一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法技术

本发明专利技术提供的一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法，所述探测方法包括：采用热辐射原理对热成像仿真模型进行仿真，通过热辐射计算及红外材质建模，产生参数可调节

【技术实现步骤摘要】
一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法


[0001]本专利技术涉及远程传输和无线遥感
，尤其涉及一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法
。

技术介绍

[0002]随着信息化概念的不断推广和普及，人们逐渐认识到远程传输和无线遥感技术在日常生活中所扮演的重要角色
。
远程传输和无限遥感技术极大地提高工作效率，尤其在条件艰苦的工作岗位上
。
无人机是近些年来辅助遥感技术重要支撑平台，是未来航空器的主流发展方向之一，已成为世界各国研究的热点
。
目前无人机技术经过几十年的发展，具有机动性强
、
适应性强
、
分辨率高
、
成本低廉等优势，在水利管理行业中正逐步崭露头角，采用先进技术手段提高水利行业效率是现今水利工作者研究的热点
。
[0003]现有技术中缺乏具体的关于模拟无人机飞机及红外探测的具体的方法
。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法
。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法，所述探测方法包括：
[0006]采用热辐射原理对热成像仿真模型进行仿真，通过热辐射计算及红外材质建模，产生参数可调节
、
模型可扩展的红外效果；
[0007]基于
AirSim
仿真无人机飞行制动；
[0008]建立三维建筑模型，并组成三维场景内的各种道路
、
建筑；
[0009]地形模型为三维渲染引擎中作为承载三维建筑模型的载体
。
[0010]可选的，所述建立三维建筑模型具体包括：
[0011]使用
3D Max
建立三维建筑模型，为
UE4
创建出三维模型，同时附带三维模型的材质以及贴图
、
粒子系统，
UE4
制作出场景效果
。
[0012]可选的，所述采用热辐射原理对热成像仿真模型进行仿真具体包括：
[0013]建立目标表面的温度场分布；
[0014]根据所述温度场分布采用热辐射原理对热成像仿真模型进行仿真
。
[0015]可选的，所述建立目标表面的温度场分布具体包括：
[0016]影响目标温度分布的因素包括：受背景辐射和自身内外热源加热，根据各种大气条件和目标的运动特性，并考虑各部分传导率
、
发射率热特性参数，对目标模型进行面元划分；
[0017]在平衡或动态条件下考虑传导，对流及辐射不同传热关系，对面元建立三维传热方程，用有限差分法求解出面元的温度场分布
。
[0018]可选的，所述基于
AirSim
仿真无人机飞行制动具体包括：
[0019]AirSim
中四旋翼无人机包括机架
、
动力系统和碰撞模块；
[0020]四旋翼无人机的机架是无人机实体为所有设备和传感器提供支撑的主要部分，是无人机安全性
、
稳定性的物理保障；
[0021]在
AirSim
仿真平台中，采用了
HJ450
型号的机架，其无人机布局结构为“X”型，无人机前进方向与两个相邻机臂呈
45
度夹角；
[0022]无人机模型被视为一个刚体，包括质量
、
惯性
、
线性阻力系数
、
角阻力系数
、
摩擦系数和恢复系数；
[0023]在
AirSim
中，一个四旋翼无人机表示为在位置坐标点
r
的集合
{r1,r2,r3
…
rk}
中
,
法线
n
的集合
{n1,n2,n3
…
nk}
的
k
个顶点上，无人机的控制输入为
{u1,u2,u3
…
uk}
，顶点的力和扭矩按照法线方向产生
。
[0024]可选的，所述地形模型的创建过程包括：
[0025]获取地形数据；
[0026]对所述地形数据进行处理；
[0027]创建地形模型；
[0028]创建地形纹理材质
。
[0029]可选的，所述获取地形数据具体包括：
[0030]获取地面三维信息，包括：地形图
、
地面三维激光扫描
、
航拍影像
、
网络免费获取
、
购买高程数据
。
[0031]可选的，所述对所述地形数据进行处理具体包括：
[0032]对原始点云数据中出现的噪点进行去噪处理，噪点对后期数据配准和建模有很大影响；
[0033]将多站点获取的三维数据转换到统一坐标系，进行点云的数据配准；
[0034]通常三维激光扫描仪都配套有对应的点云处理软件，通过点云处理软件，实现对点云数据的配准
、
去噪
、
过滤
、
抽稀
、
导出；
[0035]将工程区精简后的点云数据和非工程区域网络获取的点云数据分别通过地质软件导入，生成等高线，以工程区等高线为准，进行位置对准处理
。
[0036]可选的，所述地形纹理材质具体包括：静态材质和动态材质；基于斜率
、
高度
、
多层次的混合纹理
。
[0037]本专利技术提供的一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法，所述探测方法包括：采用热辐射原理对热成像仿真模型进行仿真，通过热辐射计算及红外材质建模，产生参数可调节
、
模型可扩展的红外效果；基于
AirSim
仿真无人机飞行制动；建立三维建筑模型，并组成三维场景内的各种道路
、
建筑；地形模型为三维渲染引擎中作为承载三维建筑模型的载体
。
可见光
、
长波红外等光电制导对抗视景仿真功能：可分别模拟导引头成像，分别能够模拟可见光导引头成像以及红外导引头成具有无人机飞行仿真功能：能够模拟真实无人机飞行仿真
。
[0038]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的
、
特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式
。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法，其特征在于，所述探测方法包括：采用热辐射原理对热成像仿真模型进行仿真，通过热辐射计算及红外材质建模，产生参数可调节
、
模型可扩展的红外效果；基于
AirSim
仿真无人机飞行制动；建立三维建筑模型，并组成三维场景内的各种道路
、
建筑；地形模型为三维渲染引擎中作为承载三维建筑模型的载体
。2.
根据权利要求1所述的一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法，其特征在于，所述建立三维建筑模型具体包括：使用
3D Max
建立三维建筑模型，为
UE4
创建出三维模型，同时附带三维模型的材质以及贴图
、
粒子系统，
UE4
制作出场景效果
。3.
根据权利要求1所述的一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法，其特征在于，所述采用热辐射原理对热成像仿真模型进行仿真具体包括：建立目标表面的温度场分布；根据所述温度场分布采用热辐射原理对热成像仿真模型进行仿真
。4.
根据权利要求3所述的一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法，其特征在于，所述建立目标表面的温度场分布具体包括：影响目标温度分布的因素包括：受背景辐射和自身内外热源加热，根据各种大气条件和目标的运动特性，并考虑各部分传导率
、
发射率热特性参数，对目标模型进行面元划分；在平衡或动态条件下考虑传导，对流及辐射不同传热关系，对面元建立三维传热方程，用有限差分法求解出面元的温度场分布
。5.
根据权利要求1所述的一种三维可视化模拟无人机飞机及红外探测方法，其特征在于，所述基于
AirSim
仿真无人机飞行制动具体包括：
AirSim
中四旋翼无人机包括机架
、
动力系统和碰撞模块；四旋翼无人机的机架是无人机实体为所有设备和传感器提供支撑的主要部分，是无人机安全性
、
稳定性的物理保障；在
AirSim
仿真平台中，采用了
HJ450
型号的机架，其无人机布局结构为“X”型，无人机前进方向与两个相邻机臂呈
45
度夹角；无人机模型被视为一个刚体，包括质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海岩，侯继承，张伟，
申请(专利权)人：河南水脉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：