一种大规模分布式无人机集群仿真系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大规模分布式无人机集群仿真系统，包括云服务器以及与其通信连接的多台仿真计算机；每台仿真计算机部署有总控模块、三维环境仿真器、地面控制站和至少一架仿真无人机，每架仿真无人机对应一个无人机模型仿真器和一个与其通信连接的飞控模块；每台仿真计算机还部署有通信节点，用于存储无人机模型仿真器及三维环境仿真器上传的数据，多台仿真计算机的通信节点之间基于订阅发布的黑板机制进行通信；每个无人机模型仿真器中集成碰撞模型。该系统支持分布式仿真，并采用基于订阅发布的黑板机制，同时系统将碰撞模型集成到无人机模型仿真器中，减少了三维环境仿真器的数据处理量，使得能够充分利用计算资源仿真尽可能多的无人机。可能多的无人机。可能多的无人机。

【技术实现步骤摘要】
一种大规模分布式无人机集群仿真系统


[0001]本专利技术涉及无人机仿真
，尤其涉及一种大规模分布式无人机集群仿真系统。

技术介绍

[0002]在当今科技高速发展的时代，无人机因其具有高度的机动性和自主控制性能，在军事、生活中被广泛的应用，如应急救援、灯光展示、军事监测等。但单个无人机发挥的作用较小，无法完成工作量大、覆盖范围广的任务，所以无人机正朝着集群化方向发展。由于无人机制造成本较高，在无人机集群正式投入使用之前，要对无人机集群算法的可行性和鲁棒性进行检测。使用真实无人机进行集群实验，成本较高，且无人机集群安全性低。所以需要一个能够进行大规模无人机集群软硬件仿真的平台，来进行无人机集群算法的功能测试和故障排查。
[0003]无人机集群研究领域十分热门的方向如蜂群控制、任务规划等，都需要一个仿真平台来进行集群算法的验证和实现。但目前现有的无人机仿真平台或多或少都存在一些不足，由于仿真平台系统架构、通信架构等问题，一些平台只能实现小规模的无人机集群仿真，不能实现跨域（包括对空、对地、对海的跨域）集群仿真，因此其所能进行算法验证的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规模分布式无人机集群仿真系统，其特征在于，包括云服务器以及与其通信连接的多台仿真计算机；每台所述仿真计算机部署有总控模块、三维环境仿真器、地面控制站和至少一架仿真无人机，每架所述仿真无人机对应一个无人机模型仿真器和一个与其通信连接的飞控模块；每台所述仿真计算机还部署有通信节点，用于存储无人机模型仿真器及三维环境仿真器上传的数据，多台所述仿真计算机的通信节点之间基于订阅发布的黑板机制进行通信；每个无人机模型仿真器中集成碰撞模型。2.根据权利要求1所述的大规模分布式无人机集群仿真系统，其特征在于，所述基于订阅发布的黑板机制包括Redis、ROS2和DDS通信协议中的一种。3.根据权利要求1所述的大规模分布式无人机集群仿真系统，其特征在于，每台所述仿真计算机上部署的通信节点存储有该仿真计算机上无人机模型仿真器上传的无人机运动学信息，以及三维环境仿真器上传的视觉图像信息和碰撞检测信息。4.根据权利要求1所述的大规模分布式无人机集群仿真系统，其特征在于，所述三维环境仿真器用于显示一定区域内所有无人机，并将显示的所有无人机的数据信息上传至相应的通信节点；相应的通信节点根据区域索引机制，将无人机的数据信息发布至指定通信节点和/或订阅指定通信节点上的无人机的数据信息。5.根据权利要求4所述的大规模分布式无人机集群仿真系统，其特征在于，所述相应的通信节点根据区域索引机制，将无人机的数据信息发布至指定通信节点和/或订阅指定通信节点上的无人机的数据信息，具体包括：若一无人机对应的仿真无人机位于第一仿真计算机，但该无人机进入第二仿真计算机的三维环境仿真器的显示区域，则第一仿真计算机的通信节点将该无人机的无人机运动学信息进行发布，第二仿真计算机的通信节点订阅该无人机的无人机运动学信息；第二仿真计算机的通信节点将该无人机的视觉图像信息和碰撞检测信息进行发布，第一仿真计算机的通信节点订阅该无人机的视觉图像信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴训华，陈德新，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：