智飞虚实融合训练场

1. 系统概况

      Windshaper风墙是由瑞士Windshape SA研发的高度模块化、智能化室内风洞测试系统，用于飞行器（如无人机）等在实验室环境中的风场测试。训练场包含1个立式风墙、1个角度可调（0∘－90∘）的倾斜风墙和1个稳流器。

立式风墙

倾斜风墙

稳流器

2. 核心特点‌

（1）模块化结构：由可堆叠的模组组成。单面风墙由12×8个模组构成，每个模组含9个网格风扇单元，每个单元配备2个反向旋转风扇，最高风速达16米/秒。数百个独立控制的风扇单元可实现气流的精准控制。

风扇模组

     （2）动态风廓线生成能力‌：通过三维输入‌u = ƒ（x, y, t），创造动态的、特定的风况环境。

     （3）灵活的控制方式‌：用户可通过‌WindControl软件或‌Python 3.x API‌ 编写脚本直接控制。

‌WindControl软件界面

3. 可模拟的风况类型

Windshaper能够模拟多种真实世界中的复杂风况：

（1）均匀层流‌：模拟无人机在静止空气中以恒定速度飞行的场景，用于测试起飞风速基准。

                均匀层流示意图            无人机在均匀层流飞行

（2）湍流‌：模拟天气、地形等因素导致的湍流，可控制不同区域的湍流水平。

                       湍流示意图                无人机在湍流中飞行

（3）风切变‌：模拟相邻气流层速度不同的平行流动，常用于模拟建筑物、地形周围的不稳定气流。

   风切变示意图                无人机在风切变流场飞行

（4）时变风‌：可编程控制风扇风速随时间变化，生成如正弦波等任意变化曲线的风廓线。

时变风示意图             无人机在时变风中飞

（5）阵风‌：通过急剧的风速变化模拟阵风条件，考验无人机导航和抗偏移能力。

                   阵风示意图              无人机在阵风中飞行

       （6）垂直风‌：通过将风墙水平放置，模拟无人机着陆时由自身下降气流引发的湍流环境。

                  垂直风示意图            无人机在垂直风中飞行

4. 可定制功能

滤风装置：可选配稳流器减少不需要的湍流，确保气流均匀，用于研究地面效应和多旋翼无人机着陆阶段的湍流效应。

倾斜装置：最高倾斜至90°，可模拟无人机的整个起降过程。

5. 应用场景‌

该系统广泛应用于无人机及飞行器的研发与验证：

自由飞行测试与着陆阶段优化

确定湍流极限与固定翼外形设计优化

研究不同风廓线下的飞行器性能

垂直起降（VTOL）及过渡阶段测试

二、动捕系统

      1.系统概况

训练场部署74台OptiTrack Prime^X22运动捕捉摄像机，构建覆盖556m²的动作捕捉空间，实现“高精度、大空间、低延迟”的动捕能力，支持复杂场景下的实时三维运动追踪。

人体运动数据采集

2. 核心优势

（1）超大捕捉空间与精度

Prime^X22具有79°超宽视场角，结合74台设备阵列布局，实现556m²全域覆盖。3D定位误差小于0.15mm，旋转误差小于0.5°。

（2）高速与低延迟采集

支持210 FPS全局快门采集，可捕捉超30m/s的快速动作，同步延迟低至微秒级。

（3）抗干扰与环境适应性

每台摄像机集成20颗850nm红外LED及带通滤光片，有效过滤环境光干扰；系统具备自动连续校准功能，无需手动干预。

3. 应用场景

该系统可广泛应用于：

智能体位姿追踪

影视动画制作

虚拟现实仿真

生物力学研究