无人机飞行仿真系统代码

无人机飞行仿真系统的代码需要涵盖多个方面，包括无人机的控制、传感器数据的读取和处理、环境和地形的建模等。以下是一个简单的无人机飞行仿真系统的示例代码：

import numpy as np
import math

# 定义无人机类
class UAV:
    def __init__(self, init_pos, init_vel, init_att, init_ang_vel):
        self.position = np.array(init_pos) # 初始位置
        self.velocity = np.array(init_vel) # 初始速度
        self.attitude = np.array(init_att) # 初始姿态
        self.angular_velocity = np.array(init_ang_vel) # 初始角速度
        self.mass = 1.0 # 质量
        self.inertia = np.array([[1.0, 0.0, 0.0], [0.0, 1.0, 0.0], [0.0, 0.0, 1.0]]) # 转动惯量矩阵
        self.thrust = 0.0 # 推力
        self.control_input = np.array([0.0, 0.0, 0.0, 0.0]) # 控制输入

    # 计算无人机在下一时刻的状态
    def update(self, dt):
        # 计算加速度
        acceleration = np.array([0.0, 0.0, -9.81]) + np.array([0.0, 0.0, self.thrust]) / self.mass
        # 计算角加速度
        angular_acceleration = np.dot(np.linalg.inv(self.inertia), np.cross(self.angular_velocity, np.dot(self.inertia, self.angular_velocity)))
        # 更新速度
        self.velocity += acceleration * dt
        # 更新位置
        self.position += self.velocity * dt
        # 更新角速度
        self.angular_velocity += angular_acceleration * dt
        # 更新姿态
        self.attitude += np.dot(self.get_rotation_matrix(self.attitude), self.angular_velocity) * dt

    # 计算旋转矩阵
    def get_rotation_matrix(self, attitude):
        R_roll = np.array([[1.0, 0.0, 0.0], [0.0, math.cos(attitude[0]), -math.sin(attitude[0])], [0.0, math.sin(attitude[0]), math.cos(attitude[0])]])
        R_pitch = np.array([[math.cos(attitude[1]), 0.0, math.sin(attitude[1])], [0.0, 1.0, 0.0], [-math.sin(attitude[1]), 0.0, math.cos(attitude[1])]])
        R_yaw = np.array([[math.cos(attitude[2]), -math.sin(attitude[2]), 0.0], [math.sin(attitude[2]), math.cos(attitude[2]), 0.0], [0.0, 0.0, 1.0]])
        return np.dot(np.dot(R_yaw, R_pitch), R_roll)

# 定义仿真环境类
class Environment:
    def __init__(self):
        self.uav = UAV([0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0]) # 创建无人机
        self.dt = 0.01 # 仿真步长

    # 运行仿真
    def run(self):
        for i in range(1000):
            self.update()
            print('Time:', i * self.dt, 'Position:', self.uav.position, 'Attitude:', self.uav.attitude)

    # 更新仿真状态
    def update(self):
        self.uav.update(self.dt)

这段代码简单地定义了一个无人机类和一个仿真环境类，然后通过循环调用 `update()` 方法来运行仿真。在 `update()` 方法中，先计算加速度和角加速度，然后根据欧拉积分法来更新无人机的状态。这里的姿态使用欧拉角来描述，通过三个旋转矩阵的乘积来计算旋转矩阵。

当然，这只是一个简单的示例代码，实际上无人机飞行仿真系统的代码会更加复杂，需要考虑的因素也更多。比如，需要考虑无人机的控制算法、传感器的噪声、环境和地形的建模等等。因此，实际的无人机飞行仿真系统的代码需要更加细致和复杂。