无人机仿真训练系统，让无人机科研教学更简单

仿真训练系统是当前无人机中应用最为广泛的技术之一，其以专用物理效应设备以及计算机为工具，在一定的系统模型上试验假想或者真实的系统，通过分析研究试验结果，以做出最终决策。不过,在过去的计算机仿真系统中,操作人员往往为旁观者,不能根据自己的视点调节可视场景，导致用户缺乏了身临其境的感觉。所以,结合虚拟现实,研发虚拟仿真训练系统，能够帮助解决遗留的人机交互缺乏的问题，在新概念、新方式、新内容以及新方法的引领下，使得无人机训练的方式更加和谐，内容更加形象，为提高我国的无人机操作能力做好充足准备。

无人机仿真系统研制意义

无人驾驶飞机是一种复杂的技术设备，其不仅能够进出危险空域，发挥自身特殊效用,而且能够完成过去许多只有有人机才能够完成的任务,并利用自身自重轻、体积小、成本低的特点,极大地改变了人们生活。所以进行必要的技术训练,对于提高无人机飞行的准确性具有重要意义。但是作为高新武器装备,无人机的价格十分昂贵,且其寿命十分有限，其不允许被多次训练使用，除此以外,无人机中一些训练科目操作还具有较大的危险性,所以为了防止资源浪费以及训练事故的发生,研制高技术含量的无人机仿真训练系统十分必要,其不仅能够进一步简化无人驾驶飞机的操纵的过程,使指挥人员能够熟悉无人机操作、维修技能,而且指挥人员有机会进行反复的技能练习,使执行的任务能够被高效、准确地完成。

在无人机计算机仿真系统的基础上,构建虚拟仿真系统,使无人机飞行位置、姿态以及高度，逼真、形象地显示在指挥员眼前，帮助其掌握基本的飞行控制规律。建立完善的无人机仿真训练系统，能够使指挥人员在计算机前享受人机互动，通过在模拟情境中操作无人机起飞、控制无人机飞行,从而实现训练指挥人员操作技能以及遵循预定路线完成飞行演练的目的。无人机仿真训练系统的研制能够使指挥人员在不受节能、经济、气象条件等限制下,反复、高效、安全地进行飞行演练,大大减少了训练费用以及提高了无人机指挥人员的动手能力。

目前，设计研制的无人机仿真训练系统不仅能够提供评价无人机系统品质的全方位仿真平台，而且还可以构建通用全数字的飞行仿真训练系统模型，学员通过在发动机控制系统、飞行控制系统、导航系统等无人机仿真模块中进行练习，从而对自身的操作水平得到定性定量分析，在清楚的认知下获得及时的查漏补缺。

无人机仿真系统整体结构

无人机仿真训练系统应包括上位管理、视景仿真、地面控制以及飞行仿真4大模块，无人机仿真训练系统的4个模块紧密相连，例如，上位管理机与地面控制台是训练系统总体走向与流程的指挥系统,飞行仿真模块作为系统各模块运行的基础，需要确保自身实时性、可靠性,以提高系统综合效率。具体来看,四者联系可以分为以下三个部分。

首先，上位管理机需要通过无连接的数据报文方式为视景仿真以及飞行仿真系统发送一定的控制命令与初始化参数,并辅助训练员全面评估自身的训练情况。在上位理机模块中可以细化为训练科目、多媒体教学、视景初始化、故障模拟以及成绩评估五个方面。训练科目主要是在初值设定的前提下负责向飞行仿真系统发送开始、停止训练的指令;多媒体教学则主要是为学员提供声音、图像、文字等渠道的教学模式;视景初始化担当为视景系统提供环境参数的功能，其能够回显目标以及炸点位置;故障模拟能够给飞行仿真设定无人机的各项故障指令;成绩评估则能够评定学员的训练情况，并将其飞行成绩保存在数据库中,以随时随地查阅。

其次,飞行仿真与地面控制台之间的通讯是双向的,飞行仿真的接口软件能够接收地面控制台发送的开关控制、遥调、航迹规划、航程点更新等各个指令,并在处理后输出无人机速度、高度、姿态、电压电网、航迹偏差、控制状态等信息，使其显示在地面控制台上。

最后,飞行仿真在向地面控制台输送指令的同时也需向视景系统输送相应数据。不同种类的景物能够组成三维场景,不同类型的模型能够构成虛拟仿真环境，如果三维虚拟环境中的景物种类不同，其仿真处理也应发生相应变化。所以视景系统接受的飞行仿真数据应主要为上位管理机中设置的环