小型无人直升机数据链技术的应用研究

发布时间：2017-03-30 04:17

  本文关键词：小型无人直升机数据链技术的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着电子技术、通信技术以及自动控制技术的日趋成熟,小型无人直升机的应用范围变得越来越广泛,特别是在民用领域得到了快速发展。数据链系统作为无人机系统的重要组成部分,主要负责飞机与地面站之间的数据信息传输,在充分保证传输的可靠性前提下,如何提高通信距离及通信协议的互操作性已成为数据链系统设计中的关键问题。本课题旨在构建一套低成本、高效率、通用性强、灵活可靠的小型无人机数据链系统,为民用领域的无人机数据链标准化提供参考。 本文首先深入研究了无人机数据链系统的功能结构,并提出了一种基于无线数传电台XTend的单链路空地数据传输系统设计方案：然后对系统中关键模块的技术性能、硬件设计方案和接口问题作出了分析,确定了数据链系统的基本架构；接下来是无人机数据链系统的总体设计,详细介绍了任务数据链和飞控数据链的设计与实现,主要内容包括机载云台控制系统、点对点链路通信协议、下位机数据处理系统和多链路中继通信协议,完成了课题研究的相关要求：最后是对所设计的数据链系统进行实例测试,进一步验证了系统的可靠性和实用性。 本文自主设计的小型无人机数据链系统与传统的解决方案相比,大大降低了系统的通信成本及复杂度,采用单链路无线传输方式,不仅使无人机通信距离提高了30-50倍,而且在数据传输效率等方面也有了较大的改善,同时,链路协议的标准化也为项目的进一步开发工作提供了规范。
【关键词】：无人机 数据链 通信协议 数据传输
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：V279;TN919
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 无人机数据链的研究背景10-11
• 1.2 无人机数据链技术发展现状11-12
• 1.3 课题研究的主要内容及意义12-13
• 1.3.1 课题研究的主要内容12-13
• 1.3.2 课题研究的意义13
• 1.4 课题来源13-14
• 第二章 无人机数据链系统结构研究14-22
• 2.1 无人机数据链系统概述14-16
• 2.1.1 无人机数据链系统的基本组成14-15
• 2.1.2 无人机数据链系统的主要特征15-16
• 2.2 无人机数据链系统结构设计16-20
• 2.2.1 单数据链路结构16-18
• 2.2.2 多数据链路结构18-19
• 2.2.3 单数据链路与多数据链路比较19-20
• 2.3 无人机数据链系统性能指标20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 无人机数据链系统总体设计22-38
• 3.1 无人机机械平台22-23
• 3.2 无人机系统硬件平台23-30
• 3.2.1 机载控制系统24-27
• 3.2.2 地面站系统27-30
• 3.2.3 数据链系统30
• 3.3 无人机数据链设备30-37
• 3.3.1 任务数据链设备31-33
• 3.3.2 飞控数据链设备33-36
• 3.3.3 天线选择36-37
• 3.4 无人机数据链系统设计流程37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 任务数据链设计与实现38-49
• 4.1 机载云台控制系统硬件设计38-40
• 4.2 软件实现40-48
• 4.2.1 键盘事件处理程序40-43
• 4.2.2 ARM控制程序43-47
• 4.2.3 地面监控程序47-48
• 4.3 本章小结48-49
• 第五章 飞控数据链协议分析与设计49-72
• 5.1 面向字符/面向比特的协议49-50
• 5.2 PPP协议50-54
• 5.2.1 PPP协议特点50-51
• 5.2.2 PPP协议帧格式设计51-52
• 5.2.3 PPP协议工作原理分析52-54
• 5.3 飞控数据链路协议设计54-61
• 5.3.1 上行链路协议54-56
• 5.3.2 下行链路协议56-59
• 5.3.3 拥塞控制59-61
• 5.4 上位机数据接口处理61-64
• 5.5 下位机软件系统64-67
• 5.5.1 软件设计思想64-65
• 5.5.2 软件实现65-67
• 5.6 多链路中继协议67-71
• 5.7 本章小结71-72
• 第六章 无人机数据链性能测试与分析72-76
• 6.1 实例设计72-73
• 6.2 测试结果及分析73-75
• 6.3 本章小结75-76
• 总结与展望76-78
• 参考文献78-80
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果80-81
• 致谢81-82
• 附件82

【参考文献】

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本文编号：276213