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智能化与集群化是无人机发展的趋势,在大规模数量的被控对象与复杂的任务场景需求下,仿真平台在无人机集群的前期设计阶段扮演了愈发重要的角色。基于功能完备的仿真平台,团队可以快捷地完成对无人机集群系统各个层次设计原型的测试与验证,加快项目迭代,极大地节约开发成本。论文致力于开发一套面向无人机集群编队研究需求的交互式仿真平台及软件开发框架。基于该平台的功能特性,可将Matlab/Simulink上层环境中开发的算法模块工程化,并集成到上位机系统,与无人机集群快速原型构成闭环验证回路;基于平台三维可视化系统,及手势、语音VR人机交互系统,完成人在回路的集群编队协同任务仿真测试。论文主要完成了以下方面的工作:(1)调研国内外仿真平台研究现状,重点针对分布式仿真及VR人机接口两方面研究成果进行了详细分析。在此基础上,分析无人机集群编队协同任务仿真的功能需求及性能需求,完成平台总体架构设计。(2)设计并开发上位机软件基础模块。数字仿真模块基于Simulink代码生成技术完成算法模块集成;实时仿真模块基于xPC技术模拟无人机对象,实现基于模型的控制算法实时仿真验证;网络通信模块基于Protobuf实现可定制、易扩展的平台基础数据通信组件。(3)基于Unity 3D设计并开发视景软件基础模块。仿真场景模块构建任务场景所需的三维模型资源库,基于WorldMachine实现大规模地形解决方案;图形界面模块基于UGUI开发具备自动布局和信息订阅功能的界面组件;人机交互模块基于HTC Vive和在线语音REST API技术,实现无人机集群编队VR人机接口。最后,基于上述平台软件基础模块,开发10架无人机集群协同任务仿真应用实例,仿真结果验证了平台的功能性与可靠性。