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SigmaPro到底是啥
What is SigmaPro?
大家好啊,先给大家拜个晚年~
2024年底,团队紧锣密鼓的布置了一个针对集群无人机的实验室,主要的目的是协助科研人员更好的开展敏捷控制、集群智能、旋翼室内飞行等方向的研究。
我们构建SigmaPro的终极目标,是实现虚实结合验证手段,真正做到随意编辑的数字环境以及真实的飞行效果反馈。
下面,跟随我们一起揭开SigmaPro的神秘面纱……
Pro体现在哪里?
简单来说,SigmaFree的核心理念是把验证过的真实飞行器气动参数模型放到仿真系统里,进而对科研人员编写的决策算法、控制算法进行验证。但是,很多更加专业的用户呢,不仅仅是对决策算法和控制算法有验证需要,还对视觉信号处理、通信信号、红外信号、电磁波信号、导航信号有验证需要,甚至需要在各种可控环境下验证飞行效果。
从结果来讲,需要对每个飞行器都进行气动仿真、视场仿真、通信仿真、探测仿真等等,再把所有的数据收集起来就行了。不过,实际操作起来就非常困难,最大的难点就是数据延迟以及数据同步的问题,而另一个实际困难就是经费支持。前者需要一个轻量化的服务器软件来调度数据,或者需要一个强力的经济支持。
幸运的是,2024年,条件达成!
理想中的SigmaPro在哪呢?
和SigmaFree最大的区别,SigmaPro必须要有实体的支撑,这个地方就在嘉兴,北京理工大学长三角研究院(嘉兴),团队的新基地。二话不说,先领略一下校园的美景。

长桥一样的校门联系着北京和嘉兴两地,中间天眼图书馆是打卡圣地,左边那片湖是散步好去处,左右两边具有现代化气息的建筑是科研主体区域。院区主打一个漂亮、幽静,是科研人员理想的场所。
再打个“广告”,北京理工大学长三角研究院(嘉兴)里面全部的硕士和博士研究生,都是北京理工大学工程硕士、工程博士的名额,拿到的毕业证和本部都是一样的,欢迎大家报考北京理工大学,选择来嘉兴这美如画的院区,完成三年或者更长时间的研究。
SigmaPro到底长啥样?
“招生广告”看完,马上随我们进入实验室,6号楼2层,进门就是仿真区域。
这里主要的功能是仿真系统的操作,中间的大屏幕主要显示仿真主机的状态,用于设定仿真目标以及监督整个仿真过程。集群控制设备就放在那两个电竞仓里,当时主要是想构建一个对抗的环境,所以放了两台。其他的工位一个作用是对仿真系统进一步开发和完善,另一个作用是支持学生编写代码验证研究成果。
从远处的小门望过去就是仿真系统的核心区域,机房。目前机房里面放了50个节点,每个节点包含了一个主流PC机、飞行控制硬件、图形处理硬件。机房中还有四个运算服务器和一台万兆交换机,用于高速处理节点之间的信息。当然,在这些硬件中执行的是学生们编写的核心软件,有负责数据交互的、有负责异地指令响应的等等。
还有一个区域是必须要介绍的,飞行区域。这个区域中的动捕数据会直接发送到机房里,是仿真系统和实际飞行器之间能够交互数据的核心区域,后续的虚实结合中实际飞行的数据主要来自此地。可以看到,学生们用一些包装箱在模拟障碍物,后续我们会在数字环境中方便的拖拽障碍物,省去这部分带来的困扰。
最后,链接虚拟和现实的部分是什么呢?就是这个有趣的雾化玻璃。

相较于SigmaFree,SigmaPro这套仿真系统其实非常复杂,离最终虚实结合仿真的目标还有亿点点技术问题需要攻克。不过其已经具备参与基本集群飞行器科研的能力了,我们会陆续上传一些功能简介以及学生们在此系统下开发的成果,希望大家多多支持。
当然,如果你有什么好的建议和意见,也随时联系我们~
相关软件及文档链接
下载器安装链接:
链接一:
https://gitee.com/beijing-daxiang-airlines/sigmainstaller
链接二:
https://sigma.obs.cn-north-4.myhuaweicloud.com/SigmaInstaller.zip
教程链接:
https://bit-sigma.gitbook.io/tutorials-for-sigma-free
B站主页地址:
QGroundControl下载链接:
http://download.dxuas.com.cn/Software/QGroundControl-installer.exe
VsCode下载链接:
http://download.dxuas.com.cn/Software/VSCodeUserSetup-x64-1.80.1.exe
PX4官方文档:
https://docs.px4.io/main/en/
地面站官方文档:
http://qgroundcontrol.com/

