基于四旋翼飞行器的空中消防平台设计

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1、北京理工大学第十一届“世纪杯”学生参赛作品基于四旋翼飞行器的空中消防平台摘要本文主要介绍一种以四旋翼飞行器为载体的消防平台，通过对外界信号的采集、分析，然后做出消防判断，扑灭一定的火势。该系统是集光学、电学、机械学、控制理论、自动化、传感及检测、通讯技术等于一体的智能系统。通过红外测温传感器，该系统可以感知外界是否有火源。通过机械结构的设计，该系统能准确打开舵机，使得装载的灭火试剂洒出从而扑灭火焰。该作品可以通过无线数据传输技术实现PC机与飞行器的实时通信，也可以实现单片机与飞行器的实时通信，完成信息采集功能。该机体还预留安装无线监

2、控摄像头，GPS等位置。不仅可以简化为日常生活玩具，也能在消防部门和军事的特殊工作等领域发挥巨大作用。关键词：四旋翼，消防，单片机，无线通讯。AbstractThisarticleintroducesakindoffirefightingplatformbasedonfourrotoraircraft.Bycollectingandanalyzingexternalsignal,itwillmakethejudgementandputoutthefirewhennecessary.Thisintelligentsystemutili

3、zesasetoftechnologiessuchasoptical,electrical,mechanical,automation,controltheory,sensoranddetecting,communicationtechnology.Bymeansoftheinfraredtemperaturesensor,thesystemcaneasilynoticethefirenearby.Relyonitsperfectmechanicaldesign,itwillspilloutfireextinguishingreag

4、entswhenopeningthesteeringengineautomatically.Thisworkisdesiredtoimplementthereal-timecommunicationbetweennotonlyPCandaircraftbutalsoMicrocontrollerUnitandaircraft,whichisaccomplishedbywirelesstransmissiontechnology.SomespacehasbeenreservedforwirelesscameraandGPS.Onthe

5、onehanditcanbejustaplaythingforordinarypeople,ontheotherhanditisabletoplayabigroleinfiredepartmentandthespecialworkofmilitary.Keywords:fourrotoraircraft,firecontrol,MCU,wirelesscommunication.21目录第一章四旋翼消防平台的研究背景及意义31.1国内外四旋翼的研究背景31.2四旋翼开发为消防平台的研究意义4第二章项目整体概要52.1项目整体设计思想

6、52.2项目实现的功能72.3控制器的选择72.4系统采集信息和通信部分72.4.1火焰监测部分82.4.2信息采集部分82.4.3通信部分82.5执行机构的设计8第三章系统硬件，软件详细介绍93.1系统硬件部分介绍93.1.1电源部分93.1.2传感器部分93.1.3AD转换器部分133.1.4飞行器部分143.1.5无线通讯部分163.2系统软件设计的介绍163.2.1主程序流程图163.2.2火焰检测电路工作流程173.2.3数据传输18第四章项目总结204.1项目工作总结204.2项目学习总结204.3项目改造前景20参考文

7、献2121第一章四旋翼消防平台的研究背景及意义1.1国内外四旋翼的研究背景早在1907年，法国人布瑞盖切所发明的世界第一架有人驾驶的四旋翼飞行器就已能升上天空，但由于构造复杂，飞行员不易操纵等原因，四旋翼飞行器发展并非一帆风顺。近年来，随着新材料，微机电，微小型飞行器控制等技术的进步，微小型多旋翼飞行器逐渐成为迅速发展的重点。四旋翼无人飞行器是当今无人机研究领域中的一个热点。据统计，仅在美国注册登记的旋翼机就有几万架，正在进行旋翼机研制的公司有几十家，主要有SPORTCOPTER、GBA等大规模的公司。格莱恩航空公司第11届北京国际

8、航空展览会上展示的“松雀鹰”(又名“猎鹰”2号，HAWK一2)乘员两人，最大航速185公里／小时，巡航速度为130公里／小时，续航时间4小时，航程500公里，售价6万美元～7．5万美元，是目前市面上最为安全、价位低廉的高性能轻型螺旋桨