基于ARM和4G的無人機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī)及管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
發(fā)布時間:2021-12-18 05:01
無人機(jī)近幾年在航拍航測、農(nóng)用植保、警務(wù)安防、電力巡檢、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是目前市面上的無人機(jī)搭載的基本是基于STM32的飛控自駕儀,雖然能夠滿足無人機(jī)在飛行過程中姿態(tài)的調(diào)整,但無法滿足更高計(jì)算量的實(shí)時處理需求,尤其是常用的視頻實(shí)時傳輸。傳統(tǒng)無人機(jī)圖傳采用Wi-Fi傳輸,傳輸距離受限,使得目前無人機(jī)飛手在操控?zé)o人機(jī)時往往都是采用目視遙控,缺少智能化,同時也不便于管理。針對以上存在的問題,本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM和4G的無人機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī)及管理系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了基于HEVC的實(shí)時視頻傳輸系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)了一種無人機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī),繪制了相關(guān)硬件電路圖;該機(jī)載計(jì)算機(jī)以NXP公司的i.MX6Q為核心處理器,修改移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng),配置了多種外接接口,擴(kuò)大了無人機(jī)端的處理和運(yùn)算能力,擴(kuò)展了無人機(jī)的應(yīng)用范圍。(2)針對無人機(jī)視頻傳輸系統(tǒng)對低延時的需求,對比了當(dāng)前主流的多種視頻壓縮編碼技術(shù),確定使用最新的HEVC作為本系統(tǒng)的視頻壓縮編碼算法;使用4G移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,有效解決了基于Wi-Fi的無人機(jī)圖傳系統(tǒng)傳輸距離短的問題;在云端服務(wù)器使用NGINX搭...
【文章來源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
高通SnapDragonFlightFig.1.1QualcommSnapDragonFlight
圖 1.2 適用于無人機(jī)的英特爾 Aero 平臺Fig. 1.2 Intel Aero platform for UAVs布的無人機(jī)專用機(jī)載計(jì)算機(jī),通常一些通用微型電腦被應(yīng)和開發(fā):berry Pi),是基于ARM架構(gòu)的微型電腦,是由英國“Raspb于嵌入式物聯(lián)網(wǎng),也常常被應(yīng)用于用作無人機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī)搭載基于ARM Cortex-A53架構(gòu)的quad-core ARM v8 四核VideoCroreIV的GPU、具有1GB內(nèi)存、4個USB接口、支持BCM43143Wi-Fi和藍(lán)牙、CSI相機(jī)端口等。目前公認(rèn)最強(qiáng)大的低成本單板計(jì)算機(jī),能夠運(yùn)行Ubuntu、ALEC等操作系統(tǒng),搭載AmlogicARM Cortex-A5 1.5GHz四千兆以太網(wǎng)口、4路USB接口。主要被應(yīng)用于嵌入式控制等,也常被用作無人機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī)。s開發(fā)了用于控制無人機(jī)的Python庫——DroneKit-Python。
單獨(dú)發(fā)售的商/民用無人機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī)較少,主要有大疆的“Manifold”和拓攻機(jī)器人的“Apollo”。大疆創(chuàng)新公司在2015年底發(fā)布了高性能機(jī)載計(jì)算機(jī)“妙算”(Manifold),如圖1.3所示。“妙算”實(shí)質(zhì)上是一塊NvidiaTK1,包含四核ARMCortexA-15CPU和NvidiaKepler架構(gòu)的GPU,運(yùn)行Ubuntu操作系統(tǒng),配有USB、以太網(wǎng)和HDMI接口,支持CUDA、OpenCV及
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Mavlink協(xié)議的植保無人機(jī)地面監(jiān)測終端設(shè)計(jì)[J]. 呼云龍,胡金山,丁瀟,林萌萌. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(27)
[2]HEVC運(yùn)動估計(jì)中SAD算法的動態(tài)可重構(gòu)實(shí)現(xiàn)[J]. 蔣林,武鑫,崔繼興,謝曉燕,山蕊. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]無人機(jī)系統(tǒng)及發(fā)展趨勢綜述[J]. 祁圣君,井立,王亞龍. 飛航導(dǎo)彈. 2018(04)
[4]基于RED5無人機(jī)直播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 石珺,賽景波,張楠西,王亞洲. 國外電子測量技術(shù). 2017(08)
[5]基于MySQL的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 茍文博,于強(qiáng). 電子設(shè)計(jì)工程. 2017(06)
[6]基于ARM的嵌入式Linux軟件開發(fā)平臺的搭建[J]. 吳捷. 電腦知識與技術(shù). 2016(22)
[7]無人機(jī)機(jī)載偵察視頻的高效視頻碼率控制[J]. 趙春蕾,戴明,尹傳歷. 光學(xué)精密工程. 2015(12)
[8]一種基于視覺特性的PSNR圖像評價方法[J]. 豐明坤,趙生妹,邢超. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[9]基于Linux的USB攝像頭驅(qū)動程序的實(shí)現(xiàn)[J]. 丁勇,馬秀麗. 科技資訊. 2015(23)
[10]基于Qt的小型無人機(jī)地面站軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 賈杰,劉智騰. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2015(07)
碩士論文
[1]H.265/HEVC編譯碼優(yōu)化研究及仿真驗(yàn)證[D]. 孫乃麟.北京郵電大學(xué) 2018
[2]基于H.265的無人機(jī)視頻壓縮方法研究[D]. 戴祗宇.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于ARM的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 周斌.安徽理工大學(xué) 2017
[4]基于RTMP協(xié)議的智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 許磊.廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于Nginx高并發(fā)Web服務(wù)器的改進(jìn)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張堯.吉林大學(xué) 2016
[6]基于Nginx服務(wù)器集群負(fù)載均衡技術(shù)的研究與改進(jìn)[D]. 王利萍.山東大學(xué) 2015
[7]H.265/HEVC中分級B幀的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化[D]. 戚興春.西安電子科技大學(xué) 2014
本文編號:3541682
【文章來源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
高通SnapDragonFlightFig.1.1QualcommSnapDragonFlight
圖 1.2 適用于無人機(jī)的英特爾 Aero 平臺Fig. 1.2 Intel Aero platform for UAVs布的無人機(jī)專用機(jī)載計(jì)算機(jī),通常一些通用微型電腦被應(yīng)和開發(fā):berry Pi),是基于ARM架構(gòu)的微型電腦,是由英國“Raspb于嵌入式物聯(lián)網(wǎng),也常常被應(yīng)用于用作無人機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī)搭載基于ARM Cortex-A53架構(gòu)的quad-core ARM v8 四核VideoCroreIV的GPU、具有1GB內(nèi)存、4個USB接口、支持BCM43143Wi-Fi和藍(lán)牙、CSI相機(jī)端口等。目前公認(rèn)最強(qiáng)大的低成本單板計(jì)算機(jī),能夠運(yùn)行Ubuntu、ALEC等操作系統(tǒng),搭載AmlogicARM Cortex-A5 1.5GHz四千兆以太網(wǎng)口、4路USB接口。主要被應(yīng)用于嵌入式控制等,也常被用作無人機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī)。s開發(fā)了用于控制無人機(jī)的Python庫——DroneKit-Python。
單獨(dú)發(fā)售的商/民用無人機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī)較少,主要有大疆的“Manifold”和拓攻機(jī)器人的“Apollo”。大疆創(chuàng)新公司在2015年底發(fā)布了高性能機(jī)載計(jì)算機(jī)“妙算”(Manifold),如圖1.3所示。“妙算”實(shí)質(zhì)上是一塊NvidiaTK1,包含四核ARMCortexA-15CPU和NvidiaKepler架構(gòu)的GPU,運(yùn)行Ubuntu操作系統(tǒng),配有USB、以太網(wǎng)和HDMI接口,支持CUDA、OpenCV及
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Mavlink協(xié)議的植保無人機(jī)地面監(jiān)測終端設(shè)計(jì)[J]. 呼云龍,胡金山,丁瀟,林萌萌. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(27)
[2]HEVC運(yùn)動估計(jì)中SAD算法的動態(tài)可重構(gòu)實(shí)現(xiàn)[J]. 蔣林,武鑫,崔繼興,謝曉燕,山蕊. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]無人機(jī)系統(tǒng)及發(fā)展趨勢綜述[J]. 祁圣君,井立,王亞龍. 飛航導(dǎo)彈. 2018(04)
[4]基于RED5無人機(jī)直播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 石珺,賽景波,張楠西,王亞洲. 國外電子測量技術(shù). 2017(08)
[5]基于MySQL的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 茍文博,于強(qiáng). 電子設(shè)計(jì)工程. 2017(06)
[6]基于ARM的嵌入式Linux軟件開發(fā)平臺的搭建[J]. 吳捷. 電腦知識與技術(shù). 2016(22)
[7]無人機(jī)機(jī)載偵察視頻的高效視頻碼率控制[J]. 趙春蕾,戴明,尹傳歷. 光學(xué)精密工程. 2015(12)
[8]一種基于視覺特性的PSNR圖像評價方法[J]. 豐明坤,趙生妹,邢超. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[9]基于Linux的USB攝像頭驅(qū)動程序的實(shí)現(xiàn)[J]. 丁勇,馬秀麗. 科技資訊. 2015(23)
[10]基于Qt的小型無人機(jī)地面站軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 賈杰,劉智騰. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2015(07)
碩士論文
[1]H.265/HEVC編譯碼優(yōu)化研究及仿真驗(yàn)證[D]. 孫乃麟.北京郵電大學(xué) 2018
[2]基于H.265的無人機(jī)視頻壓縮方法研究[D]. 戴祗宇.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于ARM的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 周斌.安徽理工大學(xué) 2017
[4]基于RTMP協(xié)議的智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 許磊.廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于Nginx高并發(fā)Web服務(wù)器的改進(jìn)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張堯.吉林大學(xué) 2016
[6]基于Nginx服務(wù)器集群負(fù)載均衡技術(shù)的研究與改進(jìn)[D]. 王利萍.山東大學(xué) 2015
[7]H.265/HEVC中分級B幀的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化[D]. 戚興春.西安電子科技大學(xué) 2014
本文編號:3541682
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