本文關(guān)鍵詞：小型無人機地面站軟件設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,無論是在軍用方面還是民用方面,無人機技術(shù)都取得了長足的進步。作為整個無人機體系中最主要組成部分之一的地面控制站,對它所涉及到的關(guān)鍵原理和開發(fā)流程進行詳細(xì)的研究,對于整個無人機體系的利用和推廣來說,有著十分重要的意義。本文以無人機地面控制站總體框架的分析和設(shè)計為主要研究內(nèi)容,從地面控制站的研究現(xiàn)狀和發(fā)展歷程出發(fā),分模塊設(shè)計并實現(xiàn)了地面站的通訊數(shù)據(jù)鏈路、電子地圖、虛擬儀表、數(shù)據(jù)儲存及回放等重要功能。本次設(shè)計所采用的Qt開發(fā)平臺,是基于C++語言的跨平臺圖形界面開發(fā)框架,具有運行速度快、兼容性高、美觀性好等優(yōu)點,能夠高效的實現(xiàn)地面站所需的基本功能。地面控制站系統(tǒng)在Qt開發(fā)環(huán)境下利用第三方串行通訊類編程實現(xiàn)串口通信和通訊控制;利用Google瓦片地圖通過JavaScript編程實現(xiàn)電子地圖、航點實時顯示和航跡標(biāo)示功能;通過調(diào)用Qwt組件,編程實現(xiàn)了虛擬儀表,并利用SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫和文本文檔實現(xiàn)了對飛行數(shù)據(jù)的儲存以及回放。本次設(shè)計以Windows7操作平臺作為軟件開發(fā)平臺,無人機地面控制站與通訊鏈路模塊之間通過RS232串行接口實現(xiàn)無人機與地面控制站之間的通訊信息傳輸,無人機采集到的遙測數(shù)據(jù)通過已定義的串口通訊協(xié)議解析之后,飛行狀態(tài)信息通過虛擬航空儀表進行顯示,飛行軌跡信息通過電子地圖進行顯示。軟件測試方面,考慮到無人機的價格比較昂貴,實際測試的成本比較高,因此設(shè)計了基于Qt的地面站測試軟件,它能夠使用自定義的無人機飛行數(shù)據(jù)對地面站進行測試。測試之后,使用無人機實際飛行收集到的遙測數(shù)據(jù)包對地面站的可行性進行驗證。實驗結(jié)果表明,本文所設(shè)計的地面站各功能模塊可以較好的滿足地面站軟件運行的基本要求。
【關(guān)鍵詞】：小型無人機 地面站 Qt Google地圖 SQLite
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP311.52;V279
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 小型無人機9-10
• 1.2 無人機系統(tǒng)10-11
• 1.3 無人機地面控制站系統(tǒng)11-12
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.4.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4.2 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4.3 國內(nèi)外控制站軟件平臺對比分析15
• 1.4.4 無人機地面控制站軟件平臺的發(fā)展趨勢15-16
• 1.5 課題研究目標(biāo)及主要工作內(nèi)容16-18
• 1.5.1 研究目標(biāo)16-17
• 1.5.2 主要工作內(nèi)容17-18
• 第二章 無人機地面站總體設(shè)計18-26
• 2.1 無人機地面站軟件平臺的要求18
• 2.2 無人機地面站系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)18-21
• 2.3 人機交互界面設(shè)計21-22
• 2.4 通信控制與數(shù)據(jù)傳輸22
• 2.5 航跡跟蹤與規(guī)劃22-23
• 2.6 數(shù)據(jù)儲存與處理23
• 2.7 開發(fā)工具簡介23-26
• 2.7.1 Qt簡介23-24
• 2.7.2 JavaScript簡介24-26
• 第三章 無線鏈路與數(shù)據(jù)傳輸控制26-37
• 3.1 功能要求與設(shè)計方案分析26
• 3.2 無線鏈路的設(shè)計與實現(xiàn)26-27
• 3.3 數(shù)據(jù)傳輸控制的設(shè)計與實現(xiàn)27-33
• 3.3.1 串口通信27-30
• 3.3.1.1 串口初始化28-29
• 3.3.1.2 串口監(jiān)聽29-30
• 3.3.1.3 讀寫串口函數(shù)30
• 3.3.2 通信數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30-32
• 3.3.2.1 上行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)31
• 3.3.2.2 下行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)31-32
• 3.3.3 通信協(xié)議32-33
• 3.4 通信協(xié)議的程序設(shè)計33-37
• 3.4.1 串口配置程序設(shè)計33
• 3.4.2 串口數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計33-34
• 3.4.3 數(shù)據(jù)解析程序設(shè)計34-37
• 第四章 飛行數(shù)據(jù)顯示與航跡跟蹤37-51
• 4.1 功能要求與設(shè)計方案分析37
• 4.2 虛擬儀表的實現(xiàn)37-39
• 4.2.1 虛擬儀表的繪制37-38
• 4.2.2 虛擬儀表模塊的工作流程38-39
• 4.3 電子地圖的實現(xiàn)39-46
• 4.3.1 電子地圖39-40
• 4.3.2 Google電子地圖的實現(xiàn)方式40-41
• 4.3.3 JavaScript庫文件本地化41
• 4.3.4 Google地圖數(shù)據(jù)41-46
• 4.3.4.1 地圖投影41-42
• 4.3.4.2 坐標(biāo)變換42-44
• 4.3.4.3 瓦片地圖44-45
• 4.3.4.4 下載瓦片地圖45
• 4.3.4.5 拼接瓦片地圖45-46
• 4.4 電子地圖嵌入Qt46-47
• 4.5 GPS數(shù)據(jù)的航跡繪制47-51
• 4.5.1 Qt與JavaScript的交互47-48
• 4.5.2 航跡繪制48-51
• 第五章 飛行數(shù)據(jù)儲存與回放51-61
• 5.1 飛行數(shù)據(jù)存儲51-57
• 5.1.1 數(shù)據(jù)庫的選擇51-52
• 5.1.2 飛行數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)52-53
• 5.1.3 SQLite數(shù)據(jù)庫的建立53-54
• 5.1.4 Qt與SQLite的交互54-56
• 5.1.5 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份56-57
• 5.1.6 文本文件儲存飛行數(shù)據(jù)57
• 5.2 數(shù)據(jù)回放57-61
• 5.2.1 飛行數(shù)據(jù)回放58-59
• 5.2.2 航跡回放59-61
• 第六章 無人機地面站軟件測試61-67
• 6.1 地面站測試軟件的設(shè)計61-63
• 6.1.1 地面站測試軟件的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊61-62
• 6.1.2 地面站測試軟件的數(shù)據(jù)接收模塊62-63
• 6.2 無人機地面站測試結(jié)果63-67
• 6.2.1 測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備63-64
• 6.2.2 電子地圖模塊測試64-65
• 6.2.3 航跡繪制功能測試65
• 6.2.4 無人機地面站控制軟件總體測試結(jié)果65-67
• 第七章 總結(jié)與展望67-68
• 參考文獻68-71
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明71-72
• 致謝72-73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉天印;基于VC++的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)的比較與選擇[J];黃石理工學(xué)院學(xué)報;2005年04期

2 崔金紅;王旭;;Google地圖算法研究及實現(xiàn)[J];計算機科學(xué);2007年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張治生;無人機地面站系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：小型無人機地面站軟件設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：376642