无人机分布式协同仿真技术研究

发布时间：2017-11-24 13:19

本文关键词：无人机分布式协同仿真技术研究

【摘要】：随着无人机的广泛应用,无人机仿真软件的规模和功能越来越复杂,使得传统单机环境下的无人机仿真难以满足要求。为了解决单机仿真环境下的不足,同时提高无人机仿真软件的可重用性和通用性,本文设计开发一种仿真应用与平台相分离的无人机分布式协同仿真软件,满足了无人机大系统协同仿真的要求。首先,在分析协同仿真软件功能和性能需求的基础上,给出了仿真软件的整体设计方案,并将仿真软件划分为无人机运动学/力学、空气动力学、发动机、传感器、舵机仿真功能模块和仿真管理模块两个部分。仿真管理模块提供了分布式仿真支撑环境,为功能模块提供了一个数据交互管理平台,使功能模块在仿真管理模块的协同调度与管理下,实现无人机系统综合仿真。其次,对功能模块和仿真管理模块进行了详细设计。在建立无人机对象模型的基础上,利用快速原型技术对无人机对象模型进行模块化设计,生成了具有统一标准接口的功能模块。采用分层设计思想,将仿真管理模块划分为应用层、调度管理层和通信层,各层之间通过标准接口相互协作,实现了功能模块与仿真管理模块的协同运行。之后,从实时多任务的角度,研究无人机协同仿真软件的任务调度机制,详细设计了任务调度策略和任务间资源访问策略,确保了系统数据的安全性和系统运行的实时性、可靠性。最后,通过半物理飞行仿真试验,从功能和性能两个方面对无人机协同仿真系统进行了综合验证和测试。结果表明无人机分布式协同仿真软件能够实现分布式环境下的无人机仿真功能,满足实时性和可靠性要求。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V279;TP391.9

【参考文献】

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