基于LabVIEW的小型无人机地面站系统研究与设计

【摘要】：目前,世界各国的小型无人机在军用和民用两方面都得到了快速的发展,地面站作为无人机系统的核心,自然也成为了各国研究机构、院校研究开发的重点项目,因此基于工程需要对实现地面站基本功能的关键技术和方法研究具有十分重要的意义。 本文从无人机系统及其应用和地面站的发展状况出发,对地面站的总体结构进行设计,着重研究与设计了地面站与小型无人机间的通信链路、地图导航、飞行数据的存储与回放等地面站的基本功能的实现方法。本文所采用的LabVIEW图形化编程语言具有开发效率高、直观性和灵活性好、扩展性和兼容性强等优点,能够高效、直观地实现对数据库的访问、串口通信、地图导航等小型无人机地面站的基本功能,因此本文选取LabVIEW编程语言作为地面站的开发软件。地面站系统在LabVIEW开发环境下利用VISA函数实现串口的通信控制,通过调用Active控件实现了对MapInfo公司的Mapx控件的基本操作,同时利用Access数据库和文本文档实现了对飞行数据的存储和回放。 本课题所研制的地面站软件支持PC-Windows操作平台,地面站和无线通讯模块之间通过RS232串口接收小型无人机下传的遥测数据包,并根据串口协议对其进行解析、实时显示和控制,通过航空仪表和电子地图对高度、速度、航姿、航向进行实时显示。由于无人机的价格比较昂贵,容易损坏,因此通过LabVIEW设计了地面站调试软件代替小型无人机生成遥测数据包和命令响应,实现对地面站的调试,然后再进行在线测试,对地面站的可行性进行验证,本文所述的地面站系统各模块功能的实现方法为进一步的工程应用奠定了基础。