無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號：V249.1學(xué)號：100081001117南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)研究無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)研究碩士研究生：馬璐導(dǎo)師：王琪申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)所在單位：信息工程學(xué)院答辯日期：2013年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)摘要從海灣戰(zhàn)爭到最近的伊拉克戰(zhàn)爭，無人機(jī)都被頻繁地用于執(zhí)行軍事任務(wù)，已成為戰(zhàn)場中不可缺少的重要組成部分，無人機(jī)技術(shù)也因此得到飛

2、速發(fā)展。無人機(jī)遙控遙測系統(tǒng)作為無人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，主要任務(wù)是實時接收、處理并顯示無人機(jī)的飛行狀態(tài)、任務(wù)載荷工作狀態(tài)等遙測數(shù)據(jù)，不定時發(fā)送飛行控制數(shù)據(jù)及任務(wù)載荷控制數(shù)據(jù)等控制指令及數(shù)據(jù)通信鏈路等，無人機(jī)遙控遙測系統(tǒng)的性能很大程度上決定了無人機(jī)系統(tǒng)的整體性能，是無人機(jī)與地面站之間聯(lián)系的紐帶。課題的目的是設(shè)計一種無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)，以滿足無人機(jī)系統(tǒng)的功能需求。論文首先介紹無人機(jī)遙控遙測系統(tǒng)在無人機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用背景及發(fā)展趨勢，說明無人

3、機(jī)遙控遙測系統(tǒng)的重要性及研究的必要性；然后介紹了無人機(jī)遙控遙測系統(tǒng)的工作原理、硬件及軟件系統(tǒng)組成并提出無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)的總體設(shè)計；隨后對無人機(jī)飛行控制的基本原理進(jìn)行介紹，設(shè)計了無人機(jī)六自由度運(yùn)動模型并對無人機(jī)飛行姿態(tài)控制系統(tǒng)的基本組成和原理進(jìn)行描述，隨后進(jìn)一步對CCSDSAOS空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行描述，分析無人機(jī)遙控遙測系統(tǒng)應(yīng)用CCSDSAOS標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最后對無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分進(jìn)行詳細(xì)說明，并對無人機(jī)地面

4、遙控遙測系統(tǒng)的設(shè)計工作進(jìn)行總結(jié)，及對下一步研究工作進(jìn)行展望。無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)軟件部分是基于WindowsXP操作系統(tǒng)，采用VisualC6.0作為系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，采用模塊化理念并嵌入串口通信技術(shù)、虛擬航空儀表技術(shù)、GoogleEarthCOMAPI二次開發(fā)技術(shù)等進(jìn)行軟件開發(fā)，包括系統(tǒng)調(diào)試、航跡規(guī)劃、飛行監(jiān)測、數(shù)據(jù)回放四大功能模塊。無人機(jī)遙控遙測地面站采用CCSDS標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)有效、可靠的傳輸并能滿足不同用戶對通信質(zhì)量的要

5、求；通過讀寫串口緩沖區(qū)實現(xiàn)無人機(jī)與地面站間交互數(shù)據(jù)；采用GoogleEarthCOMAPI實現(xiàn)地圖導(dǎo)航，同時GoogleEarth提供三維顯示及高程模型實現(xiàn)無人機(jī)在三維空間進(jìn)行飛行；實時存儲航跡規(guī)劃時航點信息以便事后進(jìn)行分析和回放，以儀表和數(shù)據(jù)兩種方式實時顯示無人機(jī)飛行姿態(tài)信息等功能，有效地輔助地面操作人員對無人機(jī)進(jìn)行飛行監(jiān)控，保證無人機(jī)的安全及任務(wù)高效完成。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：無人機(jī)，遙控遙測地面站，飛控系統(tǒng)，CCSDS，GoogleEa