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龙图腾网获悉大连大学申请的专利一种无人机数字孪生体模型构建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：CN114936455B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15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：202210541867.2，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种无人机数字孪生体模型构建方法是由刘艳;刘全德;王广科;田政设计研发完成，并于2022-05-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人机数字孪生体模型构建方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种无人机数字孪生体模型构建方法，属于无人机建模技术领域，采用设计软件构建无人机的数字孪生体三维几何模型，得到无人机物理实体的几何孪生映射，将其保存并导入虚幻引擎中，赋予无人机几何模型物理属性和行为功能特性；基于仿真工具构建无人机物理框架结构模型，反映无人机行为特性，根据所述无人机物理框架结构模型，基于仿真工具建立仿真作动器和运动学模型，由该仿真作动器和运动学模型的反馈数据来驱动虚幻引擎中无人机几何模型运动。本发明实现了对物理实体对象在几何形状、物理属性和行为响应等多维度的映射，具有更好的孪生性能。

本发明授权一种无人机数字孪生体模型构建方法在权利要求书中公布了：1.一种无人机数字孪生体模型构建方法，其特征在于，包括：采用设计软件构建无人机的数字孪生体三维几何模型，得到无人机物理实体的几何孪生映射，将其保存并导入虚幻引擎中，赋予无人机几何模型物理属性和行为功能特性；基于仿真工具构建无人机物理框架结构模型，反映无人机行为特性，根据所述无人机物理框架结构模型，基于仿真工具建立仿真作动器和运动学模型，由该仿真作动器和运动学模型的反馈数据来驱动虚幻引擎中无人机几何模型运动； 所述无人机物理框架结构模型包括作动器模型、运动学动力学模型和控制器； 所述作动器模型采用一阶的惯性环节表示： 其中：τ为时间常数，Ω代表无刷直流电机产生的角速度，Ω0代表无刷直流电机初始角速度； 所述运动学动力学模型包括无人机旋翼动力学模型、刚体动力学模型、刚体运动学模型， 所述无人机旋翼动力学模型由下式表示： 其中：Ti代表第i号无刷直流电机产生的推力，Ωi代表第i号无刷直流电机产生的角速度；根据无刷直流电机转动方向，k表示推力因子k1或阻力因子k2，由下式确定： 其中，CT是推力系数，CP是阻力系数，ρ是空气密度，D是螺旋桨直径； 所述刚体动力学模型表示为： 其中，U1表示螺旋桨产生的总推力，U2表示无人机实现滚转运动时的总推力，U3表示无人机实现俯仰运动时的总推力，U4表示无人机实现偏航运动时的总推力； 所述刚体运动学模型通过平移加速度和转动加速度的组合形式表示，建模为： 其中：为三个轴向的平移加速度；φ,θ,ψ依次表示无人机滚转角、俯仰角和偏航角；依次表示无人机滚转角速度、俯仰角速度和偏航角速度；依次表示无人机滚转、俯仰和偏航运动的角加速度，m代表无人机质量，g代表重力加速度，l代表机臂的长度，Jr代表无刷直流电机的转动惯量，Ix、Iy和Iz分别描述绕x、y和z轴转动的惯量； 所述控制器采用串级控制结构； 仿真工具与虚幻引擎之间通过中间件进行通信，完成无人机行为数字映射，以赋予无人机几何模型动态行为特性，即由仿真作动器和运动学模型的反馈数据来驱动虚幻引擎中无人机几何模型运动；在所述中间件中增设鱼眼相机模块，用于感知周围环境并反馈至数字孪生体模型； 所述仿真作动器和运动学模型包括作动器模块、运动学和动力学模块、三维虚拟仿真环境模块；所述作动器模块输入为控制器发出的脉宽PWM指令信号，以及运动学和动力学模块实时反馈的无人机状态信息和三维虚拟仿真环境模块中感知的三维环境信息，输出为拉力和力矩；运动学和动力学模块输入为复位信号和作动器模块给出的拉力和力矩，输出为无人机的状态信息；三维虚拟仿真环境模块输入为无人机的状态信息，可视化地展现无人机状态信息，输出为通过鱼眼相机模块感知的三维环境信息； 所述的无人机状态信息包括无人机姿态和位置信息。

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