БПЛА Toolbox™ предоставляет блоки для визуализации датчиков в имитационной среде, которая использует Unreal Engine ® от Epic Games ®. Эта модель моделирует простой сценарий полета в заранее построенной сцене и фиксирует данные из сцены с помощью датчика камеры «рыбий глаз». Эта модель используется для изучения основ настройки и моделирования сцен, транспортных средств и датчиков. Дополнительные сведения о среде моделирования Unreal Engine см. в разделе Моделирование Unreal Engine для беспилотных летательных аппаратов.
Модель состоит из следующих основных компонентов:
Сцена - блок моделирования 3D конфигурации сцены настраивает сцену, в которой выполняется моделирование.
Машины - Имитация 3D БПЛА Блоки транспортного средства конфигурируют квадротор в пределах сцены и определяют его траекторию.
Sensor - камера моделирования 3D Fisheye конфигурирует положение установки и параметры камеры fisheye, используемой для съемки данных моделирования. Блок Video Viewer (Computer Vision Toolbox) визуализирует выходные данные моделирования этого датчика.
Модель можно открыть с помощью следующей команды.
open_system("uav_simple_flight_model.slx")
В блоке «Моделирование» 3D «Конфигурация сцены» параметр «Имя сцены» определяет сцену, в которой выполняется моделирование. Эта модель использует сцену US City Block. Чтобы исследовать сцену, можно открыть 2D изображение, соответствующее сцене Unreal Engine.
imshow('USCityBlock.jpg',... 'XData', [-242.998152046784, 200.198152046784],... 'YData', [-215.598152046784,227.598152046784]); set(gca,'YDir','normal')
Параметр «Сцена» этого блока определяет вид, из которого в окне «Нереальный механизм» отображается сцена. В этом блоке в поле «Сцена» задается корень сцены (начало сцены), затем выбирается корень. Также можно сменить вид сцены на квадроторный БПЛА.
Блок «Имитация 3D БПЛА» моделирует квадрокоптер, названный Quadrotor1, в сценарии. При моделировании квадротор пролетает один полный круг радиусом 5 м и отметкой 1,5 м вокруг центра сцены. Точка обзора квадроторного рыскания колеблется слева направо в направлении движения.
Чтобы создать более реалистические траектории, Вы можете получить waypoints из сцены в интерактивном режиме и определить эти waypoints как исходные данные к Моделированию 3D блок Транспортного средства БПЛА. См. раздел Выбор ППМ для моделирования нереального двигателя.
Блок Simulation 3D Fisheye Camera моделирует датчик, используемый в сценарии. Откройте этот блок и проверьте его параметры.
Вкладка «Монтаж» содержит параметры, определяющие расположение монтажа датчика. Датчик камеры «рыбий глаз» установлен вперед вдоль оси X центра эго-транспортного средства на 0,1 метра.
Вкладка «Параметры» содержит внутренние параметры камеры рыбьего глаза. Для этих параметров установлены значения по умолчанию, за исключением коэффициента отображения, где второй коэффициент установлен в -0.0005 для искажения объектива модели.
Вкладка «Истина грунта» содержит параметр для вывода местоположения и ориентации датчика в метрах и радианах. В этой модели блок выводит эти значения, чтобы можно было видеть, как они изменяются во время моделирования.
Блок выводит изображения, полученные при моделировании. Во время моделирования блок Video Viewer отображает эти изображения.
Моделирование модели. После начала моделирования инициализация модуля визуализации может занять несколько секунд, особенно при первом запуске. MathWorks_Aerospace показывает вид сцены в среде Unreal Engine.
Чтобы изменить вид сцены во время моделирования, используйте цифры 1-9 на цифровой клавиатуре. Для просмотра сцены с высоты птичьего полета нажмите 0.
После моделирования модели попробуйте изменить собственные параметры камеры и наблюдать за воздействием моделирования. Можно также изменить тип блока датчика. Например, попытайтесь заменить 3D Камерой Подозрительного взгляда Моделирования с 3D блоком Камеры Моделирования. Дополнительные сведения о доступных блоках датчиков см. в разделе Выбор датчика для моделирования нереального двигателя.
Моделирование 3D камеры | Моделирование 3D конфигурация сцены | Имитация 3D БПЛА