一种基于半实物仿真的无人机自动化测试系统及方法

    公开(公告)号:CN117492383A

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202410006009.7

    申请日:2024-01-03

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 戴训华 涂锦虎

    Abstract: 本发明公开了一种基于半实物仿真的无人机自动化测试系统及方法,其中系统包括半实物仿真平台和测试模块;半实物仿真平台包括飞控模块、无人机运动仿真器、三维环境仿真器及地面控制站;飞控模块与无人机运动仿真器、三维环境仿真器通信连接,三维环境仿真器、地面控制站均与无人机运动仿真器通信连接;无人机运动仿真器包含整机故障模型;测试模块与飞控模块、无人机运动仿真器、三维环境仿真器通信连接,用于基于故障测试用例库注入故障以进行故障测试及接收故障测试结果。采用半实物仿真技术能实现高逼真的仿真,实现高效的无人机自动化测试,解决了真机实验的高成本、费时费力的问题,对无人机测试、安全建模方面具有重大意义。

    基于NS3的多无人系统分布式组网仿真方法及系统

    公开(公告)号:CN115623494B

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211616692.3

    申请日:2022-12-16

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 戴训华 陆知宇

    Abstract: 本发明公开了一种基于NS3的多无人系统分布式组网仿真方法及系统,通过在NS3中创建基站以及与多个无人系统节点一一对应的虚拟映射节点,基站可将各无人系统节点的控制信息发送给对应的虚拟映射节点,借助NS3中移动模型实现虚拟映射节点与无人系统节点的状态同步,同时借助NS3构建虚拟映射节点间的底层通信和信道衰落模型,进而可以实现各无人系统节点间底层通信仿真。解决现有的无人系统仿真系统无法实现底层通信仿真的问题。

    一种大规模分布式无人机集群仿真系统

    公开(公告)号:CN116540568B

    公开(公告)日:2023-09-22

    申请号:CN202310816793.3

    申请日:2023-07-05

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 戴训华 陈德新

    Abstract: 本发明公开了一种大规模分布式无人机集群仿真系统,包括云服务器以及与其通信连接的多台仿真计算机;每台仿真计算机部署有总控模块、三维环境仿真器、地面控制站和至少一架仿真无人机,每架仿真无人机对应一个无人机模型仿真器和一个与其通信连接的飞控模块;每台仿真计算机还部署有通信节点,用于存储无人机模型仿真器及三维环境仿真器上传的数据,多台仿真计算机的通信节点之间基于订阅发布的黑板机制进行通信;每个无人机模型仿真器中集成碰撞模型。该系统支持分布式仿真,并采用基于订阅发布的黑板机制,同时系统将碰撞模型集成到无人机模型仿真器中,减少了三维环境仿真器的数据处理量,使得能够充分利用计算资源仿真尽可能多的无人机。

    无人机控制系统自动化安全评估方法

    公开(公告)号:CN115630531B

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211629060.0

    申请日:2022-12-19

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 戴训华 涂锦虎

    Abstract: 本发明公开了一种无人机控制系统自动化安全评估方法,基于无人机自动化测试闭环仿真平台实现,步骤包括:对无人机故障子系统的风险等级进行划分;选取表征风险等级的评价指标;构建飞行风险论域,并建立将评价指标映射到飞行风险论域的风险等级区间上的风险度量函数;生成不同的故障测试用例,依次将不同的故障测试用例输入无人机自动化测试闭环仿真平台进行仿真以及安全评估。可以编写大量故障测试用例并进行安全评估,以建立大量的故障数据集,解决了缺乏故障数据集的问题。利用故障测试用例进行仿真的方式对无人机控制系统进行安全评估,能够实现自动化,效率高,成本低。

    无人机控制系统自动化安全评估方法

    公开(公告)号:CN115630531A

    公开(公告)日:2023-01-20

    申请号:CN202211629060.0

    申请日:2022-12-19

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 戴训华 涂锦虎

    Abstract: 本发明公开了一种无人机控制系统自动化安全评估方法,基于无人机自动化测试闭环仿真平台实现,步骤包括:对无人机故障子系统的风险等级进行划分;选取表征风险等级的评价指标;构建飞行风险论域,并建立将评价指标映射到飞行风险论域的风险等级区间上的风险度量函数;生成不同的故障测试用例,依次将不同的故障测试用例输入无人机自动化测试闭环仿真平台进行仿真以及安全评估。可以编写大量故障测试用例并进行安全评估,以建立大量的故障数据集,解决了缺乏故障数据集的问题。利用故障测试用例进行仿真的方式对无人机控制系统进行安全评估,能够实现自动化,效率高,成本低。

    一种无人机集群网络健康评估方法、系统及介质

    公开(公告)号:CN117714304B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202410164470.5

    申请日:2024-02-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种无人机集群网络健康评估方法、系统及介质,其中方法包括:基于获取的实时无人机集群路由表重建无人机集群网络拓扑;基于无人机集群任务中各无人机的功能及无人机集群网络拓扑评估得到基于任务完成可能性的无人机集群重要性向量;基于无人机集群中各无人机的状态数据评估得到无人机集群健康度向量;基于无人机集群重要性向量和无人机集群健康度向量得到无人机集群网络健康状态。通过无人机集群重要性向量和无人机集群各无人机节点健康度,计算无人机集群网络健康状态,实现无人机集群网络健康状态的准确评估。可以兼容各种不同的应用场景,对于在时序上监控无人机集群网络的健康状态具有重要意义。

    一种无人机集群网络健康评估方法、系统及介质

    公开(公告)号:CN117714304A

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202410164470.5

    申请日:2024-02-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种无人机集群网络健康评估方法、系统及介质,其中方法包括:基于获取的实时无人机集群路由表重建无人机集群网络拓扑;基于无人机集群任务中各无人机的功能及无人机集群网络拓扑评估得到基于任务完成可能性的无人机集群重要性向量;基于无人机集群中各无人机的状态数据评估得到无人机集群健康度向量;基于无人机集群重要性向量和无人机集群健康度向量得到无人机集群网络健康状态。通过无人机集群重要性向量和无人机集群各无人机节点健康度,计算无人机集群网络健康状态,实现无人机集群网络健康状态的准确评估。可以兼容各种不同的应用场景,对于在时序上监控无人机集群网络的健康状态具有重要意义。

    无人机集群网络故障注入方法及系统

    公开(公告)号:CN116193483A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310470103.3

    申请日:2023-04-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种无人机集群网络故障注入方法及系统,其中方法包括:基于无人机集群半实物仿真平台和网络仿真平台构建无人机集群网络故障注入平台;基于故障类型和故障等级生成单网络故障用例集;基于单网络故障用例集生成多网络故障同时注入用例和多网络故障分时注入用例;选择单网络故障用例或多网络故障同时注入用例或多网络故障分时注入用例注入到无人机集群网络故障注入平台,进行无人机集群网络故障模拟;对无人机集群网络故障注入平台故障数据进行监测。本发明通过半实物仿真实现网络故障注入,数据易收集且可信度高,节约了成本;同时,考虑了单个网络故障的注入、多个网络故障同时注入多个网络故障分时注入的情况,故障注入全面。

    基于NS3的多无人系统分布式组网仿真方法及系统

    公开(公告)号:CN115623494A

    公开(公告)日:2023-01-17

    申请号:CN202211616692.3

    申请日:2022-12-16

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 戴训华 陆知宇

    Abstract: 本发明公开了一种基于NS3的多无人系统分布式组网仿真方法及系统,通过在NS3中创建基站以及与多个无人系统节点一一对应的虚拟映射节点,基站可将各无人系统节点的控制信息发送给对应的虚拟映射节点,借助NS3中移动模型实现虚拟映射节点与无人系统节点的状态同步,同时借助NS3构建虚拟映射节点间的底层通信和信道衰落模型,进而可以实现各无人系统节点间底层通信仿真。解决现有的无人系统仿真系统无法实现底层通信仿真的问题。

    一种飞控传感器故障仿真方法、平台、系统及介质

    公开(公告)号:CN118092402A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410487037.5

    申请日:2024-04-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种飞控传感器故障仿真方法、平台、系统及介质,其中方法包括:构建飞控传感器芯片级模型,包括建立用于描述传感器芯片电路逻辑行为的传感器测量模型,以及用于描述传感器微机系统模数转换功能和通信功能的传感器通信模型;基于飞控传感器芯片级模型构建传感器故障模型;基于传感器故障模型设定故障参数和故障用例时间,以实现传感器故障注入仿真。将飞控传感器建模为传感器测量模型和传感器通信模型,实现了飞控传感器的芯片级建模,更加符合无人机飞控传感器的工作流程;在此基础之上,考虑到飞控传感器的故障行为,进而提出了传感器故障模型,可以实现仿真飞控传感器的故障模式。

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