[发明专利]无人机仿真飞行系统、方法、设备及机器可读存储介质

权利要求书

1.一种无人机仿真飞行系统，其特征在于，所述系统包括：环境模型模块、飞行器模型模块、用户输入模块；其中，

所述环境模型模块，用于模拟虚拟环境，并计算得出所述虚拟环境的环境数据；

所述飞行器模型模块，用于基于用户操作与所述环境数据控制虚拟飞行器；

所述用户输入模块用于监听输入的控制参数，将所监听到的控制参数转换为用于控制飞行器的控制信号并输出；所述控制参数包括飞行控制模式，所述飞行控制模式包括以下其中一种：手动控制模式、姿态控制模式、定点控制模式、航线飞行控制模式、指点飞行控制模式；

在所述手动控制模式下，由用户手动调整飞行器的飞行姿态以维持飞行器的稳定；

在所述姿态控制模式下，基于用户操作控制飞行器的飞行姿态，即使用户无操作，飞行器也处于运动状态；

在所述定点控制模式下，当用户无操作时，飞行器最终停留在一个位置点；

在所述航线飞行控制模式下，飞行器按照某一航线进行运动，所述航线由用户预先输入的航点连成；

在所述指点飞行控制模式下，通过预先指点以控制飞行器的飞行。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境模型模块包括下述至少一个：

地磁强度计算子模块、气压计算子模块、风力计算子模块；其中，

所述地磁强度计算子模块，用于基于虚拟飞行器所处虚拟位置，计算得出所述虚拟位置的地球磁场强度；

所述气压计算子模块，用于基于所述虚拟飞行器所处虚拟位置的高度，计算得出所述虚拟位置的气压；

所述风力计算子模块，用于基于所述虚拟环境中风力的大小，计算得出所述虚拟飞行器受到的风力。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞行器模型模块包括：飞行控制模型子模块、飞行器运动数学模型子模块、传感器模型子模块；

所述飞行控制模型子模块，用于基于所述传感器模型子模块输出的传感器数据与基于用户操作而输入的控制参数，计算得出电机控制信号，并将所述电机控制信号发送至所述飞行器运动数学模型子模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞行器模型模块包括：飞行控制模型子模块、飞行器运动数学模型子模块、传感器模型子模块；

所述飞行器运动数学模型子模块，用于基于所述飞行控制模型子模块输出的电机控制信号，计算得出当前采样时刻的飞行器状态数据，并将所述当前采样时刻的飞行器状态数据发送至所述传感器模型子模块。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞行器模型模块包括：传感器模型子模块、飞行控制模型子模块；

所述传感器模型子模块，用于基于所述环境模型模块输出的所述环境数据与前一采样时刻的飞行器状态数据得到传感器数据，并将所述传感器数据发送至所述飞行控制模型子模块。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞行器模型模块包括：飞行器运动数学模型子模块、传感器模型子模块；

所述环境模型，用于模拟虚拟环境，并基于所述飞行器运动数学模型子模块输出的飞行器状态数据，计算得出所述虚拟环境的环境数据，并将所述环境数据发送至所述传感器模型子模块。

7.根据权利要求4或6所述的系统，其特征在于，所述飞行器模型模块还包括：物理碰撞数学模型子模块；

所述物理碰撞数学模型子模块，用于在检测到虚拟飞行器与所述虚拟环境中的虚拟物发生碰撞时，计算得出作用于所述虚拟飞行器的环境干扰，并将所述环境干扰发送至所述飞行器运动数学模型子模块。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述飞行器运动数学模型子模块，具体用于：基于所述飞行控制模型子模块输出的电机控制信号与所述环境干扰，计算得出当前采样时刻的飞行器状态数据，并将所述当前采样时刻的飞行器状态数据发送至所述传感器模型子模块。