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《华北水利水电大学》 2017年
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多旋翼无人机遥控系统的应用研究

崔羊威  
【摘要】:随着无人机在植保、巡检、摄影等行业的应用范围越来越广泛,无人机在不断的改变着人们的生产生活方式。遥控器作为无人机的重要组成部分,其性能的优劣是决定整个无人机系统能否正常运行的关键因素。随着人们对操控无人机安全意识的增强,对无人机遥控系统的鲁棒性和可靠性设计也在不断的提升。为确保无人机遥控系统自身的稳定性,适应复杂环境的控制要求,采用2.4G直接序列扩频(DSSS)技术和脉冲编码调制(PCM)技术,开机自动对码分配ID或自定义固定ID码,有效的提高了控制系统的稳定性和安全性。然后设计功率放大电路,提高遥控器对无人机的遥控范围,在一定程度上降低了无人机对人身的伤害,这也说明了对遥控系统的理论研究、应用设计非常有必要。首先根据遥控系统的控制原理,提出了多旋翼无人机遥控系统的整体设计方案,对遥控系统发射机和接收机的组成及功能进行介绍。然后采用模块化设计思想,使用Altium Designer 10设计无人机遥控系统发射机、接收机以及CYRF6936射频通信模块的原理图和PCB电路板图,对遥控系统的关键性电路进行设计分析,最后将其整合到一块,完成硬件电路的设计。对于软件设计采用相同的设计思想,对发射机和接收机的主程序、相关子程序以及射频通信格式进行设计,之后结合遥控系统硬件电路进行调试、测试直至完成整个遥控系统的设计。本设计在十六旋翼植保机、四旋翼道路施工航拍机的应用测试中得到了很好的验证。对遥控器的实际应用设计相应的验证办法,对碰到的不正常现象进行分步解析,找出问题的根源,设计对应的处理措施,最终的设计结果还是令人满意的,这也为研究类似的通信设备奠定了基础,提供一定的参考价值。该遥控系统在道路施工中的应用实践证明,其具有稳定性高、实时性强、控制距离远、抗干扰性强的特点,并且适用范围广。空旷条件下遥控范围可达2公里,足以满足目前飞行环境的安全性要求。该系统还设计了在遥控器无法控制无人机时的保护措施,确保即便发生遥控器无法控制无人机等故障也能够确保无人机安全降落,不会对人造成伤害,达到了预期的设计目标。
【学位授予单位】:华北水利水电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:V279;V249.1

【参考文献】
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