# UnityDrone

**Repository Path**: youlai-code/unity-drone

## Basic Information

- **Project Name**: UnityDrone
- **Description**: 记录了在 Unity 中构建一个高拟真 FPV 穿越机（Drone）物理模拟系统的过程。从基础的 PID 控制到引入空气动力学阻力、地面效应和电机惯性，一步步逼近真实的飞行手感。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: MulanPSL-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-12-24
- **Last Updated**: 2025-12-25

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

该项目是一个基于Unity引擎开发的无人机模拟系统。它包含控制无人机飞行的核心组件，如飞行控制器、电机引擎和PID控制器等。以下为项目结构说明及使用指南：

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![alt text](Image/image-3.png)
![alt text](Image/操作示意图.jpg)
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### 项目结构

| 架构分层   | 核心脚本              | 角色定位         | 主要功能与逻辑                                                                                                                                                                                | 数据流向 / 物理作用                                                            |
| ---------- | --------------------- | ---------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------ |
| **输入层** | `DroneInput.cs`       | **信号预处理**   | 1. **读取硬件**：接收物理手柄输入。<br> 2. **数据清洗**：处理摇杆死区、应用映射曲线。                                                                                                             | **输出**：标准化控制信号<br>• 油门 (Throttle): `0 ~ 1` <br>•俯仰/横滚/偏航: `-1 ~ 1`   |
| **控制层** | `FlightController.cs` | **大脑 (Brain)** | 1. **模式处理**：根据 Angle/Acro 模式将输入转为目标角速度。<br>1. **PID 调度**：调用 `PID.cs` 计算误差。<br> 2. **混控 (Mixer)**：混合主油门与 PID 修正值。<br>  3. **环境模拟**：计算非线性阻力与地面效应。 | **输入**：标准化信号 + 刚体物理状态<br>**输出**：4 个电机的最终目标油门            |
| **算法层** | `PID.cs`              | **纯数学计算**   | 1. **误差计算**：对比目标值与当前值。<br>2. **修正输出**：计算比例(P)+积分(I)+微分(D)的总和。                                                                                                     | **输入**：目标值、当前值、时间差 (dt)<br>**输出**：PID 修正值                      |
| **执行层** | `MotorEngine.cs`      | **四肢 (Limbs)** | 1. **惯性模拟**：通过低通滤波模拟电机响应延迟。<br>2. **物理交互**：将油门值转换为具体的物理力。                                                                                                  | **输入**：目标油门值<br>**作用**：向 Rigidbody 施加<br>• 推力 (Force)<br>• 反扭矩 (Torque) |

- **Assets/SimDrone/Scripts**
  - `DroneInput.cs`: 负责处理无人机的输入控制，包括油门、偏航、俯仰和滚动。
  - `FlightController.cs`: 主飞行控制逻辑，依赖 `MotorEngine` 和 `PID` 控制器，实现无人机的姿态控制。
  - `MotorEngine.cs`: 模拟无人机电机的物理行为，包括推力和扭矩控制。
  - `PID.cs`: 提供PID控制器功能，用于飞行姿态的稳定控制。

- **Assets/SimDrone/Models**
  - 包含无人机的3D模型文件（如 `Drone 2.fbx`）。

- **Assets/SimDrone/Materials**
  - 包含无人机和地面的材质文件，用于渲染。

- **Assets/SimDrone/Textures**
  - 包含无人机的纹理贴图文件。

- **Assets/Scenes**
  - 包含Unity场景文件（如 `SampleScene.unity`），用于构建模拟环境。

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### 核心功能

- **输入控制**
  - 支持通过游戏手柄或键盘控制无人机的移动。

- **飞行控制**
  - 使用PID算法实现稳定飞行，支持多种飞行模式（如角度模式）。

- **物理模拟**
  - 模拟电机推力、扭矩以及空气动力学效应。

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### 使用说明

1. **启动Unity项目**
   - 使用Unity编辑器打开项目。

2. **加载场景**
   - 打开 `Assets/Scenes/SampleScene.unity` 开始模拟。

3. **控制无人机**
   - 手柄控制无人机的飞行。


1. **调整参数**
   - 在 `FlightController` 组件中调整PID参数和飞行模式。

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### 开发者指南

- **扩展功能**
  - 可以通过修改 `FlightController` 和 `PID` 类来优化飞行算法。
  - 添加新的传感器或物理效果，增强模拟的真实性。

- **贡献代码**
  - 如果您有兴趣为项目贡献代码，请提交Pull Request。

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### 许可证

本项目遵循MIT开源许可证。有关详细信息，请参阅 `LICENSE` 文件。

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如需进一步了解，请查阅项目文档或联系开发者。欢迎为项目提供反馈和建议！