本方案包括：无人机运动算法模块、航线绘制模块、测绘相机模拟显示模块、数据库、三维显示模块和仿真驱动模块。

数据库用于存储飞行数据、图片数据和任务相关数据。三维显示模块用于三维渲染引擎构造三维仿真场景，从而以直观的形式展示无人机的飞行和任务执行情况。

*测绘无人机仿真框架

地理数据类型多种多样，并且支持本地加载和网络服务加载两种方式。地理数据包括：地形高程、地貌影像、行政划分区域等，同时可以加载局部区域的高清倾斜摄影数据，更加直观的展示任务目标的周边情况。

*无人机采集数据

航线规划主要用于计算航线的关键点，再将关键点作为参数传给三维节点，实时计算每一时刻无人机的位置和姿态。下图为航线绘制的效果，在确定飞行的关键点后，按照时刻顺序，将所有关键点依次连接，最后通过三维渲染的方式展示航线。

*航线绘制的效果

无人机运动算法模块，用于计算无人机的数据驱动。传入数据驱动无人机的方式有两种，一种是通过外部已有数据传入，数据需要确定无人机的位置、时刻、姿态信息；另一种是通过三维地图选择关键点的方式，从三维地图上选择关键点集，并在交互界面对数据进行时间、速度等属性设置，对选择关键点的位置信息进行调整和修改。

航线绘制模块用于辅助显示无人机的飞行路线，同时管理控制航线的关键点、颜色、类型等属性，下图为航线生成关键点示意图，左侧为航线规划效果，右侧属性栏用于表示航线关键属性。

*航线生成关键点示意图

在获取到关键点信息后，还需要结合数据平滑插值算法，实时计算出无人机飞行过程中的每个时刻所处的位置和姿态。

飞机实时位置计算采用动态数据插值的策略，根据精确到每一帧的仿真时刻和对应仿真时刻前后整点的关键点位置计算求出当前帧的无人机位置、当前时刻的姿态，同样采用上述关键元素，根据当前位置前后两关键点，通过矢量计算，得出无人机飞行的俯仰角和偏航角，进而确定无人机的飞行姿态。

*计算飞机实时位置

测绘相机模拟显示模块用于展示无人机在执行拍摄任务时，相机的拍摄空间、拍摄目标区域等信息。此阶段是无人机的机载设备对地面信息的获取，锥形区域为相机所能拍摄到的空间，地表的绿色区域为相机的搜索区域。

*无人机的机载设备获取地面信息

此阶段为影像投射验证（图中数据为测试数据），将上一步无人机收集到的地理数据信息，投影到对应区域，从而验证图片信息是否与真实位置吻合。将影像投影到地面采用了RTT（Render To Texture，渲染到纹理）技术，实时获取更新影像，并将其投射到地表。

*影像投射验证

在投射影像的过程中还考虑到了高程起伏，在高度有落差的情况下，也可以将影像图片与带有高程的地形完美结合。

*影像图片与带有高程的地形结合