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无人机测控中数据传输系统设计与实现
作 者: 张锡宪
导 师: 陈文宇;王春茹
学 校: 电子科技大学
专 业: 软件工程
关键词: 无人机 测控系统 飞行控制系统 数据传输
分类号: V249
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
无人机在军事和民用领域都有广泛的应用。新型武器试验等应用场合对无人机的性能提出了更高的要求。随着微处理器、flash存储器、数传电台等器件和技术的发展,研制新一代数字化无人机的条件已经成熟。本文基于某型号无人机的科研项目,对无人机测控系统和飞行控制系统中的数据传输进行了研究和探讨,针对客户的实际需求,结合单片机、数传电台等器件,设计了全数字化的无人机数据传输系统。并对无人机测控地面站、无线通信、飞行控制系统中数据传输的各环节,在硬件电路、软件程序、可靠性措施等方面进行了大量试验和定型,最终完成了全数字化的无人机数据传输系统。该系统可完成遥控指令、参数信息的上传,遥测信息的实时显示、飞行记录的存储和回放,满足了无人机的测控需求。该系统与传统无人机测控系统相比,降低了设备复杂度、减少了整机重量;采用无线调参方式,除大大减少了飞行准备工作量之外,提高了单次飞行效率,减少了新机型试飞次数。收发一体的无线通信方式,使无人机测控距离提高了50%。与传统无人机飞行控制系统相比,飞行稳定性大为增强,在飞行定高、定向、故障处理等指标上有了较大提高。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第一章 绪论 8-14 1.1 国内外相关技术的发展现状 9-11 1.1.1 国外无人机的发展 9-10 1.1.2 我国无人机发展现状 10-11 1.2 研究背景 11-12 1.2.1 无人机的测控系统现状及存在的问题 11 1.2.2 新型无人机测控系统性能指标 11-12 1.3 本文所做的工作 12-14 第二章 无人机测控系统的理论基础与地面站传输系统的设计 14-38 2.1 无人机测控系统概述 14-18 2.1.1 无人机飞行控制器 14-16 2.1.2 无人机测控系统技术 16-18 2.2 系统功能及组成框图 18-19 2.3 地面站主要数据传输通道 19-28 2.3.1 手操纵器到主站 19-23 2.3.2 主操纵到主站 23-24 2.3.3 测控计算机到主站 24-25 2.3.4 主站到电台 25-27 2.3.5 地面电台到测控计算机 27-28 2.4 系统工作时序及协议 28-36 2.5 系统调试及结果 36-37 2.6 本章小结 37-38 第三章 无线数据传输系统的设计 38-45 3.1 双无线通道与单无线通道的比较 38-41 3.2 无线遥控(上行)通道 41 3.3 无线遥测(下行)通道 41-42 3.4 时分工作方式时序 42-43 3.5 无线通道的调试与结果 43-44 3.6 本章小结 44-45 第四章 飞行控制系统的设计与实现 45-62 4.1 飞控系统组成及数据传输通道 45-47 4.2 数据传输通道接口及时序 47-59 4.2.1 GPS 接收器 47-54 4.2.2 高度和航向传感器 54-58 4.2.3 陀螺 58 4.2.4 输出舵机 58 4.2.5 MCU 之间 58-59 4.3 系统调试及结果 59-61 4.4 本章小结 61-62 第五章 系统可靠性分析及测试结果 62-66 第六章 结束语 66-68 致谢 68-69 参考文献 69-71 附录一 攻读硕士学位期间论文发表、项目研究情况 71-72
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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空仪表、航空设备、飞行控制与导航 > 飞行控制系统与导航
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