發(fā)布時間：2017-08-17 22:02

  本文關(guān)鍵詞：小型無人機(jī)地面站軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)、微電子及控制等技術(shù)的快速發(fā)展,小型無人機(jī)在軍事和民用領(lǐng)域方面得到了日益廣泛的應(yīng)用,其飛行控制技術(shù)和地面站相關(guān)問題也逐漸成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。作為小型無人機(jī)系統(tǒng)的指揮中心,研究地面站軟件系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法,對整個小型無人機(jī)系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用有著重要的意義。本文主要研究了小型無人機(jī)地面站軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該軟件為小型無人機(jī)提供了飛行狀態(tài)監(jiān)控、航拍視頻的實(shí)時播放、電子地圖、航跡規(guī)劃、串口通信及數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)分析等功能,與小型無人機(jī)能進(jìn)行實(shí)時交互。研究課題所涉及的技術(shù)主要有電子地圖技術(shù)、FFmpeg編碼庫、串口通信技術(shù)及MAVLink協(xié)議等。論文首先介紹了小型無人機(jī)和地面站的組成結(jié)構(gòu),及國內(nèi)外對小型無人機(jī)和地面站的研究現(xiàn)狀,總結(jié)出地面站軟件系統(tǒng)的主要特點(diǎn),并結(jié)合課題需求提出了地面站軟件系統(tǒng)所需要具備的功能。然后介紹了地面站軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中,實(shí)現(xiàn)所需功能所涉及到的關(guān)鍵技術(shù),接著對小型無人機(jī)地面站軟件系統(tǒng)的需求分析和總體設(shè)計(jì)作出了闡述,并對系統(tǒng)進(jìn)行了功能層次劃分,論述了每個功能層次上各個功能模塊的設(shè)計(jì)。然后是根據(jù)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì),詳細(xì)地研究與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能:一是用戶操作層的功能實(shí)現(xiàn),包括軟件界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、電子地圖及其功能操作的實(shí)現(xiàn)、飛行狀態(tài)的顯示及控制指令的實(shí)現(xiàn)、通過播放器實(shí)時播放航拍視頻的實(shí)現(xiàn)、航跡規(guī)劃的實(shí)現(xiàn);二是數(shù)據(jù)通信層的實(shí)現(xiàn),詳細(xì)研究了串口通信的實(shí)現(xiàn)過程;三是數(shù)據(jù)管理層中的數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)分析的實(shí)現(xiàn)。最后,將地面站軟件系統(tǒng)進(jìn)行了多次的測試,且結(jié)合小型無人機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。測試結(jié)果表明:該地面站軟件能實(shí)時接收和準(zhǔn)確顯示遙測數(shù)據(jù),能實(shí)時播放航拍視頻,能在地圖上成功顯示航點(diǎn)與航跡,地圖提供的功能能正確地響應(yīng)對應(yīng)的操作,能準(zhǔn)確地完成地面站發(fā)送的各種控制命令,能快速地從存儲文件中讀取數(shù)據(jù),并用圖表顯示各種遙測數(shù)據(jù)以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
【關(guān)鍵詞】：小型無人機(jī) 地面站 電子地圖 播放器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V279;TP311.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景與意義10
• 1.2 小型無人機(jī)系統(tǒng)概述10-13
• 1.2.1 小型無人機(jī)系統(tǒng)基本組成10-12
• 1.2.2 小型無人機(jī)的研究及現(xiàn)狀12-13
• 1.3 小型無人機(jī)地面站系統(tǒng)概述13-17
• 1.3.1 小型無人機(jī)地面站系統(tǒng)13
• 1.3.2 地面站的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4 課題來源與研究內(nèi)容17-18
• 1.4.1 課題來源17
• 1.4.2 研究內(nèi)容17-18
• 1.5 本文組織結(jié)構(gòu)18-19
• 第二章 相關(guān)理論與技術(shù)介紹19-30
• 2.1 串口通信19-20
• 2.1.1 串口通信基本概念19
• 2.1.2 常用串.通信實(shí)現(xiàn)方法19-20
• 2.2 MAVLink協(xié)議20-23
• 2.2.1 上行數(shù)據(jù)幀21-23
• 2.2.2 下行數(shù)據(jù)幀23
• 2.3 電子地圖技術(shù)23-27
• 2.3.1 地圖加載原理24-27
• 2.3.2 GMap.NET主要功能27
• 2.4 FFmpeg編碼庫27-28
• 2.5 圖形化數(shù)據(jù)分析工具28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第三章 地面站軟件系統(tǒng)的需求分析和詳細(xì)設(shè)計(jì)30-40
• 3.1 軟件系統(tǒng)的需求分析30-31
• 3.2 軟件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)31-32
• 3.3 地面站軟件系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)32-39
• 3.3.1 用戶操作層的設(shè)計(jì)32-37
• 3.3.2 數(shù)據(jù)通信層的設(shè)計(jì)37-38
• 3.3.3 數(shù)據(jù)管理層的設(shè)計(jì)38-39
• 3.4 軟件開發(fā)工具39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 地面站軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)40-67
• 4.1 用戶操作層實(shí)現(xiàn)40-62
• 4.1.1 基本操作模塊的實(shí)現(xiàn)40-45
• 4.1.2 監(jiān)控模塊的實(shí)現(xiàn)45-57
• 4.1.3 航跡規(guī)劃模塊的實(shí)現(xiàn)57-62
• 4.2 數(shù)據(jù)通信模塊的實(shí)現(xiàn)62-65
• 4.2.1 串口通信的實(shí)現(xiàn)過程62-64
• 4.2.2 數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送64-65
• 4.3 數(shù)據(jù)管理模塊的實(shí)現(xiàn)65-66
• 4.3.1 數(shù)據(jù)存儲的實(shí)現(xiàn)65
• 4.3.2 數(shù)據(jù)分析的實(shí)現(xiàn)65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 地面站軟件系統(tǒng)測試與結(jié)果分析67-75
• 5.1 測試環(huán)境67-68
• 5.2 軟件基本功能界面展示68-70
• 5.3 軟件模塊功能及性能測試70-74
• 5.3.1 數(shù)據(jù)鏈路連接測試70
• 5.3.2 飛行狀態(tài)監(jiān)控模塊測試70-71
• 5.3.3 電子地圖航跡顯示及航跡規(guī)劃功能測試71-72
• 5.3.4 數(shù)據(jù)分析功能測試72-73
• 5.3.5 實(shí)時播放器測試73-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 本文總結(jié)75
• 6.2 展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果81-82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張畏;張首一;;無人機(jī)的戰(zhàn)場應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J];科技信息(科學(xué)教研);2008年13期

，

本文編號：691285