Makani：机载风力涡轮机的飞行仿真与控制软件

Makani 是 Google 开发的机载风力涡轮机项目，其飞行仿真器、控制器、可视化工具及航电固件现已开源，供风筝风电与相关领域研究使用。

这个工具是什么

Makani 是 Google 开展的一项商业规模机载风力涡轮机项目，最终在挪威海岸完成了 Makani M600 的飞行测试。项目结束后，全部 Makani 软件已开源。本仓库包含可运行的 Makani 飞行仿真器、控制器（自动驾驶仪）、可视化工具和指挥中心飞行监控工具，此外还包含几乎全部航电固件，但由于移除了部分第三方专有代码，固件可能无法直接构建。代码以 C++ 为主，采用 Apache-2.0 许可证。项目希望这些代码能对风筝风电及更广泛社区有所启发和帮助。

核心能力

• 提供完整的飞行仿真器，可模拟机载风力涡轮机的飞行状态
• 包含悬停、过渡、横风及离绳飞行控制器（自动驾驶仪）
• 提供基于 OpenGL 的可视化工具，展示仿真与真实飞行状态
• 附带指挥中心飞行监控工具及航电固件代码

科研中的典型用法

• 利用飞行仿真器测试和验证机载风力涡轮机的控制算法与飞行策略
• 通过分析脚本（如 crosswind.py）生成横风内环控制器增益，用于控制器设计
• 读取并分析飞行日志（h5 文件），使用 Python 或 MATLAB 绘制风筝高度等遥测数据

快速上手

代码原设计运行于 Debian Stretch。可原生安装：运行 ./lib/scripts/install/install_packages.sh，然后 source ~/.bashrc，进入 ${MAKANI_HOME} 后执行 bbuild_x86 构建，btest_all 测试。也可使用 Docker：运行 ./docker_build.sh 和 ./docker_run.sh，进入容器后同样执行 bbuild_x86 与 btest_all。运行仿真器需先添加组播路由，再执行 run_sim -S -M flight。

生态与相近工具

同领域还有风筝风电相关的开源项目，但 Makani 是少数包含完整飞行仿真、控制器、可视化及航电固件的机载风力涡轮机软件栈。若需研究机载风力发电的控制与仿真，Makani 提供了较完整的参考实现；若仅关注地面风电，则可能更适合其他风电仿真工具。

项目信息

• 仓库：google/makani
• 星标：1,203　·　派生：120
• 主要语言：C++
• 许可证：Apache-2.0
• 最近提交：2021-10-25

本文属于《学科研究工具知识库 · 能源科学》第 4 篇（按 GitHub 星标排序）。收录标准：该学科公开可获取的开源研究工具，星标与活跃度为主要参考，不代表对其性能或适用性的背书；选型前请结合自身场景评估。