应急救援工作受到国家高度重视,基于模拟仿真技术来构建应急救援演练系统已经是应急救援类行业场景中比较成熟的一种技术应用。同时,无人机作为一个新兴产业,以其智能性、灵活性等特性逐渐成为一种应急救援方案。本文针对在应急救援场景下多旋翼无人机的仿真应用进行研究,开展应急救援飞行器仿真训练系统的设计与实现工作。论文基于Unity物理引擎对多旋翼无人机进行建模,分析了多旋翼无人机的受力和运动原理,以模块化的方式建立多旋翼无人机的动力系统模型和控制系统模型,将无人机施力模型直接作用在对应位置,更贴近现实物体受力状态,简化了建模过程。分析多旋翼飞行的动力分配方法,采用串级PID算法对无人机姿态进行控制。在Unity三维引擎中进行的飞行模拟试验的结果可以证实该模型的稳定性、有效性,满足无人机仿真要求。为了使多旋翼无人机可以适应各种应急情况,本文设计了四种功能扩展模块,模拟了无人机云台相机、云台照明、运输载重和灭火弹的功能,通过切换扩展模块的方式实现了无人机功能的多样化,使无人机更适合行业应用。论文设计并实现了应急救援事故视景仿真系统,该视景仿真系统为多旋翼无人机提供无人机飞行仿真训练三维空间。为了面向应急救援行业应用,使用Unity三维引擎设计了三种不同的虚拟应急事故视景仿真场景,并利用UGUI设计人机交互图形用户界面,编写控制脚本实现了多旋翼无人机在工厂生产安全事故现场勘查、震后救援物资运输、高层建筑灭火等不同应急事故中的应用仿真。通过系统运行与测试证明系统运行稳定,画面流畅。本课题一方面可以帮助飞控手弥补在难以复原的灾害场景下的训练经验;另一方面也可为指挥人员、研究人员提供了一个可视化研究平台,探索多旋翼飞行器在应急救援场景下的应用,对扩展急救援方式方法,提高救援效率具有一定意义。