[发明专利]一种基于Docker的分布式无人机集群仿真方法

说明书

本发明公开的基于Docker的分布式无人机集群仿真方法，涉及仿真技术领域，根据Dockerfile文件构建Docker镜像，启动GIS地面站平台，打开TCP服务器、MQTT服务器和数据库服务器，启动仿真所需数量的Docker镜像，虚拟无人机集群完成仿真准备工作，等待GIS地面站平台发送控制指令，发布控制指令至虚拟无人机，虚拟无人机接收控制指令，进行仿真并生成仿真数据并通过数据交互服务器将仿真数据实时回传给GIS地面站平台，GIS地面站平台对接收到的仿真数据进行处理，生成仿真结果并实时对仿真结果进行三维展示，使得计算资源最小化并且可以根据仿真需求弹性配置虚拟无人机，不产生计算资源的冗余，迁移性好，可以快速跨平台进行配置，提高了仿真结果展示效果。

技术领域

本发明涉及仿真技术领域，具体涉及一种基于Docker的分布式无人机集群仿真方法。

背景技术

近年来无人机在国防和民用领域发展迅速，无人机操控人员的训练需求导致无人机仿真的需求的越来越大。

现有技术大都通过机器人操作系统对无人机进行仿真。在一个仿真进程中，无人机集群通过机器人操作系统的topic消息处理机制进行数据交互，最后通过Gazebo等平台进行仿真效果的展示。

由于使用一个仿真进程同时对整个无人机集群进行仿真，消耗大量计算资源，导致现有技术不可能同时仿真规模较大的无人机集群。此外，在仿真前需要提供充足的计算资源，会导致在进行简单仿真时计算资源的冗余。

现有技术对于计算机的系统、软件环境等都有特定的需求，因此产生了迁移性差、无法快速跨平台等特点。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明实施例提供了一种基于Docker的分布式无人机集群仿真方法，该方法包括以下步骤：

S1编写Dockerfile文件并根据所述Dockerfile文件构建Docker镜像，其中，一个Docker镜像代表一架虚拟无人机；

S2启动基于OpenLayers框架开发的GIS地面站平台，打开TCP服务器、MQTT服务器和数据库服务器，等待与Docker镜像连接；

S3基于Docker Compose封装无人机池接口层，在GIS地面站平台配置无人机池接口层参数，启动仿真所需数量的Docker镜像；

S4激活Docker镜像，与数据交互服务器和数据库服务器进行连接，虚拟无人机集群完成仿真准备工作，等待GIS地面站平台发送控制指令；

S5 GIS地面站平台进行任务管理，发布控制指令至虚拟无人机，其中，所述控制指令包括路径规划指令以及仿真控制指令；

S6虚拟无人机接收所述控制指令，进行仿真并生成仿真数据并通过数据交互服务器将所述仿真数据实时回传给GIS地面站平台；

S7 GIS地面站平台对接收到的仿真数据进行处理，生成仿真结果并实时展示所述仿真结果。

优选地，所述TCP服务器的界面显示虚拟无人机的地址、类型和标识。

优选地，所述MQTT服务器的界面中显示全部连接的虚拟无人机的数量，各个虚拟无人机的标识，各个虚拟无人机的数据流入量及数据流出量。

优选地，所述无人机池接口层向外提供如配置无人机型号、无人机负载和无人机数量的接口。

优选地，所述GIS地面站平台包括驱动模块、通信模块、三维渲染模块、主控模块以及UI展示模块。