【摘要】：無(wú)人機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今高新技術(shù)武器裝備之一,它的出現(xiàn)讓人們?cè)趫?zhí)行危險(xiǎn)任務(wù)時(shí)的選擇更加多樣。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,雙方為了避免出現(xiàn)大面積傷亡,在面對(duì)危險(xiǎn)任務(wù)需要進(jìn)行空中作戰(zhàn)任務(wù)時(shí),如空中偵查,空中打擊等,通常會(huì)選用無(wú)人機(jī)來(lái)代替有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行這類(lèi)危險(xiǎn)的任務(wù),這樣就可以達(dá)到人員零傷亡作戰(zhàn)目的。無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)不僅有這些優(yōu)點(diǎn),由于其體積小,飛行靈活,在特殊環(huán)境下也能發(fā)揮作用,得到越來(lái)越多的國(guó)家和地區(qū)的重視,繼而投入巨大的熱情與精力到無(wú)人機(jī)的研發(fā)當(dāng)中。而數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)作為無(wú)人機(jī)通信中重要的組成部分,它是聯(lián)系地面指揮中心和機(jī)載設(shè)備的紐帶,它的可靠工作保證了信息數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確可靠的傳送,保證了作戰(zhàn)指令的準(zhǔn)確下達(dá),保證的反饋信息的正確回傳。本文闡述了一套性能良好、穩(wěn)定性高的數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)瞻l(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),該系統(tǒng)功能是傳輸采集傳感器采集到的數(shù)據(jù)與飛行狀態(tài)的信息,并接收地面控制中心的指令信息。本設(shè)計(jì)在小型無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)理論研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合裝載無(wú)人機(jī)平臺(tái)的具體需要,實(shí)現(xiàn)地面站與無(wú)人機(jī)之間的通信系統(tǒng)的可靠鏈接,從而使無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中的任務(wù)平臺(tái)、控制平臺(tái)、監(jiān)測(cè)平臺(tái)以及傳感器平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)可以互相交換。以保證無(wú)人機(jī)在執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí),始終處于地面的控制之中,在地面作戰(zhàn)指令下達(dá)時(shí),能夠迅速響應(yīng),完成相應(yīng)的任務(wù)。論文主要開(kāi)展了如下工作:1、理論研究。在研究課題時(shí),對(duì)諸多相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀研究。并針對(duì)當(dāng)前無(wú)人機(jī)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)研,結(jié)合項(xiàng)目前期的相關(guān)理論研究,對(duì)數(shù)據(jù)鏈各模塊組成以及各模塊之間的通信原理方式及算法進(jìn)行整理匯集,提出總體方案。2、方案論證。為了保證系統(tǒng)最終能得以完成,并且達(dá)到設(shè)計(jì)及使用要求,在完成對(duì)系統(tǒng)的工作原理以及實(shí)施途徑進(jìn)行相關(guān)理論分析之后,進(jìn)行項(xiàng)目詳細(xì)方案設(shè)計(jì)的論證,充分考慮了技術(shù)的可行性。3、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試。按照前期的總體方案,完成各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),包含機(jī)載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)。完成樣品組裝后,首先在實(shí)驗(yàn)室完成相關(guān)功能測(cè)試;然后針對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn),包括高低溫試驗(yàn),振動(dòng)試驗(yàn),電磁兼容性試驗(yàn)等。最后,裝載到無(wú)人機(jī)平臺(tái)上,進(jìn)行內(nèi)場(chǎng)以及外場(chǎng)聯(lián)合測(cè)試。并根據(jù)測(cè)試中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn),最終使得系統(tǒng)功能性能均滿足設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：V279
【圖文】：

圖 3-7 機(jī)載端機(jī)發(fā)送模塊硬件電路圖3.2.1.2 機(jī)載發(fā)射模塊軟件設(shè)計(jì)機(jī)載端機(jī)發(fā)射模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖 3-8 所示。復(fù)位發(fā)射芯片配置發(fā)射芯片參數(shù)設(shè)置TX FIFO地址設(shè)置 FIFO寫(xiě)入位數(shù)向FIFO寫(xiě)入幀數(shù)據(jù)TX 發(fā)送命令接收到串口模塊數(shù)據(jù)幀NORS422 串口接收串口數(shù)據(jù)檢測(cè)幀頭接收剩余數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)完整數(shù)據(jù)幀輸出YESNO上行數(shù)據(jù)幀YES

第三章 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈機(jī)載系統(tǒng)設(shè)計(jì)其軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程描述如下：一方面通過(guò) RS422 串口接收來(lái)自飛行控制系統(tǒng)的遙測(cè)指令，先檢測(cè)幀頭，滿足條件繼續(xù)接收幀數(shù)據(jù)，否則對(duì)當(dāng)前幀數(shù)據(jù)作丟棄，在丟棄當(dāng)前幀之后，程序開(kāi)始重新檢測(cè)接下來(lái)幀數(shù)據(jù)的幀頭[31]。依次接收完一幀數(shù)據(jù)之后，對(duì)幀結(jié)構(gòu)中有效數(shù)據(jù)字節(jié)作校驗(yàn)，結(jié)果和接收到得校驗(yàn)字節(jié)一致時(shí)，將當(dāng)前幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來(lái)，并通過(guò)配置射頻芯片將數(shù)據(jù)發(fā)射出去。按照軟件設(shè)計(jì)的流程圖其發(fā)射部分的配置發(fā)送芯片的部分代碼如圖 3-9 所示：

機(jī)載接收模塊仿真模型圖如圖 3-11 所示：在仿真過(guò)程中，首先，天線接收到的射頻信號(hào)通過(guò)高通濾波器[34]，其中限幅器的加入可有效保護(hù)接收支路，防止意外損壞。為保障噪聲以及增益要求，使用了低噪聲放大器對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行放大。放大后的信號(hào)通過(guò)衰減、濾波等處理最終下變頻中頻信號(hào)。最終將信號(hào)送入終端進(jìn)行處理[35]。TermTerm2Num=2Z=50 OhmHPF_ButterworthHPF1Fpass=0.74GHzApass=3dBFstop=0.5GHzAstop=30dBAttenuatorATTEN1Loss=1dBVSWR=1BPF_ButterworthBPF1BWpass=30MHzApass=3dBBwstop=200MHzAstop=50dBAmplifier2AMP1S21=dbpolar(28,0)S11=polar(0,0)S22=polar(0,180)S12=0TermTerm1Num=1Z=50 Ohm圖 3-11 機(jī)載接收模塊仿真模型通過(guò)仿真結(jié)果可知，鏈路滿足設(shè)計(jì)要求。因此可按照?qǐng)D 3-12 所示的硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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本文編號(hào)：2815079