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龙图腾网获悉同济大学申请的专利基于传感器注入与数字孪生的虚实融合无人机测试方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121757391B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610243461.4，技术领域涉及：B64F5/60；该发明授权基于传感器注入与数字孪生的虚实融合无人机测试方法是由孙剑;秦成;徐成凯;房世玉;高珍;张皓;杭鹏设计研发完成，并于2026-03-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于传感器注入与数字孪生的虚实融合无人机测试方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于传感器注入与数字孪生的虚实融合无人机测试方法，旨在解决无人机算法在实地测试中面临的高风险与纯仿真环境中的低保真度问题。该方法通过构建与物理无人机对应的数字孪生模型，使物理无人机在真实飞行过程中，感知基于数字孪生模型状态合成的虚拟传感器原始信号。物理无人机基于注入的传感器信号生成控制指令并执行飞行，其产生的位姿变化被反馈至虚拟三维场景以更新数字孪生模型，从而形成虚实闭环测试过程。本发明在保证物理无人机真实动力学反馈的前提下，实现复杂低空交通场景下的安全测试与性能评估。

本发明授权基于传感器注入与数字孪生的虚实融合无人机测试方法在权利要求书中公布了：1.基于传感器注入与数字孪生的虚实融合无人机测试方法，其特征在于，包括以下步骤： S1虚拟三维场景构建与数字孪生模型初始化； 构建包含静态环境与动态障碍物的虚拟三维场景，并针对真实场景中自主飞行和遥控飞行的物理无人机，在虚拟三维场景中建立与其几何结构及动力学参数一致的数字孪生模型； S2位姿同步与时空对齐； 采集自主飞行和遥控飞行物理无人机的空间位姿数据，通过坐标映射关系将真实场景位姿数据同步更新至虚拟三维场景中的数字孪生模型； S3虚拟传感器信号合成与注入； 基于自主飞行无人机的数字孪生模型在虚拟三维场景中的状态，生成对应传感器类型的虚拟传感器原始信号，并通过通信接口将虚拟传感器信号注入至自主飞行无人机的感知与决策系统； S4虚实反馈闭环控制执行； 自主飞行无人机基于虚拟传感器信号生成控制指令并执行飞行，遥控飞行无人机则基于操作员的遥控指令执行飞行，这些飞行行为所产生的位姿变化均被反馈至虚拟三维场景，以更新数字孪生模型的状态以及后续的虚拟传感器信号； S5压力测试与综合评价； 在虚拟三维场景中加载预设测试工况，通过监测所述数字孪生模型与虚拟障碍物之间的空间关系，获取对应的飞行安全性和任务执行性能指标； 步骤S1具体为： S11静态环境构建； 静态环境构建包括真实环境数字还原和全虚拟环境建模两种方式；真实环境数字还原利用倾斜摄影测量技术或高精度激光雷达对物理测试场进行三维扫描，通过点云处理与表面重建算法生成具有真实地理坐标参考、且包含语义信息的高保真三维网格环境；全虚拟环境建模基于城市信息模型规范或游戏引擎资产标准，在仿真引擎中直接构建具有多层次细节的复杂城市高层建筑群、峡谷或森林极端场景；通过为虚拟环境对象赋予质量、摩擦系数、碰撞体物理属性，确保其与物理世界的物理常数及交互行为保持对齐； S12物理无人机数字孪生模型构建； 针对真实场景中所有物理无人机，包括自主飞行无人机和遥控飞行无人机，在虚拟三维场景中构建与物理无人机对等的数字孪生模型，过程包括几何拓扑映射与物理动力学映射的双重对齐； 首先，根据物理无人机的三维结构参数、外形尺寸及重心分布，在虚拟三维场景中建立具有相同气动布局的几何实体，确保传感器挂载位置与视场角在虚实空间中完全重合； 其次，通过对物理无人机电机的推力曲线、螺旋桨升力系数、机体质量矩阵以及转动惯量进行标定，将物理参数植入仿真引擎的动力学插件中，为后续传感器信号的精准注入提供严格的物理基准； S13动态障碍物行为定义与虚拟障碍物生成； 为模拟低空环境中的不确定风险，生成多元的动态障碍物并明确其飞行控制行为逻辑： 1自主飞行无人机数字孪生模型：基于S12中建立的数字孪生模型，其行为由预设的自主飞行测试算法驱动，不同自主飞行无人机数字孪生模型互为动态障碍物，用于模拟多机协同或对抗中的动态干扰； 2遥控飞行无人机数字孪生模型：基于S12中建立的数字孪生模型，通过遥控手柄实现操控，模拟人为干预下的突发障碍物行为； 3虚拟无人机：构建基于规则、模型或数据驱动算法进行简单飞行控制的虚拟无人机模型，其飞行行为和状态不依赖于外部物理实体，而是由仿真引擎内部的控制逻辑直接生成与更新； 4自然环境动态障碍物：利用生物群落模拟算法建模低空飞鸟等自然动态障碍物。

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