小型無人機三維可視化地面監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、小型無人機在世界各地正得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用，無人機地面監(jiān)控系統(tǒng)作為無人機系統(tǒng)的重要組成部分也得到了快速發(fā)展。本文根據(jù)項目需求，針對小型固定翼無人機，在搭建的硬件平臺基礎(chǔ)上，以MFC對話框工程為框架，結(jié)合Google Earth API、ADO、Direct2D/3D等技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了一套小型無人機三維可視化地面監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)具有無人機遠程監(jiān)控功能，可進行飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示、航跡繪制和規(guī)劃、飛行數(shù)據(jù)保存回放、增程遙控等。此外，結(jié)合導(dǎo)航地圖和經(jīng)

2、典最短路徑搜索算法Astar，進行了無人機二維和三維航跡規(guī)劃研究。
　　本文在深入分析小型無人機地面監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和功能需求基礎(chǔ)上，提出監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體方案，并詳細描述了地面監(jiān)控軟件的設(shè)計過程。針對監(jiān)控系統(tǒng)和無人機之間使用無線數(shù)據(jù)通訊方式，設(shè)計了數(shù)據(jù)通信模塊和精簡數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。深入研究了基于Google Earth API的三維導(dǎo)航地圖實現(xiàn)過程，對現(xiàn)有二維導(dǎo)航地圖功能進行了改進。為了提高軟件數(shù)據(jù)顯示的直觀性，軟件使用Dir

3、ect2D和Direct3D技術(shù)設(shè)計了虛擬航空儀表。為了提高飛行控制距離，提出使用數(shù)傳電臺發(fā)送飛行搖桿數(shù)據(jù)的方法，該方法已得到較好應(yīng)用。針對飛行實驗采集的實驗數(shù)據(jù)，基于ADO和Access開發(fā)設(shè)計了數(shù)據(jù)存儲模塊，方便數(shù)據(jù)的回放和分析。
　　在小型無人機智能航跡規(guī)劃方面，本文研究了航跡規(guī)劃的過程，并提出一種基于方向要素的障礙躲避二維航跡規(guī)劃方法。在二維航跡規(guī)劃基礎(chǔ)上，對規(guī)劃空間和規(guī)劃方法進行改進后對三維航跡規(guī)劃進行了初步探索。