RflySim Cloud智能算法云仿真平臺(tái)（以下簡稱RflySim Cloud平臺(tái)）是由卓翼智能及飛思實(shí)驗(yàn)室為無人平臺(tái)集群算法驗(yàn)證、大規(guī)模博弈對(duì)抗仿真、人工智能模型訓(xùn)練等前沿研究領(lǐng)域研發(fā)的平臺(tái)。主要由環(huán)境仿真模塊、物理效應(yīng)計(jì)算模塊、多智能體仿真模塊、分布式網(wǎng)絡(luò)通信模塊、可視化渲染模塊等部分組成，支持公有云和私有云部署，是集大規(guī)模精細(xì)化模型仿真模擬與多類型智能算法在線開發(fā)、調(diào)試、訓(xùn)練于一體的綜合平臺(tái)。

一. 平臺(tái)概述及功能
基于實(shí)物裝備傳統(tǒng)算法驗(yàn)證手段存在準(zhǔn)備時(shí)間長、成本高、效率低，尤其在無人集群大規(guī)模博弈對(duì)抗領(lǐng)域存在對(duì)硬件算力要求高、開發(fā)環(huán)境不完善、訓(xùn)練效率低且訓(xùn)練結(jié)果可信度低等問題，急需構(gòu)建大規(guī)模集群訓(xùn)練仿真平臺(tái)，在仿真平臺(tái)里對(duì)真實(shí)環(huán)境、真實(shí)裝備進(jìn)行等效模擬，建立一對(duì)一映射，最終無人系統(tǒng)算法可以在平行仿真訓(xùn)練系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證、學(xué)習(xí)及訓(xùn)練，RflySim Cloud平臺(tái)由此誕生。
RflySim Cloud平臺(tái)可按照典型驗(yàn)證場景要求構(gòu)建孿生級(jí)仿真環(huán)境，按照精細(xì)化模型要求構(gòu)建動(dòng)力學(xué)物理模型，產(chǎn)生無人系統(tǒng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，基于分布式網(wǎng)絡(luò)通信框架與智能算法交互，支撐百架級(jí)以上無人裝備智能算法訓(xùn)練。研究者和開發(fā)者能夠通過可視化直觀了解仿真態(tài)勢，可預(yù)先結(jié)合訓(xùn)練目的來標(biāo)定評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)而仿真平臺(tái)依據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)決策進(jìn)行效應(yīng)評(píng)定，給出效用反饋。

RflySim Cloud平臺(tái)組成

二. 核心優(yōu)勢

RflySim Cloud平臺(tái)構(gòu)建在線開發(fā)、訓(xùn)練、驗(yàn)證、評(píng)估環(huán)境，包含視覺算法、集群算法、任務(wù)規(guī)劃算法、博弈對(duì)抗算法在內(nèi)的大量例程，支持虛實(shí)映射和硬件在環(huán)，通過ROS2與實(shí)裝進(jìn)行通信連接，打造產(chǎn)品級(jí)服務(wù)體系，包括使用、售后、運(yùn)維、部署、二次開發(fā)等。其核心優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 大規(guī)模集群
RflySim Cloud平臺(tái)使用Docker Swarm作為容器集群管理系統(tǒng)。Docker Swarm是一個(gè)開源的平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)容器集群的自動(dòng)化部署、自動(dòng)擴(kuò)縮容及維護(hù)，根據(jù)任務(wù)自動(dòng)化增減虛擬機(jī)，保證平臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行。前端Web提供統(tǒng)一平臺(tái)可視化界面，NFS作為服務(wù)集群統(tǒng)一的共享服務(wù)，為所有集群節(jié)點(diǎn)提供數(shù)據(jù)資源，Mysql和Redis集群保證了平臺(tái)數(shù)據(jù)持久化和安全性。

2. 精細(xì)化無人裝備模型
在RflySim Cloud平臺(tái)建模體系中，無人裝備各個(gè)模塊均需要進(jìn)行高精度建模，并在實(shí)時(shí)仿真計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)，亦可連接控制系統(tǒng)軟件或硬件，構(gòu)成軟件在環(huán)仿真、硬件在環(huán)仿真、虛實(shí)結(jié)合仿真閉環(huán)。

3. 算法接入簡單便捷
RflySim Cloud平臺(tái)提供在線智能算法接入SDK，內(nèi)置多個(gè)編程語言內(nèi)核，包括C、C++、Python等，能支撐上層用戶智能算法接入和訓(xùn)練，通過算法接入接口與智能體Agent、仿真控制工具、物理效應(yīng)計(jì)算模塊進(jìn)行交互。

4. 智能算法在線訓(xùn)練
RflySim Cloud平臺(tái)提供強(qiáng)化學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法調(diào)試和訓(xùn)練框架，可視化設(shè)置和修改獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，快速進(jìn)行模型參數(shù)修改，多維度查看訓(xùn)練效果。

5. 支持訓(xùn)練加速
AI 訓(xùn)練加速不單是某一方面的工作，更需要從數(shù)據(jù)加載、模型計(jì)算、分布式通信等系統(tǒng)維度綜合考慮，平臺(tái)通過優(yōu)化模型計(jì)算和分布式網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)算法訓(xùn)練加速，提升效率。

6. 支持虛實(shí)結(jié)合
RflySim Cloud平臺(tái)支持實(shí)體節(jié)點(diǎn)和虛擬節(jié)點(diǎn)。實(shí)體節(jié)點(diǎn)具有較高的模型精度，且將飛控系統(tǒng)、機(jī)載視覺計(jì)算機(jī)、組網(wǎng)通信鏈路等硬件實(shí)體直接接入仿真閉環(huán)，形成半物理仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更高精度和可信度的模擬實(shí)驗(yàn)效果；虛擬節(jié)點(diǎn)構(gòu)建實(shí)裝的數(shù)字孿生模型，1:1高精度還原實(shí)體節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無人機(jī)集群節(jié)點(diǎn)的快速模擬。通過合理配置實(shí)體飛機(jī)節(jié)點(diǎn)和虛擬飛機(jī)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，在可控成本范圍更好的實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集群仿真算法驗(yàn)證效果。

三. 應(yīng)用方向
RflySim Cloud平臺(tái)通過對(duì)不同模塊組裝與拓展可實(shí)現(xiàn)不同用戶側(cè)功能，例如算法驗(yàn)證、線上比賽、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、虛實(shí)結(jié)合試驗(yàn)、開放云平臺(tái)。

1. 算法驗(yàn)證：用戶可通過平臺(tái)接入自己的算法，目前平臺(tái)已為300多家高校及科研院所提供環(huán)境支撐服務(wù)，驗(yàn)證智能博弈、視覺識(shí)別、天地協(xié)同、自動(dòng)控制等眾多算法；
2.線上比賽：支持過某學(xué)會(huì)蜂群速遞比賽、北航高校飛行控制聯(lián)賽、某空中交通訓(xùn)練賽等眾多大型比賽；
3.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)：提供完整的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案，包括軟硬件集成、環(huán)境搭建、平臺(tái)調(diào)試、售后維護(hù)等，幫助各單位高效完成條件建設(shè)任務(wù)，迅速進(jìn)入技術(shù)研發(fā)狀態(tài);
4.虛實(shí)結(jié)合試驗(yàn)：平臺(tái)通過ROS2接口實(shí)現(xiàn)與實(shí)裝對(duì)接，可接入用戶不同實(shí)裝，并在平臺(tái)構(gòu)建1:1虛裝模型，快速實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證;
5.開放云平臺(tái)：平臺(tái)在公有云搭建開放版本，支持用戶在線體驗(yàn)和功能使用，進(jìn)行自動(dòng)控制、集群博弈、目標(biāo)識(shí)別等算法訓(xùn)練與驗(yàn)證。

飛思實(shí)驗(yàn)室是北京卓翼智能科技有限公司旗下的無人智能教育及科研板塊的品牌，主要致力于：無人智能體的集群和本體的教學(xué)科研平臺(tái)的研發(fā)。經(jīng)過多年的技術(shù)迭代，在無人智能體控制、集群、視覺等科研應(yīng)用方向的研發(fā)、自動(dòng)控制類課程教學(xué)及創(chuàng)新及實(shí)訓(xùn)類實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)等領(lǐng)域處于行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位，用戶遍及全球各地。