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《南昌航空大学》 2013年
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无人机地面遥控遥测系统研究

马璐  
【摘要】:从海湾战争到最近的伊拉克战争,无人机都被频繁地用于执行军事任务,已成为战场中不可缺少的重要组成部分,无人机技术也因此得到飞速发展。 无人机遥控遥测系统作为无人机系统的重要组成部分,主要任务是实时接收、处理并显示无人机的飞行状态、任务载荷工作状态等遥测数据,不定时发送飞行控制数据及任务载荷控制数据等控制指令及数据通信链路等,无人机遥控遥测系统的性能很大程度上决定了无人机系统的整体性能,是无人机与地面站之间联系的纽带。 课题的目的是设计一种无人机地面遥控遥测系统,以满足无人机系统的功能需求。论文首先介绍无人机遥控遥测系统在无人机系统中的应用背景及发展趋势,说明无人机遥控遥测系统的重要性及研究的必要性;然后介绍了无人机遥控遥测系统的工作原理、硬件及软件系统组成并提出无人机地面遥控遥测系统的总体设计;随后对无人机飞行控制的基本原理进行介绍,设计了无人机六自由度运动模型并对无人机飞行姿态控制系统的基本组成和原理进行描述,随后进一步对CCSDS AOS空间数据系统标准进行描述,分析无人机遥控遥测系统应用CCSDSAOS标准进行数据传输,最后对无人机地面遥控遥测系统的软件设计部分进行详细说明,并对无人机地面遥控遥测系统的设计工作进行总结,及对下一步研究工作进行展望。 无人机地面遥控遥测系统软件部分是基于Windows XP操作系统,采用Visual C++6.0作为系统开发环境,采用模块化理念并嵌入串口通信技术、虚拟航空仪表技术、Google Earth COMAPI二次开发技术等进行软件开发,包括系统调试、航迹规划、飞行监测、数据回放四大功能模块。 无人机遥控遥测地面站采用CCSDS标准空间数据系统实现数据有效、可靠的传输并能满足不同用户对通信质量的要求;通过读写串口缓冲区实现无人机与地面站间交互数据;采用Google Earth COMAPI实现地图导航,同时Google Earth提供三维显示及高程模型实现无人机在三维空间进行飞行;实时存储航迹规划时航点信息以便事后进行分析和回放,以仪表和数据两种方式实时显示无人机飞行姿态信息等功能,有效地辅助地面操作人员对无人机进行飞行监控,保证无人机的安全及任务高效完成。
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:V279

【参考文献】
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