一种虚拟环境下无人机群真实位置验证系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种虚拟环境下无人机群真实位置验证系统及方法，包括：独立无人机数字化群体服务系统用于利用虚拟容器技术和虚拟环境技术对真实的无人机集群进行仿真，将得到的虚拟无人机集群映射到无人机物理模型验证平台，并根据无人机物理模型验证平台发送的验证目标规划每个虚拟无人机的路径和姿态；真实位置姿态模块用于获取真实无人机的位置姿态信息发送至无人机物理模型验证平台；无人机物理模型验证平台用于将设定验证目标发送至独立无人机数字化群体服务系统，并基于规划的每个虚拟无人机的路径和姿态及真实无人机位置姿态信息进行验证，得到真实无人机集群的位置姿态验证结果。本发明专利技术可验证无人机群在虚拟环境下对真实定位信息的处理情况。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟环境下无人机群真实位置验证系统及方法
本专利技术涉及本专利技术提供一种虚拟环境下无人机群真实位置验证系统及方法，具体讲涉及一种虚拟环境下无人机群真实位置验证系统及方法。
技术介绍
无人机群越来越成为热点研究技术，在军事上越来越具有重要战略意义，目前阶段主要还是单兵使用单个无人机，即使有无人机群的概念也是需要操作员控制，无人机群等同于人类作战单位，读取任务信息，自主决策并完成任务的能力更具有高效性。但目前无人机受物理空间、电量等诸多因素限制，实验性较差，实体实验时间成本太高，研究人员更优的选择验证软件来完成研究任务，继而先软件验证相关算法策略，再完成实体实验。现有无人机验证多采用单机验证方式，以群体为单位，在群体内部独立验证单个无人机的方法较少，在群体验证基础上，针对定位信息真实验证的系统相对更少，在验证性上，数据模型和可视化模型耦合度太高，不利于群体性能研究。
技术实现思路
针对现有技术中在无人机群体内部独立验证单个无人机和针对定位信息真实验证的系统和方法较少的问题，本专利技术提供一种虚拟环境下无人机群真实位置验证系统及方法，包括：独立无人机数字化群体服务系统，用于利用虚拟容器技术和虚拟环境技术对真实的无人机集群进行仿真，并将得到的虚拟无人机集群映射到无人机物理模型验证平台，还用于根据无人机物理模型验证平台发送的验证目标规划每个虚拟无人机的路径和姿态；真实位置姿态模块，用于获取真实无人机的位置姿态信息发送至所述无人机物理模型验证平台；无人机物理模型验证平台，用于将设定的验证目标发送至独立无人机数字化群体服务系统，并基于规划的每个虚拟无人机的路径和姿态，以及真实无人机的位置姿态信息进行验证，得到真实的无人机集群的位置姿态验证结果。优选的，所述无人机物理模型验证平台，包括：验证目标传输子模块，用于将设定的验证目标发送给所述独立无人机数字化群体服务系统中的每个虚拟无人机，其中所述验证目标包括航迹验证验证目标、队形验证目标和鲁棒性验证目标；验证子模块，用于基于规划的每个虚拟无人机的路径和姿态，以及真实无人机的位置姿态信息进行对比对所述虚拟无人机集群进行位置姿态验证。优选的，所述验证子模块，包括：航迹验证单元，用于利用所述虚拟无人机集群中每个虚拟无人机执行基于航迹规划目标规划的路径，并基于规划的路径和真实无人机的路径进行误差计算，若在设定误差范围内，则所述真实无人机集群通过航迹位置姿态验证，否则未通过验证；队形验证单元，用于利用所述虚拟无人机集群中每个虚拟无人机执行基于队形验证目标规划的队形，并基于规划的队形和所述真实无人机的队形进行误差计算，若在设定误差范围内，则所述真实无人机集群通过队形位置姿态验证，否则未通过验证；鲁棒性验证单元，用于对所述执行设定目标下虚拟无人机集群中每个虚拟无人机设置随机扰动，若每个虚拟无人机在执行设定目标下实时位置姿态与真实无人机的位置姿态进行误差计算，若在设定范围内，所述真实无人机集群通过鲁棒性位置姿态验证，否则未通过验证。优选的，所述独立无人机数字化群体服务系统，包括：虚拟无人机生成模块，用于利用虚拟环境技术对真实无人机进行仿真生成虚拟无人机；镜像模块，用于将所述虚拟无人机生成模块生成的虚拟无人机进行镜像处理，生成设定量的单个虚拟无人机构成的虚拟无人机集群。优选的，所述虚拟无人机，包括：运算单元，用于基于设定验证目标对虚拟无人机进行路径和位置姿态规划；容器单元，用于利用虚拟容器技术为所述运算单元生成带有独立运算环境的容器。一种虚拟环境下无人机集群真实位置验证方法，包括：无人机物理模型验证平台向独立无人机数字化群体服务系统发送设定的验证目标；独立无人机数字化群体服务系统在仿真环境中基于所述验证目标规划每个虚拟无人机的路径和姿态；真实位置姿态模块获取真实无人机的位置姿态信息发送至所述无人机物理模型验证平台；无人机物理模型验证平台基于规划的每个虚拟无人机的路径和姿态，以及真实无人机的位置姿态信息进行验证，得到真实的无人机集群的位置姿态验证结果；其中，所述仿真环境基于所述独立无人机数字化群体服务系统利用虚拟容器技术和虚拟环境技术对真实的无人机集群进行仿真，并将得到的虚拟无人机集群映射到无人机物理模型验证平台得到。优选的，所述无人机物理模型验证平台向独立无人机数字化群体服务系统发送设定的验证目标，包括：无人机物理模型验证平台的验证目标传输子模块将设定的验证目标发送给所述独立无人机数字化群体服务系统中的每个虚拟无人机，其中所述验证目标包括航迹验证验证目标、队形验证目标和鲁棒性验证目标。优选的，所述无人机物理模型验证平台基于规划的每个虚拟无人机的路径和姿态，以及真实无人机的位置姿态信息进行验证，得到真实的无人机集群的位置姿态验证结果，包括：无人机物理模型验证平台的航迹验证单元利用所述虚拟无人机集群中每个虚拟无人机执行基于航迹规划目标规划的路径，并基于规划的路径和真实无人机的路径进行误差计算，若在设定误差范围内，则所述真实无人机集群通过航迹位置姿态验证，否则未通过验证；无人机物理模型验证平台的队形验证单元利用所述虚拟无人机集群中每个虚拟无人机执行基于队形验证目标规划的队形，并基于规划的队形和所述真实无人机的队形进行误差计算，若在设定误差范围内，则所述真实无人机集群通过队形位置姿态验证，否则未通过验证；无人机物理模型验证平台的鲁棒性验证单元对所述执行设定目标下虚拟无人机集群中每个虚拟无人机设置随机扰动，若每个虚拟无人机在执行设定目标下实时位置姿态与真实无人机的位置姿态进行误差计算，若在设定范围内，所述真实无人机集群通过鲁棒性位置姿态验证，否则未通过验证。优选的，所述独立无人机数字服务系统利用虚拟容器技术和虚拟环境技术对真实的无人机集群进行仿真，包括：独立无人机数字服务系统的虚拟无人机生成模块利用虚拟环境技术对真实无人机进行仿真生成虚拟无人机；独立无人机数字服务系统的镜像模块将所述虚拟无人机生成模块生成的虚拟无人机进行镜像处理，生成设定量的单个虚拟无人机构成的虚拟无人机集群。优选的，所述独立无人机数字服务系统的虚拟无人机生成模块利用虚拟环境技术对真实无人机进行仿真生成虚拟无人机，包括：利用虚拟无人机生成模块生成运算单元基于设定验证目标对虚拟无人机进行路径和位置姿态规划；利用虚拟无人机的生成模块生成的容器单元利用虚拟容器技术为所述运算单元生成带有独立运算环境的容器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供本专利技术提供一种虚拟环境下无人机群真实位置验证系统及方法，包括：独立无人机数字化群体服务系统，用于利用虚拟容器技术和虚拟环境技术对真实的无人机集群进行仿真，将得到的虚拟无人机集群映射到无人机物理模型验证平台，并根据无人机物理模型验证平台发送的验证目标规划每个虚拟无人机的路径和姿态；真实位置姿态模块，用于获取真实无人机的位置姿态信息发送至所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟环境下无人机群真实位置验证系统，其特征在于，包括：/n独立无人机数字化群体服务系统，用于利用虚拟容器技术和虚拟环境技术对真实的无人机集群进行仿真，并将得到的虚拟无人机集群映射到无人机物理模型验证平台，还用于根据无人机物理模型验证平台发送的验证目标规划每个虚拟无人机的路径和姿态；/n真实位置姿态模块，用于获取真实无人机的位置姿态信息发送至所述无人机物理模型验证平台；/n无人机物理模型验证平台，用于将设定的验证目标发送至独立无人机数字化群体服务系统，并基于规划的每个虚拟无人机的路径和姿态，以及真实无人机的位置姿态信息进行验证，得到真实的无人机集群的位置姿态验证结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种虚拟环境下无人机群真实位置验证系统，其特征在于，包括：
独立无人机数字化群体服务系统，用于利用虚拟容器技术和虚拟环境技术对真实的无人机集群进行仿真，并将得到的虚拟无人机集群映射到无人机物理模型验证平台，还用于根据无人机物理模型验证平台发送的验证目标规划每个虚拟无人机的路径和姿态；
真实位置姿态模块，用于获取真实无人机的位置姿态信息发送至所述无人机物理模型验证平台；
无人机物理模型验证平台，用于将设定的验证目标发送至独立无人机数字化群体服务系统，并基于规划的每个虚拟无人机的路径和姿态，以及真实无人机的位置姿态信息进行验证，得到真实的无人机集群的位置姿态验证结果。


2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述无人机物理模型验证平台，包括：
验证目标传输子模块，用于将设定的验证目标发送给所述独立无人机数字化群体服务系统中的每个虚拟无人机，其中所述验证目标包括航迹验证验证目标、队形验证目标和鲁棒性验证目标；
验证子模块，用于基于规划的每个虚拟无人机的路径和姿态，以及真实无人机的位置姿态信息进行对比对所述虚拟无人机集群进行位置姿态验证。


3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述验证子模块，包括：
航迹验证单元，用于利用所述虚拟无人机集群中每个虚拟无人机执行基于航迹规划目标规划的路径，并基于规划的路径和真实无人机的路径进行误差计算，若在设定误差范围内，则所述真实无人机集群通过航迹位置姿态验证，否则未通过验证；
队形验证单元，用于利用所述虚拟无人机集群中每个虚拟无人机执行基于队形验证目标规划的队形，并基于规划的队形和所述真实无人机的队形进行误差计算，若在设定误差范围内，则所述真实无人机集群通过队形位置姿态验证，否则未通过验证；
鲁棒性验证单元，用于对所述执行设定目标下虚拟无人机集群中每个虚拟无人机设置随机扰动，若每个虚拟无人机在执行设定目标下实时位置姿态与真实无人机的位置姿态进行误差计算，若在设定范围内，所述真实无人机集群通过鲁棒性位置姿态验证，否则未通过验证。


4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述独立无人机数字化群体服务系统，包括：
虚拟无人机生成模块，用于利用虚拟环境技术对真实无人机进行仿真生成虚拟无人机；
镜像模块，用于将所述虚拟无人机生成模块生成的虚拟无人机进行镜像处理，生成设定量的单个虚拟无人机构成的虚拟无人机集群。


5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述虚拟无人机，包括：
运算单元，用于基于设定验证目标对虚拟无人机进行路径和位置姿态规划；
容器单元，用于利用虚拟容器技术为所述运算单元生成带有独立运算环境的容器。


6.一种虚拟环境下无人机集群真实位置验证方法，其特征在于，包括：
无人机物理模型验证平台向独立无人机数字化群体服务系统发送设定的验证目标；
独立无人机数字化群体服务系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艺，任小广，王彦臻，任维雅，张韬，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11