基于Qt的小型无人机地面站软件设计与实现-论文.pdf

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1、计算机与现代化2015年第7期JISUANJIYUXIANDAIHUA第239期文章编号：1006-2475(2015)07-0094-04基于Qt的小型无人机地面站软件设计与实现贾杰，刘智腾(南昌航空大学信息工程学院，江西南昌330063)摘要：介绍小型无人机地面控制系统的架构和主要功能，着重讨论Qt环境下使用第三方串口通信类、Qwt虚拟仪表、Google离线地图、SQLite数据库，以实现无人机地面站控制软件的通信链路、飞行数据显示、电子地图、飞行数据的存储等功能。实验表明，该系统能够基本实现预期的功能。关键词：无人机；地面站；Qt中图分类号：V315．37

2、文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1006-2475．2015．07．021DesignandImplementationofUAVGroundStationSoftwareBasedonQtJIAJie，LIUZhi-teng(InformationEngineeringCollege，NanchangHangkongUniversity，Nanchang330063，China)Abstract：Thispaperintroducesthearchitectureandthemainfunctionofthecontrolsystemfor

3、smallUAVgroundst~ion，em—phaticallydiscussestheuseofthird—partyserialcommunicationclasses，Qwtvirtualinstrument，Googleofflinemaps，SQLiteda-tabasebasedonQttorealizethecontrolsoftwareofUAVgroundstationcommunicationlink，flightdatadisplay，electronicmaps，flightdatastorage，andotherfunctions．

4、Theexperimentalresultsshowthatthesystemcanachievethebasicfunctions．Keywords：unmannedaerialvehicle；groundstation；Qt2)飞行器飞行状态的显示和控制；0引言3)有效载荷的显示和控制；无人机地面站(GroundControlStation，GCS)，即4)飞行数据的存储和回放。无人机地面控制系统，是无人机系统的重要组成部根据以上功能需求，可以将系统划分为通信控制分。地面站的主要功能是实时监控飞行器的飞行过与数据传输、数据显示、数据处理模块』。图1为系程、飞

5、行轨迹、有效载荷、通讯链路以及飞行器的发射统结构图。根据系统结构功能图，设计如图2所示的和回收，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然软件流程图。与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的实现⋯。Qt作为使用广泛的C++编程环境，界面美观，拥有良好的跨平台能力。因此，本文选取Qt作为编程工具来实现地面站的各项功能。1地面站系统总体设计综合考虑无人机地面站需要实现的功能，由地面站的功能出发对地面站系统进行总体设计。地面站需要实现的功能有：图1系统结构图1)实时、可靠、高效的数据链路通信；收稿日期：2015-03-09作者简介：贾杰(1972．)

6、，男，河南漯河人，南昌航空大学信息工程学院副教授，硕士生导师，博士后，研究方向：信息系统建模与仿真技术，测试技术与智能仪器；刘智腾(1988-)，男，江西井冈山人，硕士研究生，研究方向：智能控制技术及应用。2015年第7期贾杰等：基于Qt的小型无人机地面站软件设计与实现952)下行通信协议。开始从数据管理模图层初始化块读取数据图4下行通信协议二]==下行通信协议的格式见图4，其一帧数据包含56状态回放和航加载虚拟仪表文件迹回放字节，帧头占1字节，校验和占1字节，数据包括无人机飞行状态数据和GPS数据等，共占54字节。二[数据信息储存至在功能的实现方面，采用Qt的

7、第三方串口通信数据管理模块类Qextserialport实现所需功能。该类在使用上比较简单，首先创建一个基于Qextserialport类的对象；其I打开串口读取无I显示主界面次，定义串口对象，并传递函数，在构造函数里对其进l二线电二台传输数据l行初始化；再次，以读写方式打开串口；最后关联串口退出主程序和主信号和槽函数。当串口缓冲区有数据时，会发出读取显示虚拟仪表模块和界面航迹显示模块串口的信号，之后通过相关联的槽函数对串口进行读取串口操作。代码如下：=I]==myCom=lewWin数据储存至数据I结束—QextSerialPort(”COM4”，QextSe

8、rial—l管理模块lB