四旋翼無人機的Linux系統(tǒng)開發(fā)和地面控制系統(tǒng)設計.pdf

1、近年來在各種突發(fā)事件、惡劣環(huán)境中對無人機的應用越來越廣泛，它能完成有人駕駛飛機無法完成的危險任務。無人機不僅可以應用于民生經(jīng)濟方面，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、目標定位等。四旋翼無人機作為無人機中的一種，相比于固定翼無人機和撲翼式無人機有諸多優(yōu)點:垂直起降、結構簡單、控制靈活、機動性好、耗能低等，因此四旋翼無人機已成為了無人機領域的一項熱門研究課題，尤其是針對四旋翼無人機功能性

2、開發(fā)和地面控制系統(tǒng)的研究受到了許多科研機構的關注。本文主要研究四旋翼無人機的機載Linux系統(tǒng)開發(fā)和地面控制系統(tǒng)的設計，結合對Google Earth的二次開發(fā)，使得該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對無人機的飛行控制、導航數(shù)據(jù)顯現(xiàn)、視頻監(jiān)測、導航定位、航跡跟蹤等功能。
　　本文首先介紹了四旋翼無人機的課題研究背景，在分析無人機的應用領域和主要功能以后，確立了在Linux系統(tǒng)下對無人機進行3G、GPS功能開發(fā)和地面控制系統(tǒng)設計的總體方案。
　　

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