面向高速公路巡检的无人机地面站APP设计与实现

发布时间：2020-05-21 18:26

【摘要】：利用无人机进行高速公路巡检是一种新兴的交通监测手段,对高速公路信息化建设具有十分重要的意义。便携式的无人机巡检地面站可以提高巡检的机动性与灵活性,但目前缺乏有效的便携巡检地面站软件。本文基于Android系统开发了一款面向高速公路巡检的无人机地面站APP,设计了高速公路巡检线路规划、交通量检测、实时视频传输功能,并实现了数据通信、数据加密和数据库的建立。论文的主要研究工作和成果如下:(1)采用携带摄像头的无人机、图像服务器以及智能终端设备,搭建了面向高速公路巡检的无人机系统,通过功能性和非功能性需求分析,设计了无人机巡检地面站APP软件的总体架构。(2)针对高速公路巡检线路规划功能,对无人机初始化、无人机定位和轨迹绘制进行了设计;针对交通量检测功能,从图像处理、交通量统计角度进行了设计;针对实时视频传输功能,设计了工作流程和视频数据解码播放。同时,设计了SQLite数据库的实体关系模型和存储列表,结合UDP/RTP协议对软件通信进行了设计,建立了基于RSA非对称加密算法的软件安全机制并对软件界面进行了设计。(3)为实现巡检线路规划功能,利用百度地图API中的线路规划类规划了巡检线路;为实现交通量检测功能,使用融合的帧差法和背景差法检测了运动车辆,从而得到平均车速、车道占有率、车流量;为实现实时视频传输功能,调用FFmpeg库函数将接收到的H.264格式视频流进行解码并播放。最后,对软件进行了功能和性能测试。结果表明,无人机巡检地面站APP软件达到了设计标准,满足高速公路的巡检需求。
【图文】：

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长安大学硕士学位论文量[27]、无人机航线规划[28]以及视频无线传输[29]三个方向。在交通领域的实际应用中，无人机使用的大多为桌面系统开发的地面站软件而便携式系统较少，本文接下来将结合以上两点，研究并实现一款基于 Android 系统拥有无人机巡检线路规划、交通量检测以及实时视频传输功能的地面站软件。

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节是从无人机巡检地面站软件功能和性能两方面对软件进行测试。功能测机巡检地面站软件是否满足 2.2.1 节软件功能性需求分析中所提出的功能试则是检测软件是否满足 2.2.2 节软件的性能需求。功能测试能测试主要是用黑盒测试方法，即只关心输入和输出的结果是否达到预期源代码和程序结构。如果发现功能性问题，再利用单步调试的方法对代码人机巡检地面站软件的功能测试中主要包括用户登录、巡检线路规划、实交通量检测。1）用户登录功能测试开无人机巡检地面站软件后，，出现用户登录界面，输入正确的用户名和密至巡检线路和视频传输功能页面。如果输入错误的密码，则提示密码错误入，用户登录界面如图 5.1 所示。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.56

【参考文献】