一种无人机离线仿真方法与流程

本发明涉及一种无人机仿真飞行测试，具体为一种无人机离线仿真方法，属于无人机测试。

背景技术：

1、所谓无人机的飞控软件，就是无人机的飞行控制系统，主要有陀螺仪（飞行姿态感知），加速计，地磁感应，气压传感器（悬停高度粗略控制），超声波传感器（低空高度精确控制或避障），光流传感器（悬停水平位置精确确定），gps模块（水平位置高度粗略定位），以及控制电路组成，主要的功能就是自动保持飞机的正常飞行姿态，而无人机飞控软件的稳定性是无人机能够实现长时间稳定飞行的关键，因此对于各类无人机产品，均需要进行飞控软件的稳定性测试，但进行实际的飞行测试往往效率较低，因此会采用仿真技术进行飞行测试。

2、现有技术中，如公告号为cn113009935b所公开的一种无人机仿真测试系统及方法，无人机飞行控制器。该系统包括承载于无人机飞行控制器中的飞行控制系统，飞行控制系统包括软件环境、仿真模型和第一代测试算法模块；软件环境用于提供支持程序；仿真模型用于基于无人机飞行控制器的时钟接收用于指示无人机从当前位姿转换为目标位姿的运动指令并据其解算得到传感器数据，向第一待测试算法模块发送传感器数据；第一待测试算法模块用于根据传感器数据计算得到第一控制数据并将其发送给仿真模型；仿真模型用于验证第一控制数据是否能控制无人机从当前位姿转换为目标位姿以得到第一待测试算法模块的测试结果，生成无人机仿真测试结果。但采用该种仿真测试需要有测试人员长时间的值守，因此在对无人机进行数万次仿真和漏洞测试时，需要花费测试人员的大量时间，并且需要投入的电脑或其他测试设备较多，致使整个仿真测试的成本较高，不利用仿真测试的顺利进行。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决如何在仿真测试中提高测试效率和降低成本的问题而提供一种无人机离线仿真方法。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种无人机离线仿真方法，包括用于测试无人机飞控软件稳定性的自动化离线仿真系统，自动化离线仿真系统包括飞控模块和数据存储模块，该方法包括以下步骤：

3、s1、发起离线测试，用户在自动化离线仿真系统中发起离线仿真测试指令，并对系统的飞控模块设定所需的仿真飞行次数和仿真飞行测试内容；

4、s2、运行仿真任务内容，并进行全日志记录，自动化离线仿真系统基于所设定的仿真飞行测试内容进行无人机的仿真飞行测试，对每次仿真飞行生成详细的数据日志并记录，且数据日志同步上传到数据存储模块；

5、s3、计算仿真任务，并计入仿真报告，在每次仿真过程中，系统监测无人机飞控软件是否成功达到预设的目标飞行次数，并且对仿真飞行过程中无人机飞控软件的运行情况进行计算分析；

6、s4、判断是否满足离线次数要求，自动化离线仿真系统对所记录的仿真飞行的次数与测试初期设定的仿真飞行次数进行比对，以判断是否达到预设的仿真飞行次数，若满足离线次数要求，则自动化离线仿真系统退出测试，并生成离线仿真任务报告，若未满足离线次数要求，则继续下一次仿真任务测试。

7、作为本发明再进一步的方案：自动化离线仿真系统在运行仿真任务内容时进行日志分析和错误指向，具体包括：

8、对于每次仿真，系统会生成详细的数据日志，在仿真完成后，系统将自动对这些日志进行分析，如果仿真未达到目标次数，系统将发出告警，并指向可能存在问题的代码或参数。

9、作为本发明再进一步的方案：对仿真飞行过程中无人机飞控软件进行计算分析的运行情况包括但不限于运行时长、数据异常、软件崩溃位置。

10、作为本发明再进一步的方案：在仿真任务到达所设定的仿真飞行次数，所设置的仿真飞行测试内容未达到预期时，系统进行相应的告警或提示。

11、作为本发明再进一步的方案：进行离线仿真次数分析时，自动化离线仿真系统采用大数据分析，具体包括：

12、对于大规模的仿真数据集，系统提供统一的规划和分析功能，系统将对几千条数据进行整体分析，以发现共同的问题点或趋势，这有助于识别飞控软件中的潜在问题，并提供改进的方向。

13、一种无人机离线仿真方法，该仿真方法还可采用实时仿真、云端仿真或虚拟环境仿真，具体包括：

14、对于实时仿真，基于实时仿真系统，在实际硬件上进行仿真测试；

15、对于云端仿真，基于云端仿真平台，将仿真过程迁移到云端平台，利用云计算资源进行大规模的仿真测试；

16、对于虚拟环境仿真，建立虚拟化环境，模拟不同的测试场景和条件，以实现对飞控软件的全面测试。

17、本发明的有益效果是：能够实现自动化离线仿真，允许用户设置仿真次数、进行测试内容，并在无人值守的情况下完成仿真过程，可提高测试效率和降低成本；

18、所采用的离线仿真系统可对每次仿真飞行生成数据日志，以及能够对这些日志进行分析，通过记录和分析仿真数据，用户可以快速评估飞控软件的稳定性，并发现潜在问题；

19、所采用的离线仿真系统能够监测仿真是否达到预设目标次数，同时在发生错误时能够指向可能存在问题的代码或参数，帮助用户快速定位和解决错误；

20、具有大数据分析功能，针对大规模数据集的统一规划和分析功能也是关键点，系统能够对大量数据进行分析，找出共同的问题点或趋势，从而帮助用户更好地理解飞控软件的性能和稳定性。

技术特征：

1.一种无人机离线仿真方法，包括用于测试无人机飞控软件稳定性的自动化离线仿真系统，其特征在于：所述自动化离线仿真系统包括飞控模块和数据存储模块，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的无人机离线仿真方法，其特征在于：所述s2中，自动化离线仿真系统在运行仿真任务内容时进行日志分析和错误指向，具体包括：

3.根据权利要求1所述的无人机离线仿真方法，其特征在于：所述s3中，对仿真飞行过程中无人机飞控软件进行计算分析的运行情况包括但不限于运行时长、数据异常、软件崩溃位置。

4.根据权利要求1所述的无人机离线仿真方法，其特征在于：所述s3中，在仿真任务到达所设定的仿真飞行次数，所设置的仿真飞行测试内容未达到预期时，系统进行相应的告警或提示。

5.根据权利要求1所述的无人机离线仿真方法，其特征在于：所述s4中，进行离线仿真次数分析时，自动化离线仿真系统采用大数据分析，具体包括：

6.一种无人机离线仿真方法，其特征在于：该仿真方法还可采用实时仿真、云端仿真或虚拟环境仿真，具体包括：

技术总结本发明公开了一种无人机离线仿真方法，包括发起离线测试、运行仿真任务内容、计算仿真任务、判断是否满足离线次数要求。本发明的有益效果是：能够实现自动化离线仿真，允许用户设置仿真次数、进行测试内容，并在无人值守的情况下完成仿真过程，可提高测试效率和降低成本；可对每次仿真飞行生成数据日志并进行分析，通过记录和分析仿真数据，用户可以快速评估飞控软件的稳定性，并发现潜在问题；能够监测仿真是否达到预设目标次数，同时在发生错误时能够指向可能存在问题的代码或参数，帮助用户快速定位和解决错误；具有大数据分析功能，能够对大量数据进行分析，找出共同的问题点或趋势，从而帮助用户更好地理解飞控软件的性能和稳定性。技术研发人员：胡爱华受保护的技术使用者：江苏蓝鲸智慧空间研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18