主要内容

虚幻引擎无人机仿真

无人机的工具箱提供了一个联合仿真框架，在Simulink中建模驱动算法金宝app®并在虚拟仿真环境中可视化它们的性能。此环境使用虚幻引擎®来自Epic Games®．

金宝app与仿真环境相关的Simulink块可以在无人机的工具箱>模拟三维块库。这些块提供了以下能力:

  • 在模拟环境中配置预构建场景。

  • 在这些场景中放置和移动无人机。

  • 在车上安装摄像头和激光雷达传感器。

  • 基于无人机周围环境模拟传感器输出。

  • 获取地面真实数据进行语义分割和深度信息。

该仿真工具通常用于在开发、测试和验证无人机飞行算法性能时补充真实数据。结合无人机车辆模型，您可以使用这些块来执行真实的闭环模拟，包括整个无人机飞行控制堆栈，从感知到控制。

有关模拟环境的详细信息，请参见如何虚幻引擎模拟无人机的工作．

虚幻引擎仿真模块

访问无人机的工具箱>模拟三维库，在MATLAB®命令提示符，输入uavsim3dlib．

场景

若要配置模型以与仿真环境共同模拟，请添加模拟三维场景配置块到模型。使用此块，您可以从一个预先构建的场景中进行选择，在那里您可以测试和可视化您的驾驶算法。下面的图片来自美国城市街区现场。

工具箱包括这些场景。

场景 描述
美国城市街区

有十字路口、路障和红绿灯的城市街区

如果你有无人机工具箱接口虚幻引擎项目金宝app支持包，然后您可以修改这些场景或创建新的。详情请参见为无人机定制虚幻引擎场景．

车辆

要在场景中定义虚拟车辆，请添加仿真三维无人机车辆块到你的模型。使用此块，您可以通过提供X、Y和偏航值来控制车辆的运动，这些值定义了车辆在每个时间步长的位置和方向。车辆自动沿着地面移动。

您还可以指定车辆的颜色和类型。工具箱包括以下车辆类型:

传感器

您可以定义虚拟传感器，并将它们安装在车辆的不同位置。工具箱包括这些传感器建模和配置块。

块 描述
模拟3D摄像机 带镜头的相机模型。包括图像大小、焦距、失真和倾斜的参数。
模拟3D鱼眼相机 鱼眼相机，可以用Scaramuzza相机模型来描述。包括失真中心、图像大小和映射系数的参数。
模拟三维激光雷达 扫描激光雷达传感器模型。包括检测范围、分辨率和视野的参数。

有关选择传感器的详细信息，请参见为虚幻引擎模拟选择一个传感器．

算法测试与可视化

无人机的工具箱仿真模块为测试和可视化路径规划、无人机控制和感知算法提供了工具。

路径规划与车辆控制“，

您可以使用虚幻引擎模拟环境在预构建的场景中可视化车辆的运动。该环境为您提供了一种分析路径规划和车辆控制算法性能的方法。在Simulink中设计完这些算法后，您可以使用金宝appuavsim3dlib库在预先构建的场景之一中可视化车辆运动。

感知

无人机的工具箱为详细的相机和激光雷达传感器建模提供了几个模块。通过将这些传感器安装在虚拟环境中的无人机上，您可以生成合成传感器数据或传感器检测，以测试传感器模型与感知算法的性能。

闭环系统

在模拟环境中设计和测试感知系统后，就可以使用它来驱动实际控制车辆的控制系统。在这种情况下，无人机使用感知系统自行飞行，而不是手动设置轨迹。通过将感知和控制结合到3D仿真环境中的闭环系统中，您可以开发和测试更复杂的算法，例如自动交付。