地球表面的山地面積約占總面積的四分之一,而全世界則有差不多十分之一的人口居住在山地地區(qū),并且有近一半人口的生活需要依靠山地地區(qū)的資源。在我國(guó),山地所占的面積大約是國(guó)土總面積的三分之二,貴州省屬于典型山區(qū)�！盁o人機(jī)+農(nóng)業(yè)”是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新技術(shù)之一,在山區(qū)場(chǎng)景中山高陡坡、云霧繚繞,因此借助無人機(jī)技術(shù),可高效實(shí)現(xiàn)山地環(huán)境的監(jiān)測(cè)。論文研究?jī)?nèi)容如下:（1）選擇適合本篇文章研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)飛控板的硬件電路,針對(duì)山地場(chǎng)景設(shè)計(jì)超聲波傳感器檢測(cè)電路;（2）分析六旋翼無人機(jī)的飛行原理,并對(duì)歐拉角和四元數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)述,為后面的姿態(tài)驗(yàn)算提供理論支撐,對(duì)機(jī)體坐標(biāo)系和地面坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)定,并在此基礎(chǔ)上對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波以及姿態(tài)驗(yàn)算。對(duì)應(yīng)第二章的超聲波傳感器電路,設(shè)計(jì)其驅(qū)動(dòng)程序。增加低空情況下測(cè)量到的高度的準(zhǔn)確性,使無人機(jī)能夠平穩(wěn)降落。并且在無人機(jī)飛行過程中,避免撞到無法預(yù)料的障礙物,減少無人機(jī)在山地環(huán)境下墜機(jī)的可能;（3）結(jié)合TSP旅行商問題,給定若干目標(biāo)點(diǎn)規(guī)劃出最優(yōu)的飛行軌跡。研究了無人機(jī)在山地場(chǎng)景應(yīng)用中的航跡規(guī)劃方法。在無人機(jī)航跡規(guī)劃問題中,首先,建立航跡規(guī)劃空間,構(gòu)建目標(biāo)函數(shù);然后,應(yīng)用優(yōu)化算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)... 

【文章來源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 多旋翼無人機(jī)的概述
        1.1.2 山地場(chǎng)景的概述
        1.1.3 TSP旅行商問題的概述
    1.2 國(guó)內(nèi)外無人機(jī)控制研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外無人機(jī)控制發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)無人機(jī)控制發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 國(guó)內(nèi)外航跡規(guī)劃算法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外航跡規(guī)劃算法發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)航跡規(guī)劃算法發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)
    2.1 硬件平臺(tái)的選擇
    2.2 機(jī)械動(dòng)力組成部分
        2.2.1 機(jī)械部分
        2.2.2 動(dòng)力部分
    2.3 硬件電路的設(shè)計(jì)
        2.3.1 最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
        2.3.2 PPM解碼模塊電路設(shè)計(jì)
        2.3.3 慣性測(cè)量單元電路設(shè)計(jì)
        2.3.4 GPS導(dǎo)航模塊電路設(shè)計(jì)
        2.3.5 三軸磁力計(jì)模塊電路設(shè)計(jì)
        2.3.6 存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)
        2.3.7 電源電路設(shè)計(jì)
        2.3.8 超聲波傳感器電路設(shè)計(jì)
        2.3.9 六旋翼控制板電路原理圖
    2.4 本章小結(jié)
第3章 姿態(tài)控制分析和超聲波傳感器的作用
    3.1 六旋翼無人機(jī)的飛行原理
    3.2 歐拉角與四元數(shù)的描述
        3.2.1 歐拉角
        3.2.2 四元數(shù)
    3.3 姿態(tài)解算和互補(bǔ)濾波
        3.3.1 坐標(biāo)系分析
        3.3.2 互補(bǔ)濾波算法
        3.3.3 水平姿態(tài)與航向初始化
        3.3.4 姿態(tài)解算程序
    3.4 超聲波傳感器的作用
        3.4.1 超聲波傳感器的重要性
        3.4.2 超聲波傳感器的安裝
        3.4.3 超聲波傳感器的驅(qū)動(dòng)程序
        3.4.4 降落階段程序優(yōu)化
    3.5 本章小結(jié)
第4章 解決TSP問題的經(jīng)典算法及改進(jìn)算法
    4.1 常用TSP算法的解決思路及步驟
        4.1.1 模擬退火算法的解決思路及步驟
        4.1.2 遺傳算法的解決思路及步驟
        4.1.3 混合粒子群算法的解決思路及步驟
        4.1.4 蟻群算法的解決思路及步驟
    4.2 四種經(jīng)典算法仿真的對(duì)比分析
        4.2.1 第一組點(diǎn)集仿真測(cè)試（經(jīng)典31個(gè)點(diǎn)）
        4.2.2 第二組點(diǎn)集仿真測(cè)試（實(shí)際10個(gè)點(diǎn)）
        4.2.3 第三組點(diǎn)集仿真測(cè)試（實(shí)際20個(gè)點(diǎn)）
    4.3 改進(jìn)遺傳模擬退火算法（ISAGA）
        4.3.1 改進(jìn)遺傳模擬退火算法的解決思路及步驟
        4.3.2 改進(jìn)遺傳模擬退火算法與四種經(jīng)典算法的對(duì)比分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)際飛行測(cè)試
    5.1 基本運(yùn)動(dòng)測(cè)試
        5.1.1 垂直運(yùn)動(dòng)
        5.1.2 滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
        5.1.3 俯仰運(yùn)動(dòng)
        5.1.4 偏航運(yùn)動(dòng)
    5.2 急停和懸停測(cè)試
    5.3 尋點(diǎn)飛行測(cè)試
        5.3.1 無人機(jī)自動(dòng)巡航程序
        5.3.2 十個(gè)點(diǎn)情況下的飛行測(cè)試
        5.3.3 二十個(gè)點(diǎn)情況下的飛行測(cè)試
    5.4 輔助功能測(cè)試
        5.4.1 GPS衛(wèi)星數(shù)量及精度測(cè)試
        5.4.2 高度誤差測(cè)試
        5.4.3 理論指標(biāo)
    5.5 應(yīng)用的場(chǎng)景
第6章 總結(jié)與致謝
參考文獻(xiàn)
附錄Ⅰ
附錄Ⅱ
附錄Ⅲ
附錄Ⅳ
附錄Ⅴ
附錄Ⅵ


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]無人機(jī)系統(tǒng)與人工智能[J]. 樊邦奎,張瑞雨.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(11)
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[3]以人工標(biāo)志物為基準(zhǔn)的無人機(jī)定位系統(tǒng)[J]. 李季遠(yuǎn),修俊山,林杉,郭照師,李宗文,王超凡.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(09)
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[7]美國(guó)空軍無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 劉麗,曲珂,汪濤.  飛航導(dǎo)彈. 2016(12)
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[10]北約無人機(jī)系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)分析[J]. 祁圣君,尹文強(qiáng).  航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量. 2015(05)

博士論文
[1]神經(jīng)智能控制在小型快遞無人機(jī)系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D]. 張潮.北京科技大學(xué) 2017
[2]水下重力匹配輔助導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 崔晨風(fēng).武漢大學(xué) 2010
[3]蟻群算法理論、應(yīng)用及其與其它算法的混合[D]. 高尚.南京理工大學(xué) 2005

碩士論文
[1]四旋翼無人機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 王文建.新疆大學(xué) 2017
[2]無人機(jī)航跡規(guī)劃及導(dǎo)航定位系統(tǒng)研究[D]. 王涵.浙江大學(xué) 2017
[3]基于小型無人機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模塊形式化驗(yàn)證的研究[D]. 曾澤鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于Pixhawk飛控板的六旋翼飛行器自適應(yīng)動(dòng)態(tài)逆控制技術(shù)研究[D]. 趙倫.北方工業(yè)大學(xué) 2016
[5]四旋翼飛行器建模與控制方法研究[D]. 羅春光.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[6]無人飛行器航跡規(guī)劃的研究[D]. 鄔琦.中北大學(xué) 2015
[7]四旋翼無人機(jī)非線性控制研究[D]. 賀海鵬.東南大學(xué) 2015
[8]基于μC/OS-Ⅱ的小型固定翼無人機(jī)飛控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡磊.電子科技大學(xué) 2014
[9]獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中充電控制器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 徐素娟.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[10]測(cè)繪型無人機(jī)系統(tǒng)任務(wù)規(guī)劃與數(shù)據(jù)處理研究[D]. 陳大平.解放軍信息工程大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3162073