿真平臺 DEEP UAV Simulator,旨在為無人機的研發、測試和訓練過程提供安全、高效且成本可控的虛擬環境。該平臺通過高精度的環境仿真、真實的物理引擎以及硬件在環(Hardware-in-the-Loop, HIL)測試能力,精準還原真實世界的地形、氣象和飛行動力學,支持多樣化的傳感器模擬和任務場景構建。
無論是產品設計的早期驗證,還是復雜任務的訓練與優化,DEEP UAV Simulator 都能幫助用戶深入研究無人機性能,提前識別潛在問題,從而縮短研發周期、降低測試成本,為無人機行業的創新與發展提供強有力的支持。
DEEP UAV Simulator 核心能力
實時擬真3D環境
DEEP UAV Simulator通過融合真實地理坐標系統與高精度地景數據庫,精準定位每一處地點,同時憑借豐富且精細的地景數據,全方位還原現實世界地貌景觀等要素,使虛擬環境更貼合實際。可應用于無人機導航測試、任務規劃和復雜環境下的飛行驗證。
真實物理的飛行體驗
平臺基于真實飛行動力學模型仿真,支持多種空氣動力學模型,包括重力、風力、風向及碰撞檢測等物理交互仿真,可根據不同氣候、季節等工況模擬真實電池或燃油的續航。
硬件在環仿真
硬件在環(HIL)仿真是DEEP UAV Simulator的核心功能之一,硬件直接與虛擬環境互動,基于實機運行評估模型與算法的性能和穩定性,支持故障注入,大幅降低測試驗證成本,提前發現潛在問題。
全要素無人作業模擬
平臺支持自定義創建任務場地,在虛擬場地內進行單機飛行訓練與多機型任務協同,支持多臺飛控多種不同類型機型同時接入,并提供全流程回溯復盤。
集群仿真
平臺支持集群仿真,提供標準化集群算法驗證環境,旨在解決大規模無人機集群仿真中規模受限、實時性差、協同復雜、集群算法驗證難問題。平臺提供標準化算法驗證沙盒,支持編隊控制、任務分配等集群算法的快速部署與測試;平臺基于翼輝自研的VSOA軟總線能力(VSOA是為軟件定義裝備量身打造的輕量微服務動態開放架構),屏蔽硬件差異,支持虛實數據融合,保障高速數據流傳輸與指令實時同步,為大規模異構協同教學實驗提供支撐。(*此功能即將推出)
數字孿生
平臺支持全流程3D可視化與態勢監控,實現從數據采集到多視角態勢展示的全鏈路可視化,支持集群整體狀態與單機細節的實時查看;支持多視角切換與目標快速定位,滿足復雜場景下的監控需求。為無人機教學和科研提供了可記錄、可回溯,可驗證的體系化支持,有效降低了教學與科研的成本,提升了成果的可靠性與轉化效率。(*此功能即將推出)
DEEP UAV Simulator 特色亮點
高精度三維數字實景
DEEP UAV Simulator 通過融合真實地理坐標系統與高精度地景數據庫,精準定位全球各地,實現虛擬環境與現實世界的高度一致。系統支持:
地形仿真:基于現有地圖數據精準還原真實地形,支持地形編輯與定制,滿足各類場景需求。
離線地圖:提供離線地圖功能,用戶可導入地圖數據,無需網絡即可啟用,操作簡便。
氣候仿真:全面模擬風速、湍流、雨雪等氣象要素,支持復雜天氣條件下全天候仿真。
時間仿真:虛擬環境與現實時間同步,確保傳感器輸入輸出延遲與實際一致。
模型豐富
平臺提供各類飛機模型,涵蓋 4x8 eVTOL 飛機、四旋翼飛機、巡飛彈、VTOL 飛機、固定翼飛機、六旋翼飛機等,同時支持用戶導入自定義模型,包括無人車、無人船等。可滿足無人機開發、測試、教學與科研等場景的多維度需求。通過切換不同模型,用戶能夠深入體驗和分析各類飛行器在起飛、降落、巡航以及復雜任務場景下的性能表現,為優化設計、驗證算法和提升操作技能提供支持。
真實物理引擎,交互精準反饋
DEEP UAV Simulator 搭載先進的物理引擎,通過精準還原物理原理,提供逼真的飛行體驗:
飛行動力學模型:支持多種空氣動力學模型,模擬重力、風力、碰撞等物理交互。
續航模擬:根據氣候、季節等工況,精確模擬電池或燃油續航表現。
算法支持:
? 流體氣動模型:模擬流體在不同時刻、不同位置的速度、壓力、密度等物理量。
? 六自由度力學模型:精確模擬飛行器空間運動狀態。
? 物理模型算法:結合質量、位置、速度等狀態參數,實時計算物體受力與碰撞后的運動變化。
豐富的環境氣象仿真
DEEP UAV Simulator 支持豐富的環境氣象模擬,允許用戶自定義多種氣象條件,支持風、雨、霧、云等多級調整,全方位驗證氣動性能和跟蹤算法;可模擬不同氣候條件下的飛行表現,如湍流和極端天氣,這一功能對于測試無人機在復雜氣象環境中的穩定性和適應性至關重要。
光電吊艙與傳感器模擬
DEEP UAV Simulator 提供多種光學吊艙模擬,包括可見光相機、紅外相機、深度相機、激光雷達等。
DEEP UAV Simulator 支持相機自定義配置,可根據實際光學參數進行精確設置;支持三檔分辨率調節,滿足不同場景需求;支持云臺運動控制,模擬真實云臺運動;支持數據接口映射,確保虛擬吊艙與實際設備在圖像采集與目標探測上高度一致。
硬件在環,全要素測試驗證
DEEP UAV Simulator 通過硬件在環(HIL)測試,顯著降低真實測試成本:
硬件交互:硬件直接與虛擬環境互動,實時評估模型與算法性能。
故障注入:支持傳感器、執行器等故障模擬,提前發現潛在問題。
多臺不同機型接入:支持多臺不同機型同時接入同一仿真環境,提升測試效率。
任務模擬與復盤評估
DEEP UAV Simulator 支持自定義任務場地,滿足單機飛行訓練與多機型協同作業需求:
自定義場景:支持自定義地形和建筑,通過構建高逼真虛擬飛行環境提升仿真環境的真實性與沉浸感。
多機型協作:支持接入多臺飛控,模擬無人機、無人車、無人船等多機型協同作業。
全流程回溯:提供飛行軌跡全程錄制與回放、多角度觀測,全面分析動作細節,可進行全局策略復盤。
數字化評估:提供飛行日志分析工具,包括飛行模式與狀態分析、PID 性能跟蹤、振動水平檢測、原始加速度分析、GPS 信息顯示、3D 飛行視角再現等,助力全面評估飛行性能、診斷潛在問題并優化未來飛行操作。
應用場景
無人機開發與測試
DEEP UAV Simulator 為無人機開發與測試人員提供了一個全面的虛擬驗證環境,幫助開發者在早期階段深入研究無人機性能和行為,提前識別潛在問題,從而縮短研發周期并降低測試成本。平臺通過高精度物理模擬、傳感器仿真、環境自定義以及硬件在環(HIL)測試等功能,確保無人機在各種條件下的可靠性和安全性。
無人機教學與科研
在無人機教學與科研場景中,平臺為教育者和研究人員提供了安全可控的虛擬實驗室,支持從基礎操作學習到高級算法研究的各類活動。翼輝基于 DEEP UAV Simulator 的核心能力,以學生能力成長規律為核心,結合翼輝提供的功能化場地建設,構建仿真訓練打基礎->沉浸式訓練過渡->實機訓練進階的全場景階梯式學生培養體系。與此同時,翼輝提供豐富的實驗課程,課程采用理論與實踐相結合的方式,每個階段配備針對性的訓練設施與教學策略,精準匹配學生從入門到精通的成長需求,在保障安全的前提下最大化訓練效益。
翼輝相關產品
翼輝 DEEP UAV PILOT
深度無人機自動駕駛儀
除了 DEEP UAV Simulator 外,翼輝還推出了可搭配使用的無人機飛控產品——DEEP UAV PILOT(DUP)。DUP 是翼輝推出的采用先進雙腦結構的智能無人機自動駕駛儀,此產品功能全面,性能強勁,資源與接口豐富,內置多余度傳感器安全設計,可用于幾乎所有類型的無人機系統。搭配翼輝 DUP 產品,用戶可通過 DEEP UAV Simulator 進行硬件在環(HIL)測試,顯著降低真實測試成本。
翼輝 QGroundControl
專業無人機地面站軟件
另外,為了讓用戶有更全面的使用體驗,翼輝基于 QGroundControl 深度定制開發出專業的無人機地面站軟件——翼輝 QGroundControl。搭配 DUP 可提供實時監控、任務規劃、數據分析和系統交互功能。并支持飛行前檢查、航點導航、遙控器校準、實時視頻傳輸等操作。
翼輝仿真服務控制平臺
為飛行仿真平臺提供各類服務資源
此外,翼輝還推出了仿真服務控制平臺。仿真服務控制平臺旨在為飛行仿真平臺提供各類服務資源(如地圖服務、場景編輯),以及服務資源的管理功能,可全面提升飛行仿真平臺的適配性與豐富度,并降低用戶使用飛行仿真平臺的門檻,助力用戶高效便捷的完成仿真任務。
結語
翼輝 DEEP UAV Simulator 作為一款高性能飛行仿真綜合性工具,憑借其高精度環境仿真、真實物理引擎和硬件在環(HIL)測試能力,為無人機開發、測試和訓練提供了安全、高效且成本可控的虛擬環境。除了以上的產品外,翼輝還會陸續推出更多配套產品,以幫助用戶完成無人機開發及測試,后續也將對相關產品進行詳細介紹。
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原文標題:DEEP UAV Simulator 硬件在環飛行仿真平臺 打造標準化驗證環境
文章出處:【微信號:翼輝信息,微信公眾號:翼輝信息】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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