基于3DSMax和Unreal Engine的无人机训练场景构建和数据获取
发布时间：2021-03-02 03:04
目前,绝大部分无人机都由无人机操作员实时遥控来完成任务。因此,无人机操作员的技术好坏直接影响任务完成质量。在真实环境下进行无人机飞行训练成本高昂,而使用虚拟场景进行训练,即可以完成无人机操作员训练任务,提高无人机操作员操作技巧,又可以节约成本并消除安全隐患。本文的目的是构建一个无人机虚拟训练场景,主要包括硬件和软件两部分。硬件部分主要有遥控器、Pixhawk和计算机组成;软件部分主要有无人机模块、传感器模块、环境模块、地形模块、物理引擎和渲染模块组成。采用动态仿真架构和硬件在回路仿真架构设计了两套无人机训练仿真系统。动态仿真由虚拟的控制器与虚拟的控制对象组成,而HIL硬件在回路仿真是一种半实物的仿真系统。动态仿真系统中的无人机姿态估计和姿态控制是由系统中软件部分无人机姿态估计算法和无人机姿态控制算法完成。HIL硬件在回路仿真架构中,Pixhawk飞行控制器负责无人机姿态估计和无人机姿态控制,并将控制信号发送至计算机进行无人机控制。系统软件部分都是基于Unreal Engine和它的组件完成的,系统各个模块都是在Unreal Engine平台上实现的。为了使系统拥有逼真的视觉效果和接近真...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２?Ｐｉｘｈａｗｋ外观图
根据经纬度选择所需地形数据；卫星高程数据可以通过百度地图、谷歌地图等软件获取，??获取的地形数据精度根据项目需求而定。本文地形数据是从ＣＧＩＡＲ网站上获取，精度??为１０ｍ，图４－１为该地形数据生成的１０ｍ等高线图的部分区域。由图可知等高线很密集，??说明该地形坡度很陡，山川较多。??ＭＭ??图４－１?１０米等高线图??为了丰富地形建模细节，需要针对己有地形数据进行数据预处理，对于复杂地形（如??２１??
?与卫星影像叠合??图４－３真实地形快速建模流程??４．?２．?１?Ｇｌｏｂａｌ?Ｍａｐｐｅｒ??Ｇｌｏｂａｌ?Ｍａｐｐｅｒ？是一款强大的地图绘制软件，可以将地形数据显示为矢量图、光栅??地图、高程地图，对显示的地图进行编辑、处理、转换、修改坐标系统、裁剪等操作，??还可以输出矢量数据集、等高线、点阵图等。该软件兼容性好，功能强大、计算机资源??消耗小，便于掌握和使用。??将预处理完成的地形数据导入Ｇｌｏｂａｌ?Ｍａｐｐｅｒ中，地形数据生成的模型图如图４－４??所示。图上每一点包含三个数据分别是该点的经度、祎度和海拔高度，图中颜色越偏向??暖色海拔高度越高，越接近冷色海拔高度越低。将该图所示地形模型进行网络化处理和??导出
【参考文献】：
期刊论文
[1]ARM和NuttX的多旋翼飞行器飞行控制系统设计[J]. 汤明文. 单片机与嵌入式系统应用. 2016(11)
[2]基于在线ECMS的混合动力公交车能量管理策略优化与HIL仿真[J]. 陈龙,李文瑶,徐兴,王位,单海强. 汽车工程. 2016(10)
[3]基于Labview的无人机飞行状态实时监测评估系统设计[J]. 张昆,张铁民,廖贻泳,兰玉彬. 农业工程学报. 2016(18)
[4]基于HIL仿真系统的TCU应用软件测试[J]. 范萍萍,张守军,周玉志. 农业装备与车辆工程. 2015(12)
[5]基于Mahony滤波器和PID控制器的四旋翼飞行器姿态控制[J]. 黄坡,马艳,杨万扣. 电脑知识与技术. 2014(07)
[6]基于单片机STC89C52的无线可见光发射机[J]. 张军琴,付鹏飞,何强,刘梓良. 半导体光电. 2014(01)
[7]飞行操作任务的无人机模拟训练及系统设计[J]. 云超,李小民,郑宗贵,陈乃澍. 火力与指挥控制. 2013(08)
[8]几种常用高程插值方法的比较[J]. 马翔,黄要武. 江西测绘. 2012(01)
[9]任意高处重力加速度值计算的再思考[J]. 徐卫华. 物理教师. 2011(07)
[10]基于ArcGIS和Global Mapper软件的三维地形可视化技术的应用[J]. 田茂义,曹洪松,刘如飞,李万明. 全球定位系统. 2011(02)
博士论文
[1]基于空中机器人平台的运动目标检测和视觉导航[D]. 张栋.浙江大学 2013
硕士论文
[1]基于Pixhawk飞控板的六旋翼飞行器自适应动态逆控制技术研究[D]. 赵伦.北方工业大学 2016
[2]基于Unity 3D的船舶舵机舱虚拟现实设计与研究[D]. 李治军.大连海事大学 2014
[3]基于GOOSE的控制保护开关的通讯模块研究[D]. 高强.沈阳工业大学 2014
[4]无控制点的无人机遥感影像几何校正与拼接方法研究[D]. 徐秋辉.南京大学 2013
[5]基于嵌入式Web的远程监控系统[D]. 李宗英.大连理工大学 2009
[6]短波数字电台训练模拟器的研究与实现[D]. 曾柏华.电子科技大学 2009
本文编号：3058477
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２?Ｐｉｘｈａｗｋ外观图
根据经纬度选择所需地形数据；卫星高程数据可以通过百度地图、谷歌地图等软件获取，??获取的地形数据精度根据项目需求而定。本文地形数据是从ＣＧＩＡＲ网站上获取，精度??为１０ｍ，图４－１为该地形数据生成的１０ｍ等高线图的部分区域。由图可知等高线很密集，??说明该地形坡度很陡，山川较多。??ＭＭ??图４－１?１０米等高线图??为了丰富地形建模细节，需要针对己有地形数据进行数据预处理，对于复杂地形（如??２１??
?与卫星影像叠合??图４－３真实地形快速建模流程??４．?２．?１?Ｇｌｏｂａｌ?Ｍａｐｐｅｒ??Ｇｌｏｂａｌ?Ｍａｐｐｅｒ？是一款强大的地图绘制软件，可以将地形数据显示为矢量图、光栅??地图、高程地图，对显示的地图进行编辑、处理、转换、修改坐标系统、裁剪等操作，??还可以输出矢量数据集、等高线、点阵图等。该软件兼容性好，功能强大、计算机资源??消耗小，便于掌握和使用。??将预处理完成的地形数据导入Ｇｌｏｂａｌ?Ｍａｐｐｅｒ中，地形数据生成的模型图如图４－４??所示。图上每一点包含三个数据分别是该点的经度、祎度和海拔高度，图中颜色越偏向??暖色海拔高度越高，越接近冷色海拔高度越低。将该图所示地形模型进行网络化处理和??导出
【参考文献】：
期刊论文
[1]ARM和NuttX的多旋翼飞行器飞行控制系统设计[J]. 汤明文. 单片机与嵌入式系统应用. 2016(11)
[2]基于在线ECMS的混合动力公交车能量管理策略优化与HIL仿真[J]. 陈龙,李文瑶,徐兴,王位,单海强. 汽车工程. 2016(10)
[3]基于Labview的无人机飞行状态实时监测评估系统设计[J]. 张昆,张铁民,廖贻泳,兰玉彬. 农业工程学报. 2016(18)
[4]基于HIL仿真系统的TCU应用软件测试[J]. 范萍萍,张守军,周玉志. 农业装备与车辆工程. 2015(12)
[5]基于Mahony滤波器和PID控制器的四旋翼飞行器姿态控制[J]. 黄坡,马艳,杨万扣. 电脑知识与技术. 2014(07)
[6]基于单片机STC89C52的无线可见光发射机[J]. 张军琴,付鹏飞,何强,刘梓良. 半导体光电. 2014(01)
[7]飞行操作任务的无人机模拟训练及系统设计[J]. 云超,李小民,郑宗贵,陈乃澍. 火力与指挥控制. 2013(08)
[8]几种常用高程插值方法的比较[J]. 马翔,黄要武. 江西测绘. 2012(01)
[9]任意高处重力加速度值计算的再思考[J]. 徐卫华. 物理教师. 2011(07)
[10]基于ArcGIS和Global Mapper软件的三维地形可视化技术的应用[J]. 田茂义,曹洪松,刘如飞,李万明. 全球定位系统. 2011(02)
博士论文
[1]基于空中机器人平台的运动目标检测和视觉导航[D]. 张栋.浙江大学 2013
硕士论文
[1]基于Pixhawk飞控板的六旋翼飞行器自适应动态逆控制技术研究[D]. 赵伦.北方工业大学 2016
[2]基于Unity 3D的船舶舵机舱虚拟现实设计与研究[D]. 李治军.大连海事大学 2014
[3]基于GOOSE的控制保护开关的通讯模块研究[D]. 高强.沈阳工业大学 2014
[4]无控制点的无人机遥感影像几何校正与拼接方法研究[D]. 徐秋辉.南京大学 2013
[5]基于嵌入式Web的远程监控系统[D]. 李宗英.大连理工大学 2009
[6]短波数字电台训练模拟器的研究与实现[D]. 曾柏华.电子科技大学 2009
本文编号：3058477
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