無(wú)人機(jī)地面站監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著控制技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)在越來(lái)越多的領(lǐng)域中開(kāi)始發(fā)揮作用。無(wú)人機(jī)地面站系統(tǒng)作為整個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的指揮控制中心發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而作為操作人員與地面站之間的交互窗口，人們對(duì)無(wú)人機(jī)地面站監(jiān)控軟件的要求也越來(lái)越高。在數(shù)據(jù)顯示方面，除了單純的文本數(shù)字和儀表顯示外，人們期望用三維方式顯示無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時(shí)，用傳統(tǒng)的本地二進(jìn)制文件方式存儲(chǔ)飛行數(shù)據(jù)也不便于事后的數(shù)據(jù)分析。本文即針對(duì)以上問(wèn)題對(duì)無(wú)人機(jī)地面站監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了探

2、索，最終設(shè)計(jì)并完成了一款除具備數(shù)據(jù)通信、飛行數(shù)據(jù)儀表顯示、飛行航線規(guī)劃、飛行數(shù)據(jù)的本地文件存儲(chǔ)等常見(jiàn)功能外，還具備飛機(jī)姿態(tài)實(shí)時(shí)三維顯示、飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)以及由數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)曲線分析功能的小型無(wú)人機(jī)地面站監(jiān)控軟件。課題的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　對(duì)現(xiàn)有無(wú)人機(jī)地面站監(jiān)控軟件普遍具有的功能進(jìn)行了分析總結(jié)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)提出了一套地面站監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)方案。軟件設(shè)計(jì)方案充分利用了面向?qū)ο缶幊趟枷耄瑢?duì)各功能模塊進(jìn)行了劃分。
　

3、　對(duì)實(shí)驗(yàn)室無(wú)人機(jī)所采用的MAVLink通信協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)剖析，并在地面站軟件中實(shí)現(xiàn)了MAVLink數(shù)據(jù)包的讀取、發(fā)送、無(wú)人機(jī)與地面站之間的握手連接、飛控參數(shù)的獲取以及數(shù)據(jù)包的循環(huán)讀取和存儲(chǔ)。
　　對(duì)Web地圖的生成和加載原理進(jìn)行了分析，在基于Web地圖的GMap.NET開(kāi)源地圖控件的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了SRTM3高程數(shù)據(jù)的獲取、自定義的航點(diǎn)圖元和飛機(jī)圖元、鷹眼功能、自定義的地圖服務(wù)接口以及覆蓋飛行路徑的地圖緩存若干功能，最終實(shí)現(xiàn)了基于We

4、b地圖的無(wú)人機(jī)地面站地圖導(dǎo)航功能。
　　對(duì)MAVLink中的命令點(diǎn)類(lèi)型進(jìn)行了分析總結(jié)，實(shí)現(xiàn)了基于導(dǎo)航地圖的無(wú)人機(jī)航線規(guī)劃以及航線的下載和發(fā)送。
　　研究了Windows平臺(tái)下基于GDI+與OpenGL圖形顯示技術(shù)的Windows Forms可視化控件制作方法，實(shí)現(xiàn)了飛行數(shù)據(jù)在地面站監(jiān)控軟件中的儀表顯示。
　　研究了Google Earth與KML二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)姿態(tài)的實(shí)時(shí)三維顯示和事后三維航跡再現(xiàn)。