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无人机飞行视景仿真平台的设计与实现

黄夏荣  
【摘要】: 传统的无人机飞行仿真的表现方法是通过飞行控制系统的半物理实时仿真环境来加以实现的,在分析和研究该仿真环境的仿真结果以数据和曲线方式显示的现状的基础上,借助可视化技术的相关理论,综合运用计算机技术、图像技术、碰撞检测技术、粒子系统技术等方法,利用MultiGen-Creator/Vega软件,设计出了无人机飞行视景仿真平台,它可以逼真地再现无人机飞行全过程,为研究无人机飞行运动过程提供直观易懂的事实根据。 为了实现无人机飞行视景仿真平台各模块的功能,论文主要完成了如下工作: ●首先对现有的无人机飞行控制系统半物体实时仿真环境进行简单说明,分析了视景仿真可视化相比与它的优点,针对课题实际,提出了论文要解决的关键问题。 ●其次在三维建模中,综合运用三维建模技术构造了无人机的三维模型。并对比分析了四种地形转换算法的优缺点后,利用Delaunay算法生成了具有高度真实感的三维地形。 ●然后针对视景仿真平台实际,完成基于MFC的Vega二次平台,详细分析了线程问题、内存占用、内存泄露和场景消失的问题,并提供解决方案;同时实现和设计了视点变换模块、特殊效果显示模块、碰撞检测模块、自然环境模拟模块和路径管理模块,并分块调试。 ●针对模块中的特殊效果显示,分析了粒子实现的原理;针对碰撞检测,从宏观和微观两个角度,结合AOI技术,实现I-Collide碰撞检测算法的改进和相交矢量碰撞检测算法的数学建模。 ●最后对无人机飞行视景仿真平台进行调试运行,给出效果图。


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