无人飞行器状态参数地面监控系统设计与应用
发布时间：2021-01-12 22:40
无人飞行器的诸多优点使得无人飞行器在众多领域得到了越来越多的重视。而作为整个无人机系统的重要组成部分,地面监控系统也得了很多科研人员的重视。特别随着计算机技术和无线通信技术的发展,科研人员对地面站研究也取得了长足的进步。本文结合无人旋翼飞行器项目,设计一款多功能的地面监控系统,着重研究地面监控系统中通信链路、电子地图、飞行数据的存储等基本功能的实现方法。首先,通过对一些国内外典型地面监控系统的分析,总结了地面监控系统的应有的基本功能。根据基本功能搭建了本文地面站的总体框架,对整体框架做了概括性的描述,同时给出了用C#完成地面站软件编写的思路。其次,制定了地面监控系统与无人机之间的通信协议,并以此在.NET框架下用SerialPort控件来实现串口通信。利用GMap.NET控件来制作本文的电子地图,提出实现航点管理、航迹显示与路径规划功能的具体方法。之后,用WPF studio制作本文的虚拟仪表,用SharpGL控件实现虚拟姿态的动态仿真,并详细阐述了实现飞行监控、曲线显示、舵机标定以及数据存储等模块的方法,同时通过C#中的事件与委托来实现各模块间的数据交互。最后,通过对各个功能模块进行...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国TCS战术控制系统
在小型无人机地面站方面，国外在这几十年的研究里，诞生了数款较为典型的地面站。美国的 UAV Flight Systems 公司为本公司的自动驾驶仪 AP40 和 AP50 研发了一款名为“GroundPilot”的地面站。该地面站通过数字和仪表两种显示方式，可以较为全面的反映无人机在飞行过程中的飞行速度、加速度、飞行高度、经纬度、马赫数、姿态角和航迹等飞行信息。同时，操作人员还可以通过这款地面站控制无人机的飞行模式、俯仰角、滚转角、偏航角和速度以及进行航点规划[12]。其地面站界面如图 1.2(a)所示。加拿大的 MicroPilot 公司设计了另一款较为典型的地面站，这款名为“Horizon”的地面站是针对本公司 MP2028 自动驾驶仪而研制的。其界面如图 1.2(b)所示[13]。该地面站界面简洁，除了提供其他一般地面站所具有的基本功能外，这款地面站还设计了任务模拟器，能够用于日常的飞行测试和训练，便于用户对不同飞行任务进行分析，从而对任务进行分析和规划，提高了任务效率。
发展的深圳市大疆创新科技有限公司，也研发了针对其公司产品的站软件采用较为人性化的设计界面，提供多种常用的航线模板，以，因其公司优越的图传技术，其主界面可以根据使用者需求在航拍。其地面站软件如图 1.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]SharpGL三维建模技术实现[J]. 王晓松,徐妍,田董炜,刘志强,胡梦涛. 软件导刊. 2017(04)
[2]基于GMap.NET的无人机航迹再现设计与应用[J]. 马野,吉宏安. 舰船电子工程. 2014(10)
[3]基于GMAP.NET飞行在线地图系统的设计与实现[J]. 刘艳. 科技创新导报. 2013(14)
[4]基于Web墨卡托投影的地图算法研究与实现[J]. 李长春,蔡伯根,上官伟,王剑. 计算机应用研究. 2012(12)
[5]Google Map数字栅格地图算法及应用[J]. 寇曼曼,王勤忠,谭同德. 计算机技术与发展. 2012(04)
[6]浅谈无人机[J]. 江更祥. 制造业自动化. 2011(15)
[7]基于Web墨卡托投影地理信息系统设计与实现[J]. 许辉,马晓鹏. 电脑编程技巧与维护. 2011(08)
[8]无人机数据链关键技术与发展趋势[J]. 王俊,周树道,程龙,朱国涛. 飞航导弹. 2011(03)
[9]电子资源URL地址浅析[J]. 周琴. 情报探索. 2008(11)
[10]小型无人机空地数据链系统的应用研究[J]. 李芸,高超,钟诚文,牟勇飚. 微处理机. 2006(03)
硕士论文
[1]无人机地面站软件设计及航迹规划算法研究[D]. 叶听.浙江大学 2016
[2]小型无人机地面站软件系统的设计与实现[D]. 郑华美.电子科技大学 2015
[3]涵道共轴旋翼飞行器建模与验证[D]. 牛金宇.南京航空航天大学 2015
[4]基于WPF技术无人机地面站控制软件的设计[D]. 王鑫.北京理工大学 2015
[5]无人机地面控制站软件的研究与设计[D]. 袁继来.浙江大学 2013
[6]飞行器电动舵机系统的设计与实现[D]. 陆红.哈尔滨工程大学 2012
[7]无人倾转旋翼机地面站系统设计[D]. 张之伟.西安电子科技大学 2011
[8]小型无人机地面站的研究与设计[D]. 马少瑛.内蒙古工业大学 2009
[9]基于AIS的船舶实时监控系统的研究与实现[D]. 魏武财.厦门大学 2008
[10]新型微型旋翼飞行器气动布局设计与气动特性分析[D]. 姬国生.南京航空航天大学 2008
本文编号：2973678
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国TCS战术控制系统
在小型无人机地面站方面，国外在这几十年的研究里，诞生了数款较为典型的地面站。美国的 UAV Flight Systems 公司为本公司的自动驾驶仪 AP40 和 AP50 研发了一款名为“GroundPilot”的地面站。该地面站通过数字和仪表两种显示方式，可以较为全面的反映无人机在飞行过程中的飞行速度、加速度、飞行高度、经纬度、马赫数、姿态角和航迹等飞行信息。同时，操作人员还可以通过这款地面站控制无人机的飞行模式、俯仰角、滚转角、偏航角和速度以及进行航点规划[12]。其地面站界面如图 1.2(a)所示。加拿大的 MicroPilot 公司设计了另一款较为典型的地面站，这款名为“Horizon”的地面站是针对本公司 MP2028 自动驾驶仪而研制的。其界面如图 1.2(b)所示[13]。该地面站界面简洁，除了提供其他一般地面站所具有的基本功能外，这款地面站还设计了任务模拟器，能够用于日常的飞行测试和训练，便于用户对不同飞行任务进行分析，从而对任务进行分析和规划，提高了任务效率。
发展的深圳市大疆创新科技有限公司，也研发了针对其公司产品的站软件采用较为人性化的设计界面，提供多种常用的航线模板，以，因其公司优越的图传技术，其主界面可以根据使用者需求在航拍。其地面站软件如图 1.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]SharpGL三维建模技术实现[J]. 王晓松,徐妍,田董炜,刘志强,胡梦涛. 软件导刊. 2017(04)
[2]基于GMap.NET的无人机航迹再现设计与应用[J]. 马野,吉宏安. 舰船电子工程. 2014(10)
[3]基于GMAP.NET飞行在线地图系统的设计与实现[J]. 刘艳. 科技创新导报. 2013(14)
[4]基于Web墨卡托投影的地图算法研究与实现[J]. 李长春,蔡伯根,上官伟,王剑. 计算机应用研究. 2012(12)
[5]Google Map数字栅格地图算法及应用[J]. 寇曼曼,王勤忠,谭同德. 计算机技术与发展. 2012(04)
[6]浅谈无人机[J]. 江更祥. 制造业自动化. 2011(15)
[7]基于Web墨卡托投影地理信息系统设计与实现[J]. 许辉,马晓鹏. 电脑编程技巧与维护. 2011(08)
[8]无人机数据链关键技术与发展趋势[J]. 王俊,周树道,程龙,朱国涛. 飞航导弹. 2011(03)
[9]电子资源URL地址浅析[J]. 周琴. 情报探索. 2008(11)
[10]小型无人机空地数据链系统的应用研究[J]. 李芸,高超,钟诚文,牟勇飚. 微处理机. 2006(03)
硕士论文
[1]无人机地面站软件设计及航迹规划算法研究[D]. 叶听.浙江大学 2016
[2]小型无人机地面站软件系统的设计与实现[D]. 郑华美.电子科技大学 2015
[3]涵道共轴旋翼飞行器建模与验证[D]. 牛金宇.南京航空航天大学 2015
[4]基于WPF技术无人机地面站控制软件的设计[D]. 王鑫.北京理工大学 2015
[5]无人机地面控制站软件的研究与设计[D]. 袁继来.浙江大学 2013
[6]飞行器电动舵机系统的设计与实现[D]. 陆红.哈尔滨工程大学 2012
[7]无人倾转旋翼机地面站系统设计[D]. 张之伟.西安电子科技大学 2011
[8]小型无人机地面站的研究与设计[D]. 马少瑛.内蒙古工业大学 2009
[9]基于AIS的船舶实时监控系统的研究与实现[D]. 魏武财.厦门大学 2008
[10]新型微型旋翼飞行器气动布局设计与气动特性分析[D]. 姬国生.南京航空航天大学 2008
本文编号：2973678
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