无人机地面站软件的设计与实现.pdf

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1、浙江大学计算机学院硕士学位论文无人机地面站软件的设计与实现姓名：肖征宇申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：郑耀;宋广华20100123浙江大学硕士学位论文摘要近年来，无人机的研究和应用在世界范围内迅速升温，我国也在无人机的研究和发展上做出了相当大的投入。无人机地面站系统是整个无人机系统的指挥控制中心，而地面站软件是地面站系统的重要组成部分。一套功能完善的无人机地面站软件，能够很好地辅助地面操作人员对无人机进行飞行状况监视和实时控制。结合作者参与某型无人飞行器系统中的地面站子系统的研制经历，本文论述了

2、如何应用串口通信编程、组件式GIS开发和ADO数据库访问等技术手段来构建一套功能完善的无人机地面站软件。地面站利用专用数据链系统，通过读写串口来与无人机通信，而无人机下传数据帧的频率很高，因此高速实时串口通信的实现至关重要。我们在实践中采用了改进串口类CSuperSerialPort的实时性及实现一个高精度定时器等手段来满足应用需求。基于ArcGIS地理信息系统和ArcObjects组件式GIS开发技术，实现了地图导航部分的各项功能。同时通过数字高程模型的应用，很好地解决了无人机在三维空间飞行中存在的高空障碍问

3、题。通过利用ADO技术来操作导航数据库，我们实现了地面站软件的航线规划和航迹回放功能。而动态创建数据表和读写BLOB--进制数据两项技术的运用，解决了如何高效率读写数据库以记录众多的飞行航迹的问题。实践表明，通过与地面站系统其他部分的配合使用，该无人机地面站软件的功能已经能基本满足操作员执行无人机试飞任务的需要。关键词：无人机，串口通信，ArcGIS，航线规划浙江大学硕上学位论文AbstractInrecentyears，therehasbeenallincreasingfocusontheresearchan

4、dapplicationofunmannedaerialvehicle(UAV)intheworld，ourcountryisalsomakingaconsiderableinvestmentontheresearchanddevelopmentofUAV．TheUAVgroundstationsoftwareisallintegralpartofthegroundstationsystem，whichisthecommandandcontrolcenteroftheentireUAVsystem．Afull—

5、featuredUAVgroundstationsoRwaresystemcallsupportthemonitoringandreal—timeremotecontroloftheUAV．Combinedwithexperiencesoftheauthor,whoinvolvedinthedevelopmentofahigh—speedUAV,thisarticlediscusseshowtobuildafull—featuredUAVgroundstationsoftwaresystem，byutilizi

6、ngserialcommunicationprogramming，componentGISdevelopmentandADO-baseddatabaseoperationtechnology．ThegroundstationcommunicateswiththeUAVusingadedicateddatalinksystemthroughtheserialport．Becauseofthehighspeedandfrequencyofdownlinkdata,therealizationofhigh—speed

7、real—timeserialcommunicationisveryimportant．Tomeetthereal-timecommunicationrequirement，wechoosetoimprovethereal—timeperformanceoftheserialportclassCSuperSerialPortandimplementahigh-precisiontimer．BasedonArcGISgeographicinformationsystemsandArcObjectsComponen

8、tGISdevelopmenttechnology,werealizevariousfunctionsofthemap-basedUAVnavigation．Meanwhile，throughtheapplicationofdigitalelevationmodel，weimplementthefunctionofprovidingthree·dimensionalflightnavi