Simulator 说明

当前入口：

• ./autoaim_simulator/run_simulator.sh
• ./autoaim_simulator/simulator.cpp

1. 怎么运行

./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker all --preset medium_disturb

参数说明：

./autoaim_simulator/run_simulator.sh --help

2. 预设

目标运动预设

预设	描述	具体数值
translate_const	左右匀速平移	vy = ±1.0 m/s
translate_var	左右变速平移	vy = -2.0 → 2.0 → -2.0 m/s
spin_const	匀速陀螺	vyaw = 60 rpm = 2π rad/s = 360 deg/s
spin_var	变速陀螺	vyaw = 20 → 120 → 60 rpm
spin_const_translate_const	匀速陀螺 + 左右匀速平移	vyaw = 60 rpm, vy = ±0.8 m/s
spin_var_translate_var	变速陀螺 + 左右变速平移	vyaw = 30 → 120 → 60 rpm, vy = -1.5 → 1.5 → -1.5 m/s
spin_const_height_var	匀速陀螺 + 原地高度变化	vyaw = 60 rpm，高度 = 0 → 50 cm → 0，周期 5 s
spin_var_height_var	变速陀螺 + 原地高度变化	vyaw = 20 → 120 → 60 rpm，高度 = 0 → 40 cm → 0，周期 5 s
outpost_standard	固定前哨站	vyaw = 0.8π rad/s 附近轻微波动

扰动预设

预设	描述
clean	低噪声，无丢帧，无卡顿，自车扰动极小
light_disturb	轻度噪声、轻度丢包遮挡卡顿、轻微溜车
medium_disturb	常规噪声、常规丢包遮挡卡顿、明显溜车
heavy_disturb	更重噪声、更多丢包遮挡卡顿、更大溜车
extreme_disturb	极端综合干扰

默认仿真时长对 armor 目标是 20s。

3. 常用启动命令

simple / singer 平移目标

# SimpleTracker，左右匀速平移 1.0m/s + 轻度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker simple --standard-mode translate_const --preset light_disturb

# SingerTracker，左右匀速平移 1.0m/s + 轻度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker singer --standard-mode translate_const --preset light_disturb

# SimpleTracker，左右变速平移 -2.0~2.0~-2.0m/s + 中度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker simple --standard-mode translate_var --preset medium_disturb

# SingerTracker，左右变速平移 -2.0~2.0~-2.0m/s + 中度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker singer --standard-mode translate_var --preset medium_disturb

top 陀螺目标

# TopTracker，匀速陀螺 60rpm + 轻度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker top --top-mode spin_const --preset light_disturb

# TopTracker，变速陀螺 20~120~60rpm + 中度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker top --top-mode spin_var --preset medium_disturb

# TopTracker，匀速陀螺 60rpm + 左右匀速平移 0.8m/s + 轻度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker top --top-mode spin_const_translate_const --preset light_disturb

# TopTracker，变速陀螺 30~120~60rpm + 左右变速平移 -1.5~1.5~-1.5m/s + 中度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker top --top-mode spin_var_translate_var --preset medium_disturb

# TopTracker，匀速陀螺 60rpm + 原地高度变化 0~50cm~0（周期5s）+ 轻度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker top --top-mode spin_const_height_var --preset light_disturb

# TopTracker，变速陀螺 20~120~60rpm + 原地高度变化 0~40cm~0（周期5s）+ 中度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker top --top-mode spin_var_height_var --preset medium_disturb

top3 前哨站目标

# Top3Tracker，固定前哨站 + 中度扰动
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker top3 --preset medium_disturb

自定义参数

# 指定距离和弹速
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker top3 --preset medium_disturb --distance-m 7 --bullet-speed 13.5

# 四个 tracker 一起跑综合压力
./autoaim_simulator/run_simulator.sh --tracker all --standard-mode translate_var --top-mode spin_var_translate_var --preset heavy_disturb

你也可以在扰动 preset 基础上继续覆写单个参数，比如：

./autoaim_simulator/run_simulator.sh \
  --tracker simple \
  --preset heavy_disturb \
  --fps 120 \
  --drop-prob 0.08 \
  --stutter-prob 0.06

4. 关键参数

Tracker 选择

• --tracker all|simple|singer|top|top3

模式选择

• --standard-mode translate_const|translate_var
• --top-mode spin_const|spin_var|spin_const_translate_const|spin_var_translate_var|spin_const_height_var|spin_var_height_var
• --outpost-mode outpost_standard

仿真参数

• --preset clean|light_disturb|medium_disturb|heavy_disturb|extreme_disturb
• --fps <value>
• --duration <seconds>
• --seed <int>
• --image-delay-ms <value>
• --imu-delay-ms <value>
• --imu-yaw-bias-deg <value>
• --imu-pitch-bias-deg <value>
• --drop-prob <value>
• --drop-min-frames <int>
• --drop-max-frames <int>
• --stutter-prob <value>
• --stutter-mult <value>
• --dt-jitter-ratio <value>
• --pos-xy-sigma <m>
• --pos-z-sigma <m>
• --yaw-sigma-deg <value>
• --corner-sigma <pixel>

目标参数

• --distance-m <value>
• --bullet-speed <m/s>
• --latency-ms <value>
• --params-file <path>

输出

• --output-dir <path>

默认距离和弹速分三类：

• simple / singer：默认 1.5m，默认 22.8m/s
• top：默认 3.0m，默认 22.8m/s
• top3 / outpost：默认 5.0m，默认 11.8m/s

5. 输出内容

默认输出目录：

./autoaim_simulator/output

每个场景会输出两类文件：

• *.csv
• *.svg

armor 图默认是 4 个面板：

• Yaw Tracking
• Pitch Tracking
• Tracking Errors
• Frame Dt + Events

csv示例：

图片示例：

6. 项目文件复用

卡尔曼 / tracker 预测

• ../autoaim_armor_predictor/src/tracker/SimpleTracker.cpp
• ../autoaim_armor_predictor/src/tracker/SingerTracker.cpp
• ../autoaim_armor_predictor/src/tracker/TopTracker.cpp
• ../autoaim_armor_predictor/src/tracker/Top3Tracker.cpp

弹道

• ../autoaim_utilities/src/BulletTrajectory.cpp
• ../autoaim_utilities/include/autoaim_utilities/BulletTrajectory.hpp

yaw 优化

• ../autoaim_utilities/src/YawOptimizer.cpp
• ../autoaim_utilities/include/autoaim_utilities/YawOptimizer.hpp

参数来源

• ../autoaim_bring_up/config/node_params.yaml

7. 可模拟场景

• 可调帧率
• 可调目标距离
• 可调弹速
• 左右匀速平移 1.0 m/s
• 左右变速平移 -2.0 ~ 2.0 ~ -2.0 m/s
• 匀速陀螺 60 rpm
• 变速陀螺 20 ~ 120 ~ 60 rpm
• 匀速陀螺 + 左右匀速平移
• 变速陀螺 + 左右变速平移
• 匀速陀螺 + 原地高度变化 0 ~ 50 cm ~ 0
• 变速陀螺 + 原地高度变化 0 ~ 40 cm ~ 0
• 固定前哨 3 板

• IMU / 图像轻微不匹配
• 上游位置、yaw、角点噪声
• 随机遮挡导致的短时丢失
• 系统卡顿导致的帧间延时升高
• 自车小幅溜车 / 摆头 / 抬头带来的观测扰动

8. 说明

• 本工具不依赖 ROS
• 默认依赖 clang++、Eigen、OpenCV core
• 默认图像由 simulator 直接快速生成 SVG
• 强制重编译可加 --rebuild
• node_params.yaml、TopTracker、BulletTrajectory中的更改会直接反映到仿真中
• Observer中的更改无法直接反映到仿真中，需要在 simulator.cpp 里同步改动