四旋翼無人機(jī)的Linux系統(tǒng)開發(fā)和地面控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來在各種突發(fā)事件、惡劣環(huán)境中對無人機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，它能完成有人駕駛飛機(jī)無法完成的危險(xiǎn)任務(wù)。無人機(jī)不僅可以應(yīng)用于民生經(jīng)濟(jì)方面，如交通監(jiān)管、環(huán)境探測、搜索營救等，更可以在國防軍事中起到重要作用，如通信中繼、空中偵察、目標(biāo)定位等。四旋翼無人機(jī)作為無人機(jī)中的一種，相比于固定翼無人機(jī)和撲翼式無人機(jī)有諸多優(yōu)點(diǎn):垂直起降、結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、機(jī)動(dòng)性好、耗能低等，因此四旋翼無人機(jī)已成為了無人機(jī)領(lǐng)域的一項(xiàng)熱門研究課題，尤其是針對四旋翼無人機(jī)功能性

2、開發(fā)和地面控制系統(tǒng)的研究受到了許多科研機(jī)構(gòu)的關(guān)注。本文主要研究四旋翼無人機(jī)的機(jī)載Linux系統(tǒng)開發(fā)和地面控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，結(jié)合對Google Earth的二次開發(fā)，使得該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的飛行控制、導(dǎo)航數(shù)據(jù)顯現(xiàn)、視頻監(jiān)測、導(dǎo)航定位、航跡跟蹤等功能。
　　本文首先介紹了四旋翼無人機(jī)的課題研究背景，在分析無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和主要功能以后，確立了在Linux系統(tǒng)下對無人機(jī)進(jìn)行3G、GPS功能開發(fā)和地面控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案。
　　

3、在Linux系統(tǒng)下首先對無人機(jī)開發(fā)環(huán)境和內(nèi)核進(jìn)行了分析，對需要開發(fā)的功能模塊進(jìn)行了編譯移植。利用usbmodeswitch工具、ppp協(xié)議和pppd撥號(hào)工具等實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)通過3G模塊連接互聯(lián)網(wǎng)，從而提供了遠(yuǎn)程通信的條件。接著研究了Socket網(wǎng)絡(luò)通信和UDP協(xié)議，應(yīng)用多線程技術(shù)，設(shè)計(jì)了無線通信的傳輸模式。最后，通過GPS獲取導(dǎo)航信息，提取主要數(shù)據(jù)，通過無線鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
　　在地面控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中首先以模塊化的方式確定了需要實(shí)現(xiàn)