本文關(guān)鍵詞：空中中繼通信系統(tǒng)地面控制站的設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題旨在研究發(fā)生自然災(zāi)害或戰(zhàn)爭等不可抗拒事件時,針對發(fā)生的通信網(wǎng)中斷,基站損毀且無法快速恢復(fù)的情況下,如何快速建立一套安全、穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò),以滿足災(zāi)區(qū)或戰(zhàn)區(qū)的通信指揮要求。目前國內(nèi)外無人機技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟,因此采用無人機作為空中平臺搭載中繼通信設(shè)備,利用無人機的機動性在空中快速建立通信網(wǎng)絡(luò)已成為解決這一問題的主要研究方向。本文首先介紹了國內(nèi)外空中中繼平臺的發(fā)展現(xiàn)狀及無人機地面控制站的發(fā)展情況,提出了本課題的系統(tǒng)總體方案。本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括空空中繼網(wǎng)絡(luò)和空地通信網(wǎng)絡(luò)�？湛胀ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)由無人機搭載跳頻通信基站實現(xiàn),采用類Link16數(shù)據(jù)鏈,有效通信范圍可達200千米,空地通信網(wǎng)采用Link11數(shù)據(jù)鏈,有效通信高度可達30米。系統(tǒng)選用無人機作為中繼通信網(wǎng)絡(luò)的升空平臺,包括遙控設(shè)備、地面站軟件和通信鏈路,其中通信鏈路采用本課題自主研發(fā)的中繼通信網(wǎng)絡(luò),遙控設(shè)備采用法拓士專業(yè)飛行搖桿,地面站軟件在開源MP軟件的基礎(chǔ)上自主開發(fā)了適于本系統(tǒng)的功能。 本文深入分析了基于MAVLink協(xié)議的無人機編隊控制方案,就無人機編隊的區(qū)域部署、可持續(xù)性組網(wǎng)方案和編隊的航跡規(guī)劃進行深入研究,提出適合本系統(tǒng)的無人機編隊區(qū)域部署方案和編隊控制方法。在地面站軟件分析設(shè)計階段,利用UML建模工具對MissionPlanner地面站軟件的主要功能模塊進行了逆向工程分析,梳理出MP工具實現(xiàn)的具體業(yè)務(wù)流程,然后對飛行編隊的編隊設(shè)置、部署和控制進行定制化開發(fā),并將開發(fā)成果予以展示說明。最后,基于本課題的研究成果,提出未來的改進及優(yōu)化方向,以期供同行參考。
【關(guān)鍵詞】：中繼通信 無人機 編隊控制 MAVLink UML 地面站開發(fā)
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925;V279
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1. 研究背景介紹8-9
• 1.2. 空中中繼通信地面站系統(tǒng)介紹9-11
• 1.2.1. 地面站及其功能9-11
• 1.2.2. 地面站系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.3. 課題研究內(nèi)容和論文安排11-14
• 第二章 空中中繼通信系統(tǒng)總體方案設(shè)計14-20
• 2.1. 總體設(shè)計方案和主要性能指標(biāo)14-15
• 2.2. 中繼通信網(wǎng)設(shè)計方案15-16
• 2.3. 無人機系統(tǒng)設(shè)計方案16-20
• 第三章 無人機編隊控制關(guān)鍵技術(shù)分析20-34
• 3.1. MAVLink協(xié)議體系20-24
• 3.1.1. MAVLink協(xié)議通訊流程22-24
• 3.2. 無人機編隊控制24-28
• 3.2.1. 編隊集結(jié)問題26
• 3.2.2. 隊形保持問題26-27
• 3.2.3. 編隊重構(gòu)問題27-28
• 3.3. 可持續(xù)性組網(wǎng)方案28-29
• 3.4. 飛行編隊部署與航跡規(guī)劃29-34
• 3.4.1. 區(qū)域分割方法30-31
• 3.4.2. 無人機航跡規(guī)劃31-34
• 第四章 地面站軟件設(shè)計與實現(xiàn)34-52
• 4.1. MissionPlanner軟件架構(gòu)和業(yè)務(wù)流程分析35-46
• 4.1.1. UML工具35-37
• 4.1.2. MAVLink接口UML建模分析37-41
• 4.1.3. 通道接口和PC端實現(xiàn)類UML分析41-42
• 4.1.4. 界面切換控制類UML分析42-44
• 4.1.5. 編隊控制類UML分析44-46
• 4.2. 地面站軟件需求分析和方案設(shè)46-48
• 4.2.1. 軟件需求分析46-47
• 4.2.2. 軟件方案設(shè)計47-48
• 4.3. 地面站軟件設(shè)計結(jié)果演示48-52
• 4.3.1. 界面設(shè)計49-52
• 第五章 總結(jié)與展望52-54
• 5.1. 論文總結(jié)52-53
• 5.2. 對未來的展望53-54
• 參考文獻54-56
• 致謝56

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：空中中繼通信系統(tǒng)地面控制站的設(shè)計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：414770