无人机地面站系统设计与开发.pdf

西北工业大学硕士学位论文无人机地面站系统设计与开发姓名:张治生申请学位级别:硕士专业:控制理论与控制工程指导教师:陈怀民 20070301 西北工业大学硕十学付论文摘要摘要随着无人机系统的快速发展,无人机地面控制站作为整个无人机系统的中心环节也在不断的更新发展。本文结合“无人机地面半实物实验验证模拟平台设计”项目,从地面控制站系统的功能要求和性能要求两方面对半实物实验验证系统中的地面控制站子系统的各项功能进行了详细的设计,主要研究内容包括地面控制站子系统设计、地面控制站控制台设计、地面控制站内各模块间的数据通讯和协调工作。论文首先从地面半实物实验验证系统的整体结构出发,对全系统做了概括性的描述,提出了半实物实验验证系统对地面控制站子系统的功能和性能要求,基于这些要求,文中给出了实现地面控制站的三种实现方案,在对这三种方案进行了对比后,选择了最优的一种作为了最终的实现方案。通过对该方案的硬件和软件两方面进一步的详细论述,论文给出了地面控制站的总体框架设计。论文接着给出了地面控制台的设计,在这一部分里,先给出了地面控制站子系统对控制台的性能要求,按照这些要求,对控制台的总体设计进行了论述,然后将总体分成了几个主要的功能模块。在对控制台的各功能模块进行了详细的描述后,给出了各个功能模块的具体的软件实现流程,通过实验过程中的数据对这些模块的性能作了细致的分析。文中论述的主要模块有控制台内部控制模块实现、控制台内部通讯模块实现、控制台外部通讯模块实现。论文最后对地面控制站的整体实现作了介绍,通过在线和离线两种方式对控制台的整体性能进行了分析,通过这些性能分析,验证了控制台的各项功能及其优点。关键字:无人机,地面站,半物理仿真,控制台西北_T业大学硕士学位论文 ABsTRAcT ABSTRACT wiIllln曲speeddevelopll姗t ofU越,S,:咖l panofn”uAVS,GCS(伊邮nd connDl s州咖al∞lIavc of‘蚀si蛐ofsi“mlati∞ plat断m蠡”uA、7 ground ",desi弘tl把缸K矗。璐of Gcs Ilot0Il峥鼬n thcfh∞tion buta1I沁f陆m tlIecapabili劬觚d give apanicularde虻一pti∞oftlle∞如删∞s ofGcs,con缸ol s喇0n ofoCs’datacon瑚unic撕蚰锄d correspondworl【“眦hInodlllejll meGCS,砒me sa腓劬capplytbeGCStotbcU州ground llalf_physical veri母systenl柚dal∞gct栅ch mo坤丘l"in耳'地鼹ioIL 胁匕thcp印盯bcgin硒m吐地仳蝴。锄oftl”um,伊。咖d llalf-physicalVcri每systc】呱 giVc agtmnalize descripnon of systel[1l,bascd on tlIcdc∞ription,鲫mmarize曲峙fhctioIlal 觚dcapabin廿cal∞qu砘of d”(圮S wt虹chuAV掣。岫d half- tlle辩∞qui托m肋t,ad、愀tIⅡec p删ects formeGCS,choo∞the suitableor地‰tlle thr∞∞ acllievep叫ect. Th∞,Ⅱ啪ugh n”c伽叩Ietedpl姐ofG坩吼d con的l sta矗on,tllisn嵫is如tailcddcs耐bc tlIe 伸ali盟blc州ect about∞丘’vam andhardwa地of G姐lnd c∞nDls僦i伽一11把dcsi口of tllc Gromld c伽胁l s协虹0nwhich thc啪st in耳'of‘partb崩l sb删M以atⅡle end c。仙商s删∞qlm theill呻ortam part of thewholeGro岫d伽咖l蛐撕∞,besid雌cma钯thc nM露llallismof da扭conlmIlllicaⅡonbeh嗍l岫control s忸lionalldom盯module OftllcGCS syst锄,also wilh砖spm撼ibility fbfi邶idemodul髂伽帅mI|Ilication、cof托罐叮耐w埘t、da衄鲫mlgcment锄d 【lbined wil量It量”di饪