无人机群通信技术研究
本文选题:无人机群 + 编队控制 ; 参考:《北京理工大学》2016年硕士论文
【摘要】:随着无人机的发展,使用无人机完成某些作战任务的方式也越来越受到重视。相比单架无人机而言,无人机群有着更加强大的作战能力,无人机群编队飞行成为目前主要研究方向之一。但无人机智能化水平的不足,协同作战能力尚未完全具备的情况制约了使用无人机群作战的发展。在不受人为控制的情况下,无人机群共同完成飞行任务并且实现队形的保持和重组的能力,需要通过无人机群的通信实现。但无人机自身飞控系统特点决定了其很难实现除了自身飞行控制之外的复杂功能,特别是涉及大量数据交换和处理的情况。针对上述问题,本文先分析了无人机群通信设计意义,之后提出了无人机群通信方案。采用了主处理器加协处理器的架构体系搭建了无人机群通信硬件平台,完成了主处理器芯片、协处理器芯片、外设芯片的选择以及硬件平台的电源设计和接口电路设计。通过制定简单飞行任务对无人机群通信功能进行了分析并给出了软件设计方案,包括飞行轨迹产生算法、无人机群队形保持算法、无人机群编队控制算法程序和通信防碰撞方法等,完成了相关算法的程序设计并给出了仿真结果。最后,设计了基于Unity3D软件的无人机群编队飞行视景仿真,对无人机群通信设计进行了功能仿真,验证了其可行性和正确性并得到了较好的效果。
[Abstract]:With the development of UAV, more and more attention has been paid to the way of using UAV to accomplish some combat tasks. Compared with single UAV, UAV group has more powerful combat capability, and UAV formation flying has become one of the main research directions. However, the intelligence level of UAV is insufficient and the cooperative combat capability is not fully available, which restricts the development of UAV group combat. Under the condition of not being controlled by man, the ability of UAV group to complete the flight mission together and to realize the maintenance and reorganization of formation need to be realized through the communication of UAV group. However, the characteristics of UAV's own flight control system make it difficult to realize complex functions other than its own flight control system, especially in cases involving a large amount of data exchange and processing. Aiming at the above problems, this paper first analyzes the design significance of UAV swarm communication, and then proposes a UAV group communication scheme. The hardware platform of UAV group communication is built by using the architecture of main processor plus coprocessor. The selection of main processor chip, coprocessor chip, peripheral chip, power supply design and interface circuit design of hardware platform are completed. The communication function of UAV group is analyzed by making a simple flight mission, and the software design scheme is given, including flight trajectory generation algorithm, UAV formation maintenance algorithm. The program of UAV formation control algorithm and communication anti-collision method are completed and the simulation results are given. Finally, the visual simulation of UAV formation flying based on Unity3D software is designed, and the functional simulation of UAV group communication design is carried out, which verifies its feasibility and correctness and gets better results.
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V279
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 辛健成;美国海军无人机发展历程[J];机器人技术与应用;2000年05期
2 时兆峰;以色列组建专门的无人机管理部门[J];飞航导弹;2001年10期
3 徐文;俄罗斯的无人机系统——格兰特[J];飞航导弹;2003年07期
4 何一波;各国使用的主要轻型无人机[J];飞航导弹;2003年11期
5 马晓平;系统工程学在无人机研制中的应用[J];航空科学技术;2003年04期
6 柯边;“影子200”战术无人机[J];航天电子对抗;2003年06期
7 温羡峤,李英;从美国无人机的发展来看无人机在未来战争中的应用前景[J];现代防御技术;2003年05期
8 王永寿;日本无人机的研究开发现状与动向[J];飞航导弹;2003年08期
9 袁刚辉;徐志红;;不断壮大的俄罗斯无人机家族[J];现代兵器;2003年02期
10 徐文;俄罗斯无人机的发展现状[J];飞航导弹;2004年02期
相关会议论文 前10条
1 王林;张庆杰;朱华勇;沈林成;;远程异地多无人机系统控制权切换技术研究[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
2 谭健美;张琚;闫娟;;信息无人机系统——无人机发展史上新的里程碑[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
3 黄爱凤;邓克绪;;民用无人机发展现状及关键技术[A];第九届长三角科技论坛——航空航天科技创新与长三角经济转型发展分论坛论文集[C];2012年
4 刘长亮;;无人机发动机气道开度自适应机构的设计与实现[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
5 丁霖;;无人机系统人机交互界面浅析[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
6 刘泽坤;吕继淮;;舰载无人机系统的环境适应性[A];人—机—环境系统工程创立20周年纪念大会暨第五届全国人—机—环境系统工程学术会议论文集[C];2001年
7 叶烽;宋祖勋;;无人机系统电磁兼容性测试研究[A];第十四届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2004年
8 易当祥;吕国志;沈玲玲;;多级路况下车载无人机疲劳载荷仿真[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
9 钱正祥;金继才;杨鹭怡;;未来局部战争中反无人机作战对策研究[A];探索创新交流--中国航空学会青年科技论坛文集[C];2004年
10 高鹏骐;晏磊;赵红颖;何定洲;;无人机遥感控制平台的设计与实现[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
相关重要报纸文章 前10条
1 洪山;法国、德国和西班牙签约共同研发三国无人机系统[N];中国航空报;2007年
2 崔玺康;对抗无人机所面临的新挑战[N];中国航空报;2007年
3 林英;无人机将进入现代化农业领域[N];光明日报;2007年
4 本报记者 陈永杰 马佳;中国无人机亮相:战争“零伤亡”将实现[N];北京科技报;2008年
5 祖茜枫;“综合者”:携带小导弹的小无人机[N];中国国防报;2008年
6 王磊;印度期望打造强大无人机部队[N];学习时报;2009年
7 李荔;无人机“俯瞰”黄河灾情[N];北京科技报;2011年
8 本报记者 宋斌斌;我国无人机应用高端化趋势明显[N];中国工业报;2011年
9 吴飞;反恐十年无人机扶摇直上[N];中国航空报;2011年
10 司古;美无人机遭神秘病毒入侵[N];国防时报;2011年
相关博士学位论文 前10条
1 刘洋;动态环境中的无人机路径规划研究[D];西北工业大学;2015年
2 高九州;无人机自主着陆控制[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年
3 陈岩;蚁群优化理论在无人机战术控制中的应用研究[D];国防科学技术大学;2007年
4 林林;基于协同机制的多无人机任务规划研究[D];北京邮电大学;2013年
5 刘春阳;无人机隐身技术若干问题研究[D];西安电子科技大学;2012年
6 王小刚;非线性滤波方法在无人机相对导航上的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 黄国勇;变推力轴线无人机飞行控制技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
8 郑维刚;基于无人机红外影像技术的配电网巡检系统研究[D];沈阳农业大学;2014年
9 许德新;无人机光电载荷视轴稳定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 唐晏;基于无人机采集图像的植被识别方法研究[D];成都理工大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 赵敏;分布式多类型无人机协同任务分配研究及仿真[D];南京理工大学;2009年
2 刘志花;无人机故障预测与健康管理技术研究[D];北京化工大学;2010年
3 刘爱兵;可变形无人机设计[D];南京航空航天大学;2009年
4 易姝姝;无人机飞行场景及数据的可视化仿真与实现[D];电子科技大学;2010年
5 张佳璐;无人机项目综合评价研究[D];北京邮电大学;2011年
6 赵志鸿;某型无人机双发火箭助推发射动力学建模与仿真研究[D];南京理工大学;2007年
7 李建华;某无人机发射系统技术研究[D];南京理工大学;2008年
8 戴世通;无人机飞行可视化仿真系统设计[D];西安理工大学;2008年
9 曹攀峰;敌对与非敌对环境下无人机群的协同搜索路径与策略研究[D];复旦大学;2010年
10 张锡宪;无人机测控中数据传输系统设计与实现[D];电子科技大学;2009年
,本文编号:1830347
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/1830347.html