System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法技术_技高网

一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法技术

技术编号:41204542 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-07 22:30
本发明专利技术公开了一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,包括如下步骤:S1、构建基于状态同步的回放系统;S2、验证回放系统中记录的数据;S3、在蓝图中构建回放系统的UI并进行前后端之间的数据传输。本发明专利技术采用上述的一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,允许用户在数据分析时重新观察仿真过程,可以选定时间点复现仿真过程,并在仿真回放界面自动标注飞行仿真数据。这将有助于用户更加直观地查看飞行状态信息并进行数据分析和对比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机飞行仿真,尤其是涉及一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法


技术介绍

1、随着无人机技术的迅速发展和在各行各业中的广泛应用,越来越多的研究关注如何提高无人机系统的可靠性、安全性,并降低开发无人机的成本。由于在无人机的整个开发阶段都需要进行大量的室外飞行测试,而进行真实飞行实验存在高风险和高昂的成本,设计和开发针对无人机飞行的仿真系统变得尤为重要。

2、目前,国内的科技公司以及高校搭建了多种具有良好仿真效果的仿真平台。北京航空航天大学以simulink和虚幻引擎(unreal engine 4,ue4)为核心,采用基于模型设计(model-based design,mbd)的思想搭建了一套适合车辆、旋翼以及固定翼的硬件在回路仿真系统rflysim,可以提供集群控制、视觉感知、集群决策算法的验证。平台的核心三维视景平台rflysim3d,支持在仿真系统中获取图像数据,并通过共享内存的方式在simulink、python、c/c++等代码平台中实时获取到图像数据并进行处理,处理得到的视觉数据可以通过udp再返回给coptersim或者simulink控制,形成带有视觉的硬件在环仿真闭环。

3、随着仿真系统项目的进展,每次大量飞行实验都会产生对应的仿真数据,这些仿真数据将会用于实验情况在线评估、回放和复盘等多个方面。然而,传统仿真系统中,在进行仿真实验时,由于缺乏对仿真过程的日志复现、缺乏有效的方法对某一段仿真数据进行采集、回放和标注,不能有效地对仿真结果进行验证和评估。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,在仿真过程中能够保存各个场景,并将各个时刻参数值记录下来,从而实现在任意时刻可以选择场景复盘、展示和分析,为无人机系统的性能评估、算法验证和图像采集提供支持。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,包括如下步骤:

3、s1、构建基于状态同步的回放系统;

4、s2、验证回放系统中记录的数据;

5、s3、在蓝图中构建回放系统的ui并进行前后端之间的数据传输。

6、优选的,步骤s1中,所述回放系统每帧记录运行过程中所有actor的状态数据,通过序列化方式将状态数据转化成二进制并写入缓存中,而后存入重放文件中,回放时,逐帧读取缓存数据,反序列化后赋值给场景里面对应的actor。

7、优选的,所述回放系统通过仿真回放界面显示飞行仿真信息,仿真回放界面包括基础回放功能模块、视角调整功模块、数据标注功能模块和图像数据采集功能模块;

8、所述基础回放功能模块用于仿真时自动录制仿真过程,以及仿真结束后在仿真回放界面显示回放列表;

9、所述基础回放功能模块包括开始回放、暂停回放、停止回放、回放进度设置和回放速度设置。

10、优选的,所述视角调整功能模块通过第一视角和第三视角的摄像机组件,并通过改变视角和缩放操作,观察不同视角的无人机飞行状态;

11、所述数据标注功能模块用于实时获取飞行器的位置、高度、速度和姿态信息,并通过图表显示飞行器数据信息;

12、所述图像数据采集功能模块通过摄像机组件获取第一视角的可见光图像、红外图像、深度图像、自由视角的可见光图像和多体制复合的第一视角图像。

13、优选的,步骤s3中,在蓝图中构建回放系统的ui并进行前后端之间的数据传输,具体为将仿真过程中存储的数据传给所述图表以此来显示飞行器数据信息,步骤如下:

14、通过小地图实时查看飞行器运行轨迹的俯视图;

15、通过高度、速度折线图评估仿真过程中的飞行器状态;

16、读取日志文件中的滚转、俯仰和偏航角传入前端ui,通过对罗盘图像设置渲染变换角度,在用户界面中显示飞行器姿态信息。

17、优选的,步骤s2中,所述验证回放系统中记录的数据,具体步骤如下:

18、s21、读入一整条记录数据,验证此条数据的完整性,若不完整,则丢弃整条数据,回放系统重新生成此条数据,若完整则进入步骤s22;

19、s22、比较前后记录号是否是连续变化的,若不连续,判断缺失的记录是否超过设定的数目,若未超过则对此条数据进行补充修正,否则结束读入数据;

20、s23、对于记录内的数据参数设定一个限制范围,若超出限制范围则对此条数据进行修正处理,否则进入下一条记录数据的验证。

21、因此,本专利技术采用上述一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,有益效果如下:

22、(1)本专利技术可以将无人机仿真系统的仿真数据进行存储与回放,并对复现的日志进行第一视角图像,以及各种传感器数据的采集,并允许用户在数据分析时重新复盘仿真过程。

23、(2)本专利技术可以选定时间点复现仿真过程,并在仿真回放界面自动标注飞行仿真数据。这将有助于用户更加直观地查看飞行状态信息并进行数据分析和对比。

24、下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。

本文档来自技高网
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【技术保护点】

1.一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,其特征在于:步骤S1中,所述回放系统每帧记录运行过程中所有Actor的状态数据,通过序列化方式将状态数据转化成二进制并写入缓存中,而后存入重放文件中,回放时,逐帧读取缓存数据,反序列化后赋值给场景里面对应的Actor。

3.根据权利要求2所述的一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,其特征在于:所述回放系统通过仿真回放界面显示飞行仿真信息,仿真回放界面包括基础回放功能模块、视角调整功模块、数据标注功能模块和图像数据采集功能模块;

4.根据权利要求3所述的一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,其特征在于:所述视角调整功能模块通过第一视角和第三视角的摄像机组件,并通过改变视角和缩放操作,观察不同视角的无人机飞行状态;

5.根据权利要求4所述的一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,其特征在于,步骤S3中,在蓝图中构建回放系统的UI并进行前后端之间的数据传输,具体为将仿真过程中存储的数据传给所述图表以此来显示飞行器数据信息,步骤如下:

6.根据权利要求1所述的一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,其特征在于,步骤S2中,所述验证回放系统中记录的数据,具体步骤如下:

...

【技术特征摘要】

1.一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,其特征在于:步骤s1中,所述回放系统每帧记录运行过程中所有actor的状态数据,通过序列化方式将状态数据转化成二进制并写入缓存中,而后存入重放文件中,回放时,逐帧读取缓存数据,反序列化后赋值给场景里面对应的actor。

3.根据权利要求2所述的一种无人机仿真数据的回放、标注与采集方法,其特征在于:所述回放系统通过仿真回放界面显示飞行仿真信息,仿真回放界面包括基础回放功能模块、视角调整功模块、数据标注功能模块和图像数据采集功能...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘畅杨宇郑一凡张晟李杰
申请(专利权)人:北京理工大学长三角研究院嘉兴
类型:发明
国别省市:

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