空地机器人地面监控平台设计

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1、密级无分类号TP391工程硕士学位论文空地机器人地面监控平台设计罗俊婷指导教师杨永侠教授赵锋研究员申请学位级别工程硕士工程领域电子与通信工程2018年5月18日空地机器人地面监控平台设计学科：电子与通信工程研究生签字：学校导师签字：企业导师签字：摘要在地震、核泄漏、恐怖袭击等灾难事故救援，协助公安办案，农用植保等方面，空地机器人系统可很大程度上降低人力行动的危险性和困难性，在军事和民用领域发挥着越来越重要的作用。空地机器人系统同时结合了无人机视野范围广以及无人车距离感知准确等优点，凭借各自不同的优势采取相应策略来完成任务。为了保证空地机器人系统整体的执行效率，本文设计

2、空地机器人地面监控平台，作为空地机器人系统的人机交互指挥枢纽，其对空地机器人系统的工程实现与应用有重要意义。本文主要研究了空地机器人地面监控平台的设计与实现，该监控平台同时为空、地机器人提供实时状态监控，与空地机器人进行实时交互。论文首先介绍了课题研究背景及国内外研究现状，详细分析课题需求，完成了监控平台的功能模块划分及总体设计。然后完成系统的通信设计部分，即研究了空地机器人的无线通信方式，完成了无线通信链路的确定与搭建，制定了无人车通信协议，实现了基于串口通信的数据传输和基于5.8G的视频传输。论文依据软件功能需求，在VS2013(VisualStudio2013)

3、开发平台下，实现了基于MFC(MicrosoftFoundationClasses，微软基础类)的监控平台界面的设计。该软件平台利用CSerialPort类实现了无人机MAVLink协议的数据解析、无人车的数据解析；对无人机和无人车进行控制；并利用Tchart控件绘制无人车运行轨迹，利用百度地图API(ApplicationProgrammingInterface，应用程序编程接口)显示实时位置，利用航空仪表控件显示无人机姿态及速度；利用Directshow开发实现了无人机与无人车视频信息的显示与存储；采用ADO，ActiveX数据对象)数据库访问技术管理无人机与无人

4、车状态信息，实现保存和查询功能。通过对该监控平台进行系统测试，软硬件联调，测试并优化了地面监控平台的所有功能模块。测试结果表明，该监控平台通信距离达到2km，视频传输时延小于0.4s，具有功能完善，实时性良好，稳定性好，人机界面友好等优点。实现了视频及遥测数据的实时传输、显示、保存、查询，实现了用户对空地机器人的远程实时监控，为更深层次的研究与开发满足实际工程应用需求的空地机器人地面监控平台奠定了基础。关键词：空地机器人；无人机；无人车；监控平台DesignofGroundMonitoringPlatformforAir-GroundRobotsDiscipline：

5、ElectronicsandCommunicationEngineeringStudentSignature:SupervisorⅠSignature:SupervisorⅡSignature:AbstractIndisasterreliefsuchasearthquakes,nuclearleaks,terroristattacksandtheotheraccidentrescues,assistingpoliceinhandlingcases,andagriculturalplantprotection,air-groundrobotssystemcangreat

6、lyreducetheriskanddifficultyofhumanactionsandplayanincreasinglyimportantroleinmilitaryandcivilianfields.Air-groundrobotssystem,combiningtheadvantagesoflargevisualfieldofUAV(unmannedaerialvehicle)andaccurateperceptionofUGV(unmannedgroundvehicle),adoptscorrespondingstrategiestoaccomplisht

7、asksbyitsdifferentadvantages.Inordertoensuretheoverallexecutionefficiencyoftheair-groundrobotssystem,thispaperdesignsagroundmonitoringplatformasaman-machineinteractivecommandhubofthesystem,whichisofgreatsignificancetotheengineeringrealizationandapplicationoftheair-groundrobotss