在无人机仿真与控制算法验证中，风场环境是影响动力学响应、姿态稳定与任务可靠性的关键因素。精准复现平均风、湍流、风切变、阵风及障碍物尾流等真实风扰，是提升仿真置信度、降低外场试飞风险与成本的核心前提。

本文面向傲睿尔无人机仿真系统，完整呈现一套基于Simulink搭建并自动生成 C 代码、深度集成AirSim的风力建模与工程实现方案。该风力模型由平均风、Dryden 湍流、风切变、离散阵风与障碍物扰流五大模块构成，以无人机位置、仿真时间、障碍物信息与飞行速度为输入，通过标准化接口实时计算风速，并作用于无人机动力学模型，形成闭环风扰仿真能力。

文中将从模型架构、关键参数释义、Simulink 代码生成、AirSim 工程集成与接口适配等环节展开说明，为无人机仿真平台的风场构建、控制算法测试与动力学验证提供可直接复用的工程实践，助力低空飞行器在复杂风环境下的安全高效研发与验证。

• 风力模型

基于 Simulink 搭建高精度风力仿真模型，模型包含五大核心模块：平均风模块（MeanWind）、Dryden 湍流风模块（Dryden Wind Turbulence Model）、风切变模块（Wind Shear Model）、离散阵风模块（Discrete Wind Gust Model）、障碍物扰流模块（ObstacleWake）。

模型以无人机位置信息、仿真时间、障碍物环境参数及无人机飞行速度为输入，通过标准接口文件完成数据交互与参数传递，实时输出仿真风速结果。仿真风速结果接入无人机仿真平台，参与无人机动力学解算，最终实现真实风场对无人机飞行状态的实时扰动效果。

模型图如下：

可根据需要在simulink中修改该模型和其参数，修改完成后，生成对应的C代码，生成代码的配置已经配置完成，可直接使用。

• 参数释义

关于风力模型的参数含义见如下图所示：

见windparams.m文件：

• C代码生成

对模型修改完成后，可生成C代码，接入进AirSim使用。

利用simulink自动生成代码，在windfor20_grt_rtw文件夹里面会生成15个c/h文件，如下图：

将上述相关的 C/H 实现文件统一复制到 AirSim 插件目录下新建的 SimulinkWind 文件夹中，具体部署路径如下：\Plugins\AirSim\Source\AirLib\src\SimulinkWind

同时，将项目目录 WindModel 下的 simulink_airsim 文件夹内包含的 12 个文件，一并复制至上述 SimulinkWind 文件夹中，完成风场模型相关文件的整体部署。

需要注意的是，需要在代码生成的主文件windfor20.c添加上这样的代码，避免C4459警告影响项目编译。

在windfor20.c的文件头加上：#include "dealSimulinkWarning.h"，

在windfor20.c的文件尾加上：#pragma warning(pop)。

如下图所示：

完成设置后，重新编译项目即可。

• 接口文件

系统核心接口文件为 WindForAirSim.h，负责风场模型与仿真环境的数据交互。将 Simulink 风力模型集成至 AirSim 平台时，需对以下核心文件进行适配修改：

• FastPhysicsEngine.hpp路径：Plugins/AirSim/Source/AirLib/include/physics
• MultiRotorPhysicsBody.hpp路径：Plugins/AirSim/Source/AirLib/include/vehicles/multirotor

目前上述文件已完成适配改造，后续可根据需求继续调整。只需替换原有风速计算逻辑，即可直接使用 Simulink 输出的风速数据完成风力解算与动力学仿真。

武汉傲睿尔科技无人机仿真产品均基于本文Simulink 风力建模 + AirSim 集成技术实现，内置平均风、Dryden 湍流、风切变、离散阵风、障碍物尾流等完整风场模型，可真实复现复杂风环境对无人机动力学的影响，支撑抗飞控算法验证、飞行安全边界测试、高逼真度实训等场景。

一、官方正式产品型号（来源：傲睿尔官网）

1. SESP‑U1 无人机应用仿真培训系统（教育 / 行业通用）
2. STS‑H1 电力无人机巡线仿真培训系统（电力行业）
3. STS‑H1‑TS 变电站无人机飞行仿真系统（电网专项）
4. AUSE‑V1R 无人机消防救援仿真培训系统（应急消防）
5. SkyStrike FPV 战术演练训练系统（战术 / FPV）
6. FWS‑18 中 / 近程固定翼无人机模拟训练系统
7. VTOL‑SIM 垂直起降固定翼无人机仿真训练系统
8. SimuUAV 无人机仿真训练 APP（移动端）
9. 六自由度飞行模拟座舱、低空网格化无人机智能巡查系统

二、风力模型技术说明

以上全系产品的风场环境仿真模块，均采用本文所述技术路线：Simulink 建模 → 自动生成 C 代码 → 接入 AirSim 动力学 → 实时风力解算与闭环作用，参数可配置、可复现、可工程化部署，为傲睿尔全系列仿真平台提供统一、高可信度的风力仿真能力。