【摘要】：近年來(lái)關(guān)于小型四旋翼無(wú)人機(jī)的研究與應(yīng)用得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。小型四旋翼無(wú)人機(jī)在簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式下卻有著相對(duì)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)特性,因此,常作為研究載體,通過(guò)相關(guān)系統(tǒng)集成,能夠?yàn)樘囟ǖ难芯繂?wèn)題提供理論研究、方法驗(yàn)證的實(shí)物載體。相比于大型的商業(yè)實(shí)物仿真系統(tǒng),用小型四旋翼無(wú)人機(jī)搭建的系統(tǒng)在保證實(shí)驗(yàn)特性基本不變的條件下,能夠極大地縮減研究經(jīng)費(fèi)的投入,有利于更好地推進(jìn)基礎(chǔ)理論研究的進(jìn)行。本文在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外主要研究機(jī)構(gòu)研究工作的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了小型四旋翼無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與功能需求。設(shè)計(jì)了以小型四旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)線通信、室內(nèi)定位系統(tǒng)以及地面控制站這四部分組成的系統(tǒng)總體方案。針對(duì)各組成部分的功能原理與實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。通過(guò)受力學(xué)分析,完成了四旋翼無(wú)人機(jī)的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)。根據(jù)所提出來(lái)的方案,購(gòu)買相關(guān)元器件,完成了小型四旋翼無(wú)人機(jī)的組裝與實(shí)現(xiàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試、軟件仿真的方法獲取無(wú)人機(jī)數(shù)學(xué)模型中各參數(shù)值。從四個(gè)方面針對(duì)無(wú)人機(jī)端的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行了展開(kāi):Linux平臺(tái)下交叉編譯環(huán)境的搭建,Nuttx微內(nèi)核實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在Pixhawk飛行控制器上的軟件開(kāi)發(fā),無(wú)人機(jī)端基于串口的通信程序開(kāi)發(fā),以及無(wú)人機(jī)控制程序的開(kāi)發(fā)。最后,針對(duì)地面控制站軟件的開(kāi)發(fā),完成了以下幾個(gè)部分的工作:包括機(jī)器人操作系統(tǒng)(ROS)環(huán)境下的軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,定位系統(tǒng)位置數(shù)據(jù)解析程序的開(kāi)發(fā),以及地面主控制程序的開(kāi)發(fā)。論文詳細(xì)給出了軟件開(kāi)發(fā)的流程、技術(shù)原理以及實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V279

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2470887