微型四旋翼飞行器与Android平台间视频传输和控制系统的研究与实现

发布时间：2017-11-01 06:15

  本文关键词：微型四旋翼飞行器与Android平台间视频传输和控制系统的研究与实现

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【摘要】：四旋翼飞行器由四个旋翼成”+”形分布组成，每个旋翼的转速都可以控制，可以实现飞行、悬停、侧翻、转向等功能，具有飞行稳定、控制灵活、反应速度快等特点。传统的四旋翼飞行器，大多通过专用遥控器控制飞行，也不够便携。微型四旋翼飞行器，配备微型摄像头和WIFI模块，将Android设备作为遥控器，并通过WIFI对飞行器进行控制和视频采集，同时可以进行拍照和视频录制，具有便携性高、实用性强等特点。 Android系统在移动设备中具有较高的市场占有率，可以很方便的将智能手机、平板电脑等作为遥控器。Android平台具有较好的触控体验，支持重力加速度、陀螺仪等传感器，，可以通过重力感应对微型四旋翼飞行器进行控制，同时可以方便的发送拍照、录像等命令，并对照片和视频进行存储，方便后续查看。Android平台开发资料比较多，方便开发和问题的解决。 本文在前期四旋翼飞行器开发的基础上，完成了微型四旋翼飞行器与Android手机间的实时视频传输，同时通过Android手机对四旋翼飞行器进行控制。主要研究内容如下： 1.微型四旋翼飞行器的无线视频传输模块对USB摄像头的视频采集，并通过WIFI对视频数据进行发送； 2.微型四旋翼飞行器无线视频传输模块对WIFI发送来的控制信号进行解析，通过串口转发给飞控，对飞行器进行控制； 3. Android平台的软件开发，包括Socket编程、JPEG格式图片的解码与显示、飞行器控制信号的发送。最后，本文对系统的整体性能进行测试和总结，并对系统的进一步完善给出了修改意见。
【关键词】：微型四旋翼飞行器 WIFI RT5350 Android
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243;TP316
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题研究意义10
• 1.2 四旋翼飞行器简介10-11
• 1.3 无线视频传输简介11-12
• 1.4 Android 平台简介12-13
• 1.5 论文整体安排13-15
• 第二章 系统的硬件平台和软件开发环境搭建15-23
• 2.1 系统硬件组成和架构15-18
• 2.1.1 RT5350 处理器15-16
• 2.1.2 USB 摄像头16
• 2.1.3 RT5350 系统原理图16-18
• 2.2 OpenWrt 开发环境搭建18-20
• 2.2.1 安装 Linux 虚拟机18
• 2.2.2 Ubuntu 操作系统网络服务配置与启动18-19
• 2.2.3 下载 OpenWrt 源码19
• 2.2.4 编译 OpenWrt 源码19-20
• 2.3 Android 开发环境搭建20-23
• 2.3.1 JDK 安装20
• 2.3.2 Eclipse 和 Android SDK 安装20
• 2.3.3 Android Package 在线安装20-21
• 2.3.4 环境变量设置21
• 2.3.5 Eclipse 内添加 ADT 插件21-22
• 2.3.6 Android SDK 路径设置22-23
• 第三章 WIFI 无线视频传输和控制单元开发23-40
• 3.1 OpenWrt 摄像头的支持23-24
• 3.2 OpenWrt WIFI 配置24-25
• 3.3 Linux 摄像头编程25-29
• 3.3.1 设备属性查询26
• 3.3.2 获取摄像头支持格式26-27
• 3.3.3 视频帧格式设置27
• 3.3.4 申请缓冲区27-28
• 3.3.5 将缓冲区映射到应用层28
• 3.3.6 开启摄像头视频采集28
• 3.3.7 停止摄像头视频采集28-29
• 3.3.8 从视频缓冲区队列读取数据29
• 3.3.9 将缓冲区入视频缓冲区队列29
• 3.4 JPEG 图片编码和解码29-31
• 3.5 Socket 编程31-34
• 3.5.1 创建 Socket32-33
• 3.5.2 绑定 Socket 到端口33-34
• 3.5.3 数据发送34
• 3.5.4 数据接收34
• 3.6 视频数据打包和发送34-35
• 3.7 Linux 开辟线程35-36
• 3.8 Linux 串口编程36-38
• 3.9 OpenWrt 应用程序开机启动38-40
• 第四章 Android 应用程序开发40-54
• 4.1 Android 主用户界面设计40-43
• 4.2 Android 设置飞行器参数界面设计43-45
• 4.3 Android 连接设置界面设计45-46
• 4.4 Android Socket 编程46-47
• 4.5 视频数据接收47-49
• 4.6 视频解码和显示49-51
• 4.7 控制信号发送51-54
• 第五章 测试和总结54-62
• 5.1 系统功能测试54-58
• 5.1.1 OpenWrt 系统启动测试55
• 5.1.2 OpenWrt 摄像头驱动测试55-57
• 5.1.3 OpenWrt WIFI 无线网络测试57-58
• 5.1.4 Android 应用程序连接视频服务器测试58
• 5.1.5 Android 应用程序控制四旋翼飞行器测试58
• 5.1.6 Android 应用程序设置四旋翼飞行器参数测试58
• 5.2 系统性能测试58-61
• 5.2.1 JPEG 图片压缩测试58-59
• 5.2.2 控制信号实时性测试59
• 5.2.3 视频传输性能测试59-61
• 5.3 工作总结61
• 5.4 未来展望61-62
• 参考文献62-63
• 作者简介与科研成果63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 马文辉,李兰友;Linux环境下的串口通信[J];仪器仪表用户;2005年01期

2 袁新娣;李秋生;;基于RT5350的嵌入式无线视频数据采集系统[J];安徽大学学报(自然科学版);2014年06期

3 李志善;苏威积;;用于高清视频传输的Linux无线路由卡的设计[J];计算机工程与设计;2015年01期

本文编号：1125599