面向月球车真实实时模拟器的数据驱动地面力学方法

高保真月球表面模拟器为广泛测试月球车操作和任务规划提供了数字环境。然而，现有的模拟器要么侧重于视觉真实性，要么侧重于物理准确性，这限制了它们全面复现月球条件的能力。本研究通过将高视觉保真度与真实的地形交互相结合，以真实再现月球车在月球表面的情况，从而填补了这一空白。由于轮壤交互的直接模拟计算成本高昂，本文采用数据驱动的方法，利用在整车和单轮实验与模拟中收集的数据，建立滑转率和沉陷量的回归模型。由此得到的基于回归的地面力学模型准确再现了平缓地形和高达20度斜坡上的稳态及动态滑转率以及沉陷行为，并经实地测试结果验证。此外，还进行了改进以增强地形变形和轮迹可视化的真实性。该方法支持需要物理上合理的地形响应与高视觉保真度的实时应用。