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AeroStack：现代 C++20 无人机集群自主飞行仿真器
基于现代 C++20 标准构建的模块化多无人机自主系统仿真器，采用 std::jthread、std::stop_token、std::variant 等先进特性。包含世界建模、A*全局规划、预测式局部避障、任务管理和事件遥测系统，展示现代C++在机器人领域的最佳实践
项目说明
项目简介
AeroStack 是基于现代 C++20 标准构建的模块化多无人机自主系统仿真器，展示了如何使用现代 C++ 特性构建机器人自主系统。
核心功能
- 世界建模：连续2D空间，圆形障碍物模型，无人机状态管理，动态环境更新
- 全局路径规划：A*算法网格离散化，启发式搜索，路径平滑处理，障碍物避让，可达性检测
- 预测式局部避障：近期轨迹预测，碰撞风险评估，实时避障决策，多机协同避障
- 任务管理：随机目标分配，任务状态机，动态重规划触发，多机任务协调
- 并发仿真引擎：std::jthread线程管理，std::stop_token协同关闭，线程安全设计，高频控制循环（100Hz+）
- 事件遥测：std::variant类型安全事件，JSONL日志导出，实时事件流
C++20 现代特性
- 并发编程：std::jthread自动管理线程，std::stop_token协同取消
- 类型安全：std::variant类型安全变体，concepts概念约束
- 零开销抽象：编译期优化无运行时开销
- 内存安全：RAII和智能指针管理资源
应用场景
算法研究与验证（路径规划对比、避障策略评估）、教学与培训（机器人学教学、C++20特性教学）、原型开发（快速验证、参数调优）、系统集成测试
技术亮点
- 现代C++设计：零开销抽象，类型安全，内存安全，表达力强
- 模块化架构：高内聚低耦合，可替换组件，易于扩展，单元测试友好
- 高性能并发：多线程并行，无锁数据结构，批处理优化，实时性保证
- 可观测性：详细日志记录，JSONL标准化输出，可视化支持，调试友好
编译运行
要求：GCC 10+ / Clang 11+ / MSVC 2019 16.8+，CMake 3.20+。编译：cmake -S . -B build && cmake --build build -j。运行：./build/aerostack_sim。测试：ctest --test-dir build --output-on-failure