本文選題：小型無人機 + 多傳感器��； 參考：《內(nèi)蒙古工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：高度數(shù)據(jù)是航空器飛行控制的重要參數(shù)。對于小型無人機,因其對飛控系統(tǒng)體積重量的嚴苛限制,通常采用壓力傳感器采集所在高度的大氣壓力,根據(jù)氣壓高度公式計算得到相對于標準海平面的標準氣壓高度,或相對于起飛點等已知精確海拔高度的某一參考平面的絕對高度作為飛行控制所需的高度參數(shù)。實現(xiàn)小型無人機的自主起降、低空或超低的飛行控制除了需要上述標準氣壓高度或絕對高度外,還需要更為精確的相對于起降場地面的相對高度或相對于飛機下方地面或山體、樹林、建筑等障礙物的真實高度,以保證飛行控制的可靠與安全。本文對可為小型無人機飛行控制提供所需多種飛行高度參數(shù)的多傳感器高度測量模塊的相關設計問題進行了研究。在對多種高度參數(shù)的獲取途徑和方法進行分析研究的基礎上,確定了通過壓力傳感器、GPS高度數(shù)據(jù)和溫度傳感器獲取絕對高度信息,由超聲測距模塊獲取相對高度或真實高度信息的設計方案;設計實現(xiàn)了一個通過壓力傳感器BMP180、GPS模塊MAX6、超聲測距模塊KS103及其內(nèi)置溫度傳感器DS18P20進行信息和數(shù)據(jù)采集,以32位高性能ARM微控制器STM32F103TB為核心,可通過USART向飛控子系統(tǒng)提供多種高度參數(shù)數(shù)據(jù)的多傳感器高度測量模塊;對各傳感器的接口和數(shù)據(jù)采集與處理軟件的設計、傳感器誤差補償與溫度補償、氣壓高度計算中參考平面高度數(shù)據(jù)的選取與數(shù)據(jù)獲取、通過超聲波測距模塊獲取相對高度和真實高度,以及總體軟件設計過程中的嵌入式多任務軟件的結(jié)構(gòu)、機制和設計方案與方法等問題逐一進行了研究;對設計實現(xiàn)的多傳感器高度測量模塊進行了地面測試,搭載Phantom小型四旋翼無人機進行了外場飛行動態(tài)測試,并對測試結(jié)果進行了分析。論文還設計搭建了超聲回波采集測試電路,對超聲測高回波信號進行捕獲分析,以研究超聲波高度測量的量程拓展和在小型無人機大動態(tài)條件下超聲波高度測量的相關問題。
[Abstract]:This paper studies the relative design of high - performance ARM microcontroller STM32F103TB using pressure sensor , GPS module MAX6 , ultrasonic distance measuring module KS103 and its built - in temperature sensor DS1820 .

【學位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：V279;TP212;TP311.52

【參考文獻】

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本文編號：1752491