一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法与流程

本领域涉及航道模拟技术，尤其涉及一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法。

背景技术：

1、航道反演即为基于模型知识的基础上，依据已知的地图数据参数，根据观测信息和前向物理模型，推算实际情况下的航道飞行情况。

2、当前技术通常采用固定的模拟模型模拟实际飞行情况，然而在实际情况中，飞行区域的地理情况是不断变化的，固定的模拟模型准确度较低，但每次都按照实际地形情况构建模拟模型，渲染难度较大。

3、中国专利《多模导航三维动态可视化仿真平台的构建方法》，公开号：cn106845032a，公开日：2017年03月14日，具体公开了包括：在vc++和osg三维渲染引擎环境下，基于mfc微软基础类库搭建人机交互平台，利用osgearth地形渲染工具包渲染三维数字地球场景及自然环境，利用三维建模软件建立飞机的三维模型和机场的虚拟仿真场景模型，并加载到三维数字地球场景中。获取飞行航道关键点数据，经处理得到插值航道点数据，用于驱动飞机飞行。在飞机飞行过程中，利用漫游器跟踪观察飞机，利用事件处理器更新飞机的飞行数据，并实时显示飞行数据。通过osgearth地形渲染工具包渲染三维数字地球场景及自然环境，从而建立虚拟仿真场景模型，由于该技术应用于飞机飞行中，并不需要考虑低空的物体模型，由此地理变化对于虚拟仿真场景模型建立的影响可以忽略不计，采用固定场景进行模拟并不会影响飞行模拟，但无人机等需要低空飞行的设备受低空物体模型影响较大，需要根据低空物体模型进行飞行航道的调整，固定的模拟模型容易造成实际飞行存在安全隐患。

4、中国专利《一种综合式视觉反馈的无人机巡线仿真培训系统》，公开号：cn113963598a，公开日：2022年01月21日，具体公开了步骤七：物理引擎综合无人机数据、传感器数据、环境参数进行无人机运动计算并将计算结果传递给虚幻引擎内的渲染模块；步骤八：地形模块对真实地形进行建模并将地形模型导入虚幻引擎中，通过所述虚幻引擎实时渲染使得无人机训练场景更接近真实无人机飞行训练场景；步骤九：渲染模块将地形信息、无人机运动信息进行实时渲染，并将渲染后的逼真视觉信息反馈给无人机操作员，辅助无人机操作员进行飞行训练。该技术根据真实地形进行建模，并不适用于无人机模拟航道飞行中，无人机模拟飞行必然存在多条模拟飞行航道，根据实际地形进行建模，就代表每一次模拟飞行都需要按照飞行航道进行建模，渲染难度高，渲染效率低。

技术实现思路

1、本申请针对现有技术中存在在实际情况中按照固有场景进行飞行模拟存在精确度低，而根据实际地形实时建模又存在渲染难度高的问题，提供一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，通过按照变化较低的地形建立虚幻飞行模型，再将变化较大的物体模型作为区域点云数据存储至虚幻飞行模型，当每次进行飞行模拟时只需要调动对应区域的区域点云数据，即可建立该飞行航道的模拟飞行模型，渲染难度低，且在区域物体模型发生变化时，只需要变动该区域的区域点云数据，无需更改所有数据模型，无需重新建立虚幻飞行模型，确保飞行模拟精确度的同时降低了模拟模型的渲染难度。

2、为实现上述技术目的，本申请提供的一种技术方案是，一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，包括如下步骤：s1：根据历史地图数据将经纬度坐标转换为虚幻引擎坐标，建立虚幻飞行模型以及虚幻飞行模型坐标系；s2：采集区域点云数据，并作为待调用数据存储至虚幻飞行模型；s3：获取飞行模型数据，并作为待调用模型存储至虚幻飞行模型；s4：根据巡检任务计算得到理论飞行航道，调用对应的飞行模型数据以及区域点云数据；s5：根据区域点云数据生成理论飞行航道的物体模型，根据物体模型在虚幻飞行模型坐标系的坐标点对虚幻飞行模型进行渲染，对虚幻飞行模型进行渲染，飞行模型根据理论飞行航道进行航道反演。

3、进一步的，将各个类型的无人机数据作为飞行模型数据存储至虚幻飞行模型。

4、进一步的，历史地图数据还包括天气数据，根据天气数据对虚幻飞行模型进行微调。

5、进一步的，将天气数据按影响因素分类，并分别建立影响因素所对应的地形变化曲线，根据影响因素对虚幻飞行模型进行微调。

6、进一步的，区域点云数据包括天气模型数据。

7、进一步的，调用多个飞行模型数据，共同执行航道反演。

8、进一步的，采集每一次飞行巡检后的区域点云数据，对虚幻飞行模型进行修正。

9、进一步的，设置修正波动系数，根据修正波动系数输出正向波动航道以及反向波动航道。

10、进一步的，设置展示地图，在航道反演时，对飞行模型的位置进行定位，并显示于展示地图中。

11、进一步的，根据区域点云数据对虚幻飞行模型进行渲染时，根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度。

12、本申请的有益效果：通过按照变化较低的地形建立虚幻飞行模型以及虚幻飞行模型坐标系，再将变化较大的物体模型作为区域点云数据存储至虚幻飞行模型，当每次进行飞行模拟时只需要调动对应区域的区域点云数据，即可根据虚幻飞行模型坐标系以及区域点云数据中的经纬度坐标转换，建立该飞行航道的模拟飞行模型，渲染难度低，且在区域物体模型发生变化时，只需要变动该区域的区域点云数据，无需更改所有数据模型，无需重新建立虚幻飞行模型，确保飞行模拟精确度的同时降低了模拟模型的渲染难度。

技术特征：

1.一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：

4.如权利要求3所述的一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：

5.如权利要求1所述的一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：

6.如权利要求1所述的一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：

7.如权利要求1所述的一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：

8.如权利要求1所述的一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：

9.如权利要求1所述的一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：

10.如权利要求1所述的一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，其特征在于：

技术总结
本申请公开了一种基于虚幻引擎建立模型的航道反演方法，包括如下步骤：S1：根据历史地图数据将经纬度坐标转换为虚幻引擎坐标，建立虚幻飞行模型以及虚幻飞行模型坐标系；S2：采集区域点云数据，并作为待调用数据存储至虚幻飞行模型；S3：获取飞行模型数据，并作为待调用模型存储至虚幻飞行模型；S4：根据巡检任务计算得到理论飞行航道，调用对应的飞行模型数据以及区域点云数据；S5：根据区域点云数据生成理论飞行航道的物体模型，对区域点云数据进行坐标转换，根据物体模型在虚幻飞行模型坐标系的坐标点对虚幻飞行模型进行渲染，飞行模型根据理论飞行航道进行航道反演。本申请的有益效果：确保飞行模拟精确度的同时降低了模拟模型的渲染难度。

技术研发人员：沈健,余海尧,娄鹏,李勇,赵峰,常冲,胡泳,汪晓琴,梁皓,吴良杰,胡欣,杨彪
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15