Pegasus Simulator

Simulación fotorrealista de multirrotores sobre NVIDIA Isaac Sim con PX4 en el lazo

Licencia

BSD-3-Clause

Resumen

Pegasus Simulator es un framework construido sobre NVIDIA Isaac Sim / Omniverse para simular vehículos multirrotor con renderizado fotorrealista y física precisa. Desarrollado en el ISR-Lisboa (Instituto Superior Técnico), ofrece integración software-in-the-loop con PX4 lista para usar — un dron simulado vuela con la pila real del autopiloto y QGroundControl — además de una API de Python para controladores personalizados, sensores y experimentos al estilo RL.

Pegasus envuelve la física PhysX y el renderizado RTX de Isaac Sim en una API con forma de robótica aérea: los vehículos se definen con modelos de rotor (curvas de empuje, arrastre, momentos de rodadura), suites de sensores (IMU, GPS, barómetro, magnetómetro, cámara) y backends de comunicación. El backend estrella es PX4 SITL — Pegasus lanza y conecta el autopiloto PX4 real por vehículo, de modo que el firmware de control, la estimación EKF2 y los flujos de misión de QGroundControl se comportan exactamente igual que en hardware, cerrando la clásica brecha sim-to-real a nivel de autopiloto. Un backend de control en Python puro soporta controladores personalizados y experimentos de aprendizaje sin PX4, y las interfaces ROS 2 exponen el grafo de simulación. Escenarios multivehículo, entornos fotorrealistas basados en USD y utilidades de personas/obstáculos móviles completan el conjunto de funciones de investigación. Publicado como framework abierto con artículo asociado, se ha convertido en la elección estándar para laboratorios que quieren renderizado de clase Isaac para el trabajo de autonomía aérea allí donde la descontinuación de AirSim dejó un hueco.

Por qué importa

Pegasus ocupa el lugar que AirSim dejó vacante para la investigación aérea seria: simulación fotorrealista acelerada por GPU con el autopiloto PX4 REAL en el lazo — la combinación que los laboratorios de drones necesitan para la autonomía intensiva en percepción y el trabajo sim-to-real en hardware moderno.

Qué problema resuelve

La investigación en autonomía aérea necesita sensores fotorrealistas Y un comportamiento del vehículo fiel al vuelo. Los simuladores de motor de videojuego carecen de fidelidad de autopiloto; los simuladores de dinámica de vuelo carecen de renderizado. Pegasus ejecuta el propio PX4 contra la física de Isaac Sim y el renderizado RTX, ofreciendo ambas cosas a la vez.

Puntos clave

• Construido sobre NVIDIA Isaac Sim: física PhysX más renderizado fotorrealista RTX
• PX4 software-in-the-loop por vehículo — autopiloto real, EKF2 y flujos de QGroundControl
• API de Python para rotores, sensores y controladores personalizados y escenarios multivehículo
• Interfaces ROS 2 y entornos basados en USD para investigación en percepción
• Del ISR-Lisboa, con una publicación abierta asociada

Para quién es

• Investigadores de robótica aérea
• Desarrolladores de PX4 que prueban autonomía en simulación
• Ingenieros de percepción que necesitan imágenes fotorrealistas de drones
• Practicantes de RL para control aéreo

Limitaciones

• Requiere una GPU NVIDIA de clase RTX y la pesada instalación de Isaac Sim
• Centrado en multirrotores — sin modelos de ala fija ni VTOL en el núcleo
• Sigue las versiones de Isaac Sim, por lo que fijar la versión importa