FlightGear与Simulink联合仿真从入门到精通

📚 共计 30 章节
01
联合仿真概述
什么是FlightGear与Simulink联合仿真?应用场景与价值,课程大纲介绍。
概念导学
02
FlightGear基础入门
安装配置、界面介绍、基本飞行操作、飞机模型加载。
安装操作
03
Simulink基础入门
环境搭建、基本模块、信号线连接、子系统封装。
建模基础
04
通信协议基础
UDP协议原理,FlightGear UDP接口,数据包格式解析。
UDP协议
05
Simulink UDP模块配置
UDP Send/Receive模块,参数设置,数据打包与解包。
Simulink通信
06
数据映射与坐标系
坐标系转换,欧拉角与四元数,数据单位统一。
坐标数学
07
第一个联合仿真示例
Simulink发送控制指令,FlightGear接收并驱动飞机运动。
实战入门
08
FlightGear属性树系统
属性树结构,常用节点,通过Telnet修改属性。
属性树Telnet
09
Simulink读取FlightGear状态
读取飞机姿态、位置、速度等数据。
数据回传状态
10
数据可视化与记录
Scope模块,数据导出到MATLAB,FlightGear日志记录。
可视化日志
11
自定义飞机模型
模型文件结构,修改气动参数,添加自定义模型。
建模气动
12
Simulink控制器设计
PID控制器设计,姿态控制器,高度保持控制器。
控制PID
13
联合仿真中的控制器验证
PID控制器接入联合仿真,实时调参,效果对比。
验证调参
14
多机协同仿真
多个FlightGear实例,Simulink管理多机通信,编队飞行。
多机协同
15
传感器仿真
GPS仿真,IMU仿真,数据噪声添加。
传感器噪声
16
故障注入与测试
注入故障信号,观察响应,鲁棒性测试。
故障测试
17
视景增强
天气系统,时间与光照控制,自定义场景。
视景环境
18
脚本自动化
Nasal脚本,自动执行飞行任务,与Simulink联动。
脚本Nasal
19
Simulink代码生成
生成C代码,部署到实时系统。
代码生成部署
20
实时仿真与硬件在环
实时仿真概念,HIL配置,延迟分析与优化。
实时HIL
21
高级通信
TCP/IP替代UDP,数据压缩与加密,可靠传输。
TCP安全
22
MATLAB App Designer界面
联合仿真控制面板,实时数据显示,参数调整。
GUIApp
23
FlightGear与ROS联合
ROS基础,FG与ROS桥接,Simulink ROS接口。
ROS桥接
24
案例:固定翼无人机仿真
固定翼建模,自主巡航,航点跟踪。
固定翼案例
25
案例:四旋翼无人机仿真
四旋翼动力学,悬停控制,轨迹跟踪。
四旋翼案例
26
案例:有人机-无人机协同
有人机模拟,无人机跟随,任务分配。
协同有人/无人
27
性能优化
仿真步长,数据降采样,多线程与并行计算。
优化性能
28
常见问题与调试
通信失败,数据不同步,模型崩溃处理。
调试排错
29
项目实战
完整联合仿真项目流程,从需求分析到交付。
项目实战
30
总结与进阶
课程回顾,进阶学习路径,社区资源与工具推荐。
总结资源