• GNSS 模拟器 × 动作捕捉 · 实体动态闭环

基于GNSS模拟器与动作捕捉系统的无人机室内测试方案

无人机在室内受控场地真实飞行,动作捕捉系统实时测量其位置与姿态并反馈给 GNSS 模拟器,模拟器据此动态更新卫星导航信号——形成”无人机运动—位置测量—信号更新—无人机响应“的完整闭环,让无人机在实验室里像在室外一样连续定位。
GTS P7+AutoGNSS 3.0产品图
动作捕捉系统对接生态

HOW THE LOOP WORKS

闭环是怎么转起来的

四个环节首尾相接:无人机真实飞行 → 动捕测量位置姿态 → 模拟器更新信号 → 机载接收与飞控响应,响应又改变下一时刻的运动,循环往复。

STEP 01

无人机真实飞行

在室内受控场地按测试场景起飞、悬停或按预定轨迹飞行,机体产生真实位移与姿态变化。

STEP 02

动捕测量位置姿态

场地中的摄像设备持续跟踪机身可移除标记,输出毫米级 / 亚毫米级的实时位置与姿态数据。

STEP 03

GNSS 信号更新

局部坐标映射为地理坐标,模拟器按新位置与姿态实时重算射频信号,覆盖星座、频点与多径条件。

STEP 04

机载定位与飞控响应

无人机像在室外一样稳定连续定位,飞控据定位结果作出控制决策,进而改变下一时刻的运动。

信号随实际运动持续更新 · 闭环成立

SYSTEM ROLES

各系统如何配合

整套平台由三部分构成,各自职责清晰:模拟器负责”造环境”,动捕负责”看真实运动”,主控负责”把两者连起来”。任何一环精度或时延不达标,闭环都会失真。

ROLE 01 • 提供可控导航环境

GNSS模拟器

按被测无人机的卫星系统与频点设置场景,信号随无人机实际运动连续变化,使其时刻能像室外一样实现稳定连续定位。

ROLE 02 • 看清真实运动

动作捕捉系统

场地中的摄像设备跟踪机身上的可移除标记,持续测量无人机的位置和姿态,提供运动真值。

ROLE 03 • 连接各部分

主控系统

把模拟器、动捕与被测无人机连接成一个同步运行的闭环,并完整记录整场测试的数据。

与行业内常见两类做法的差异

行业内也有一些无人机室内测试的方法,但主要局限于两类,德思特解决方案在两点上都做了补齐:

闭环平台组成:主控系统·动捕镜头·被测无人机·GNSS 模拟器·风洞/风机矩阵(可选)

DEPLOYMENT SCENARIOS

方案案例:按场地规模扩展

目前我们已与多所高校、机构完成相关设备的调试,并配合风洞等设施构建多源测试方案。不同测试场地的规模和设备组合虽有差异,核心思路始终一致:先测得无人机在室内的真实运动,再据此更新 GNSS 信号,观察无人机的定位与飞控响应。
Small Lab

小型实验室

布置动作捕捉摄像设备,完成系统标定、静态定位、悬停及小范围飞行测试,适合算法早期验证。

large Arena

防护围网大型场地

扩展动捕覆盖范围,开展轨迹飞行与动态响应测试,同时保障人员与设备安全。

Multi-source

风洞 / 风机矩阵

配合风洞或风机矩阵,在可控风场中观察无人机的位置保持与控制表现,构建设备联动的综合测试。

方案总览

用于无人机 & eVTOL 的 GNSS 测试解决方案

行业背景、外场测试困境,以及开环 / 静态 HIL / 动态 HIL 三阶段测试体系与核心技术能力。

产品详情

GNSS模拟器 GTS P7

国产自研、全星座全频点仿真,700 通道 / 1000 Hz / 0.005 m 伪距精度,本文方案的信号源设备

ROLE OF THE SIMULATOR

GNSS 模拟器在闭环中承担什么

模拟器连接外部运动测量系统与无人机 GNSS 接收端,主要承担三项任务——这也是联调时最容易出问题、最需要逐项核对的三个环节。

实时生成导航信号

接收更新后的运动数据,并持续调整模拟信号,使无人机接收到的定位信息随实际运动变化,而不是停留在某一固定点。

完成坐标映射

将动作捕捉系统基于场地原点输出的局部坐标,映射到测试场景使用的地理坐标。联调时需统一坐标轴方向、原点、高度基准和时间基准。

提供可配置测试场景

按测试需要设置卫星系统、频点和运动场景,为定位、飞控与融合算法验证提供可重复的输入——同一场景可以反复跑,问题才能复现。

KEY SPECIFICATIONS

GTS P7 关键性能参数

要让室内测试既能跟上无人机的运动,又能与真实使用场景保持相关性,需要重点关注以下参数。更多性能参数可联系德思特获取→

定位与仿真精度

模拟器的毫米级伪距仿真能力、RTK 支持情况,与动捕的毫米级 / 亚毫米级测量能力,共同决定平台能提供怎样的测试条件;动捕精度是运动真值指标,无人机最终定位精度仍应通过实测评价。

更新速率与闭环时延

GTS P7 仿真迭代率可达 1000 Hz,为动态更新提供设备基础;系统以端到端时延 < 100 ms 为目标,实际时延还包含动捕测量、数据传输、处理和机载接收等环节,应在完整平台联调时测量确认。

卫星系统与频段

平台应覆盖被测无人机实际使用的GPS、北斗、GLONASS、Galileo等卫星系统及对应频点。多星座、多频段和RTK场景的支持情况,应与设备配置及项目测试需求逐项匹配。

关键指标

参数规格

技术优势

星座频点
通道数量
迭代速率
伪距精度
运动限制
延迟性能
GPS L1C/A、北斗 B1I、GLONASS G1、Galileo E1、SBAS L1(赠送)
700 个卫星通道(单节点)
1000 Hz
0.005 m
速度 600 m/s;加速度 / 急动度:无限制
< 10 ms(HIL 内部延迟)
全动态仿真,支持未来扩展
多星多频及多径模拟的硬件基础
保证高动态飞行下的信号平滑度
为厘米级高精定位提供可靠源基准
支持极限特技飞行模拟,无算法溢出
极速闭环反馈,满足飞控稳定性要求

SCALING UP

基础闭环之上的扩展方向

动态闭环稳定运行后,平台可以按需求继续往上叠测试能力——从定位精度到抗干扰,从单一场景到多源联动。具体功能取决于设备配置、接口适配和测试场地条件。

RTK 测试

在闭环平台上扩展差分定位场景,验证无人机在 RTK 条件下的定位精度与稳定性表现。

室内外信号切换

模拟从室内仿真信号到室外真实卫星信号的切换过程,验证接收与定位的连续性和恢复能力。

干扰 / 欺骗抵抗测试

构建干扰与欺骗场景,观察无人机在异常信号条件下的定位输出与飞控决策变化。

与风场设备联动

配合风洞或风机矩阵,在可控风扰下开展 GNSS 定位与飞控响应的综合测试。

规划您的室内测试方案

告诉我们无人机型号、测试项与场地条件,德思特工程师会给出GTS P7配置与相关测试建议。