iamaisim/ProjectAirSim

Project AirSim is Microsoft's evolution of AirSim, an advanced simulation platform for building, training, and testing autonomous systems in high-fidelity virtual environments

Project AirSim – 简介

Project AirSim 是一个开源、引擎无关的仿真平台，适用于无人机、固定翼飞机和无人地面车辆（UGV）等自主系统。它基于 Microsoft 的原始 AirSim 和 Project AirSim 代码库构建，现由 IAMAI Consulting 维护。核心仿真库和 API 可以无需 3D 引擎运行（轻量级 Project AirSim Runtime），也可以托管在 Unreal Engine 5 中，以提供完整的 3D 世界、渲染传感器和复杂环境。

核心功能（截至 `main` 分支 / 1.0.0 版本）

功能	详情
车辆类型	可配置的单车辆或多车辆场景；无人机、固定翼飞机（JSBSim Cessna 310、Skywalker X8）、UGV（SimpleDrive SUV Blueprint）。
物理引擎	Fast Physics (C++)、JSBSim、Simulink (MATLAB) – 可通过自定义 C++ 层扩展。
飞行控制器	支持 PX4、ArduPilot 的 SITL/HITL，以及手动控制。
传感器	摄像头、LiDAR（GPU 360°）、雷达、IMU、GPS、气压计、磁力计、空速等（Runtime 中也可使用非渲染传感器）。
多车辆与集群	在共享仿真中同时运行多辆车辆，并配置传感器套件。
API 访问	Python 和 C++ 客户端库；ROS 2 C++ 桥接。
执行模式	• Unreal 主机 – 完整渲染、网格碰撞、动态城市。 • Runtime 主机 – 无头、无渲染、快速物理；仅限于平坦地面碰撞。
跨引擎参考	实验性 Unity 主机（仅供参考，不支持）。

典型用例

感知引导控制 – 例如，使用实时摄像头馈送进行自主着陆。
环境测试 – 在车辆飞行时调整天气、风、光照。
基础设施检查 – 在大型 Unreal 世界中检查风力涡轮机或可再生能源资产。
集群研究 – 同时模拟数十架固定翼或旋翼飞行器。
空中出租车和城市交通 – 在密集城市模型中测试自主空中出租车运营。
机器人集成 – 通过提供的桥接器连接 ROS 2 堆栈、PX4 或自定义控制器。

入门指南

快速评估 – 从最新的 GitHub 版本下载预构建环境，并按照 预构建环境指南 启动场景并使用 Python 控制车辆。
完整构建 – 安装 Unreal 5.2/5.7/5.8，设置 UE_ROOT，运行 setup_linux_dev_tools.sh（或 Windows 等效命令），然后构建仿真库（./build.sh simlibs_debug）。生成项目文件并在 VS Code/Visual Studio 中打开工作区。
无头模式 – 使用 -RenderOffScreen 运行打包的 Unreal 构建，或使用 -nullrhi 完全禁用渲染，适用于云或 CI 工作负载。
仅 Runtime – 使用轻量级 Project AirSim Runtime 运行物理和非渲染传感器，无需 Unreal（适用于控制器开发或大规模批量运行）。

架构概述

客户端库 (Python / C++ / ROS2)  <--->  仿真主机
   |                                         |
   |   • Runtime（无头）                  |   • 仿真库（核心物理、机器人定义、传感器模型）
   |   • Unreal Engine 插件（渲染）      |

两个主机共享相同的核心库，确保为 Runtime 编写的代码无需修改即可在 Unreal 主机上运行。

平台支持

Linux – Ubuntu 22.04（主要），使用 Clang 13 或 Unreal 的打包工具链。
Windows – Windows 11，Visual Studio 2022（MSVC 14.37/14.44）。
macOS – Apple Silicon (ARM64) 用于无头构建和库测试。
Unreal Engine – 5.2、5.7、5.8。
Python – ≥ 3.10（低于 4）。
ROS 2 – Ubuntu 22.04 上的 Humble。

社区与支持

GitHub – 问题、讨论和拉取请求，用于错误、功能和贡献。
Discord – 实时社区聊天。
专业服务 – IAMAI 提供仿真准备、PX4/ROS 2 集成、自定义 Unreal 环境和验证管道的咨询服务。

许可证

核心仿真代码、API 和配置系统在 MIT 许可证 下发布。第三方组件（例如 JSBSim 飞机定义、Unreal 资产）保留其原始许可证；详情请参阅 NOTICE.txt 和 thirdparty/Licenses/。

底线： Project AirSim 为自主车辆研究和开发提供了灵活、模块化的仿真堆栈，可使用或不使用重型 3D 引擎，并直接与 ROS 2、PX4 和 ArduPilot 等流行机器人工具集成。