基于Android的无人机自动飞行远程控制系统的设计与实现
发布时间：2022-02-16 10:59
近年来,无人机技术日趋成熟,由于其灵活机动的特性,在物体搜寻和交通管理等场景中有着巨大的应用前景和应用价值。如今的无人机在目标搜寻应用中主要存在以下问题:需要全程手动使用遥控器进行飞行控制、拍摄和目标搜寻,这将会耗费大量的人力财力;无人机在执行飞行任务过程中没有有效监管,造成管理混乱。如果能够使无人机按照设定路线自动飞行并实时记录飞行过程中的飞行轨迹和状态数据,自动识别回传图像中的指定目标物体,自动返航降落,完成一系列更高级的特定飞行任务,将会大大拓展无人机的功能,节省人力,提高工作效率。为了实现上述功能,本文使用大疆消费级无人机,采用大疆提供的Mobile SDK移动应用软件开发套件,设计并实现了一款可以控制无人机自动飞行的Android应用。该应用包括自动飞行模块、飞行状态记录模块、图像实时识别模块和精准降落模块。自动飞行模块将后台设定的任务数据转换成无人机可识别的一系列指令以实现无人机的自动飞行;飞行状态记录模块实时记录无人机在自动飞行过程中的飞行轨迹和各种飞行状态数据,以便查看无人机真实的飞行任务执行过程情况,从而对其进行有效监管;图像实时识别模块采用了计算速度较快的移动端前向...
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 项目开发的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文解决的主要问题
1.4 本文的主要工作
1.5 论文的组织结构
第2章 系统需求分析
2.1 系统概述
2.2 系统目标
2.3 系统功能性需求
2.4 系统非功能性需求
第3章 系统架构概要设计
3.1 系统整体架构设计
3.1.1 系统软件架构设计
3.1.2 系统网络架构设计
3.2 系统功能架构设计
3.3 系统数据库设计
3.3.1 E-R图设计
3.3.2 数据库表设计
第4章 系统详细设计与实现
4.1 系统关键技术
4.1.1 Mobile SDK
4.1.2 JNI技术与NDK
4.1.3 YOLOv2
4.2 系统总体实现
4.3 自动飞行模块的实现
4.3.1 飞行任务列表展示与任务详情设置
4.3.2 飞行任务数据解析和转换
4.3.3 飞行任务的执行和展示
4.4 飞行状态记录模块实现
4.4.1 实时记录无人机飞行状态
4.4.2 展示无人机飞行轨迹
4.5 图像实时识别模块实现
4.5.1 模型训练
4.5.2 Darknet到ncnn的模型转换
4.5.3 模型和权重的加载与调用
4.5.4 使用NDK编译生成动态链接库
4.5.5 识别结果展示
4.6 精准降落模块实现
4.6.1 停机坪图像关键点坐标和偏角计算
4.6.2 精准降落控制算法的设计与实现
4.6.3 无人机自动降落过程实现
第5章 系统测试
5.1 自动飞行模块功能测试
5.2 飞行状态记录模块功能测试
5.3 图像实时识别模块功能测试
5.4 精准降落模块功能测试
第6章 总结和展望
6.1 全文总结
6.2 课题展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]无人机自主控制技术研究[J]. 闫志安. 科学技术创新. 2018(30)
[2]基于视觉导航的旋翼无人机自主降落系统[J]. 张舸,伊国兴,高翔. 传感器与微系统. 2018(09)
[3]基于阶层标识的无人机自主精准降落系统[J]. 张咪,赵勇,布树辉,张臻炜,杨君. 航空学报. 2018(10)
[4]基于深度学习的无人机环境污染目标识别技术研究[J]. 吴琼,雷松泽,王艳红. 环境科学与管理. 2018(07)
[5]基于深度学习的图像识别算法研究[J]. 衣世东. 网络安全技术与应用. 2018(01)
[6]四旋翼无人机自主移动降落方法研究[J]. 贾配洋,彭晓东,周武根. 计算机科学. 2017(S2)
[7]移动设备实时图像识别算法及系统应用研究[J]. 张瑛. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2017(05)
[8]基于LabVIEW Vision的无人机自主着降系统设计与实现[J]. 张佳. 计算机测量与控制. 2017(08)
[9]多旋翼无人机研究现状与发展趋势探讨[J]. 代君,管宇峰,任淑红. 赤峰学院学报(自然科学版). 2016(16)
[10]民用无人机应用发展概述[J]. 黄泽满,刘勇,周星,陈天伟,梁毅东. 赤峰学院学报(自然科学版). 2014(24)
硕士论文
[1]基于视觉的无人机自主降落研究[D]. 贺兵兵.西华大学 2018
本文编号：3627843
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 项目开发的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文解决的主要问题
1.4 本文的主要工作
1.5 论文的组织结构
第2章 系统需求分析
2.1 系统概述
2.2 系统目标
2.3 系统功能性需求
2.4 系统非功能性需求
第3章 系统架构概要设计
3.1 系统整体架构设计
3.1.1 系统软件架构设计
3.1.2 系统网络架构设计
3.2 系统功能架构设计
3.3 系统数据库设计
3.3.1 E-R图设计
3.3.2 数据库表设计
第4章 系统详细设计与实现
4.1 系统关键技术
4.1.1 Mobile SDK
4.1.2 JNI技术与NDK
4.1.3 YOLOv2
4.2 系统总体实现
4.3 自动飞行模块的实现
4.3.1 飞行任务列表展示与任务详情设置
4.3.2 飞行任务数据解析和转换
4.3.3 飞行任务的执行和展示
4.4 飞行状态记录模块实现
4.4.1 实时记录无人机飞行状态
4.4.2 展示无人机飞行轨迹
4.5 图像实时识别模块实现
4.5.1 模型训练
4.5.2 Darknet到ncnn的模型转换
4.5.3 模型和权重的加载与调用
4.5.4 使用NDK编译生成动态链接库
4.5.5 识别结果展示
4.6 精准降落模块实现
4.6.1 停机坪图像关键点坐标和偏角计算
4.6.2 精准降落控制算法的设计与实现
4.6.3 无人机自动降落过程实现
第5章 系统测试
5.1 自动飞行模块功能测试
5.2 飞行状态记录模块功能测试
5.3 图像实时识别模块功能测试
5.4 精准降落模块功能测试
第6章 总结和展望
6.1 全文总结
6.2 课题展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]无人机自主控制技术研究[J]. 闫志安. 科学技术创新. 2018(30)
[2]基于视觉导航的旋翼无人机自主降落系统[J]. 张舸,伊国兴,高翔. 传感器与微系统. 2018(09)
[3]基于阶层标识的无人机自主精准降落系统[J]. 张咪,赵勇,布树辉,张臻炜,杨君. 航空学报. 2018(10)
[4]基于深度学习的无人机环境污染目标识别技术研究[J]. 吴琼,雷松泽,王艳红. 环境科学与管理. 2018(07)
[5]基于深度学习的图像识别算法研究[J]. 衣世东. 网络安全技术与应用. 2018(01)
[6]四旋翼无人机自主移动降落方法研究[J]. 贾配洋,彭晓东,周武根. 计算机科学. 2017(S2)
[7]移动设备实时图像识别算法及系统应用研究[J]. 张瑛. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2017(05)
[8]基于LabVIEW Vision的无人机自主着降系统设计与实现[J]. 张佳. 计算机测量与控制. 2017(08)
[9]多旋翼无人机研究现状与发展趋势探讨[J]. 代君,管宇峰,任淑红. 赤峰学院学报(自然科学版). 2016(16)
[10]民用无人机应用发展概述[J]. 黄泽满,刘勇,周星,陈天伟,梁毅东. 赤峰学院学报(自然科学版). 2014(24)
硕士论文
[1]基于视觉的无人机自主降落研究[D]. 贺兵兵.西华大学 2018
本文编号：3627843
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3627843.html
