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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明为一种集群无人机容错协同控制半物理仿真系统及仿真方法，包括：集群地面站计算机与基于树莓派的集群无人机容错控制半物理仿真平台进行信息交互；集群中包含数字仿真的无人机以及通过树莓派仿真的无人机；仿真的单架无人机包括两台树莓派，仿真无人机模型以及仿真无人机的控制器；指令上传终端用于设置整个集群的仿真情形；数据库服务器，用于计算近邻信息并协助完成无人机间的通信；集群无人机飞行态势展示终端用于接收各架无人机的状态，绘制各架整个无人机集群的飞行轨迹以及可视化各架无人机的飞行状态。本发明的半物理仿真系统能够模拟无人机集群内无人机的通信，加强了仿真系统的灵活性和真实性，大大缩短了真实集群系统的研制周期。

主权项：1.一种基于树莓派的集群无人机容错协同控制半物理仿真系统，其特征在于，包括：集群地面站计算机，所述集群地面站计算机用于获取集群中无人机的协同信息和编队信息并协助模拟无人机间的信息交互，对编队中的各架无人机进行配置以及对编队进行配置；半物理无人机集群仿真系统、指令上传终端、数据库服务器近邻计算通信模块以及无人机编队飞行态势展示终端；所述半物理无人机集群仿真系统用于模拟真实的无人机集群系统，集群中包含数字仿真的无人机以及通过树莓派仿真的无人机；每台通过树莓派仿真的无人机由两台树莓派组成：其中一台树莓派用于仿真无人机模型，另一台树莓派用于仿真无人机的控制器，两台树莓派间通过串口通信；其中，仿真无人机模型的树莓派通过通信网络将自身信息上传至数据库服务器近邻计算通信模块；仿真无人机容错控制器的树莓派通过通信网络接收近邻信息计算更新容错控制律并通过串口传给对应无人机模型的树莓派；所述指令上传终端用于设置整个集群的仿真步长、仿真无人机架次、各无人机初始状态、编队队形、协助完成无人机间的信息交互以及设置无人机的故障情形；所述数据库服务器近邻计算通信模块包含数据库服务器、通信路由以及通信总线；其中，所述数据库服务器用于存储集群中各无人机的信息，通信路由以及通信总线用于通信仿真；半物理仿真无人机集群仿真系统与数据库服务器近邻计算通信模块间通过无线SOCKET通信；所述无人机编队飞行态势展示终端用于展示俯视角度下集群无人机的编队飞行情况与容错效果，控制半物理仿真平台中仿真的流程，观察整个仿真系统的相关飞行数据。

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