Pegasus Simulator

基于 NVIDIA Isaac Sim 的逼真多旋翼仿真，支持 PX4 在环

许可证

BSD-3-Clause

概述

Pegasus Simulator 是构建在 NVIDIA Isaac Sim / Omniverse 之上的框架，用于以逼真渲染和精确物理仿真多旋翼飞行器。它由里斯本高等理工学院的 ISR-Lisbon 开发，开箱即用地提供 PX4 软件在环集成——仿真无人机运行真实的自驾仪软件栈并配合 QGroundControl——外加用于自定义控制器、传感器和强化学习类实验的 Python API。

Pegasus 将 Isaac Sim 的 PhysX 物理引擎和 RTX 渲染包装成面向空中机器人的 API：飞行器由旋翼模型（推力曲线、阻力、滚转力矩）、传感器套件（IMU、GPS、气压计、磁力计、相机）和通信后端定义。旗舰后端是 PX4 SITL——Pegasus 为每台飞行器启动并连接真实的 PX4 自驾仪，因此控制固件、EKF2 估计和 QGroundControl 任务流程的表现与真实硬件完全一致，在自驾仪层面弥合了经典的仿真到现实（sim-to-real）差距。纯 Python 控制后端支持不依赖 PX4 的自定义控制器和学习实验，ROS 2 接口则暴露仿真图。多机场景、基于 USD 的逼真环境以及行人/移动障碍物工具完善了这套研究功能集。它以开放框架形式发布并附有论文，已成为在 AirSim 停止维护留下空缺后，希望以 Isaac 级渲染开展空中自主研究的实验室的标准选择。

为何重要

Pegasus 填补了 AirSim 在严肃空中研究领域留下的空缺：逼真的 GPU 加速仿真加上真正的 PX4 自驾仪在环——这正是无人机实验室在现代硬件上开展重感知自主研究和仿真到现实工作所需的组合。

解决的问题

空中自主研究同时需要逼真的传感器和飞行级精确的飞行器行为。游戏引擎仿真器缺乏自驾仪保真度；飞行动力学仿真器缺乏渲染能力。Pegasus 让 PX4 本体对接 Isaac Sim 物理和 RTX 渲染，两者兼得。

要点

• 构建于 NVIDIA Isaac Sim：PhysX 物理加 RTX 逼真渲染
• 每台飞行器 PX4 软件在环——真实自驾仪、EKF2 和 QGroundControl 流程
• Python API 支持自定义旋翼、传感器、控制器和多机场景
• 面向感知研究的 ROS 2 接口和基于 USD 的环境
• 出自 ISR-Lisbon，附有公开发表的论文

适用人群

• 空中机器人研究人员
• 在仿真中测试自主功能的 PX4 开发者
• 需要逼真无人机图像的感知工程师
• 空中控制方向的强化学习从业者

局限

• 需要 RTX 级 NVIDIA GPU 和重量级的 Isaac Sim 安装
• 聚焦多旋翼——核心不含固定翼或 VTOL 飞行器模型
• 跟随 Isaac Sim 版本发布，因此版本锁定很重要