基于信号量机制的无人机地面站系统设计与实现-论文.pdf

《基于信号量机制的无人机地面站系统设计与实现-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2期电光系统No．22014年6月ElectronicandElectro—opticalSystemsJun．2014基于信号量机制的无人机地面站系统设计与实现张鹏。赵坤，刘晨中国电子科技集团公司第二十七研究所，郑州450047摘要：针对某型无人机飞行监控要求，以．Net平台为开发平台c#为开发语言，采用模块化设计思想，设计了一套操作方便、功能完善的地面站软件系统。本系统采用基于TCP的网口通信，并引入一种信号量机制实现了数据通信模块与其它功能模块的解耦，有效提高了系统的易维护性、易复用性和易扩展性。关键词：无人机；地面站；信号量；C#中图分类号：TP311文献标识码：ADes

2、ignandImplementationofUAVGroundC0ntrolStationSystemBasedonSemaphoreMechanismZHANGPeng．ZHA0Kun．LlUChen(The27mResearchInstituteofChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation，Zhengzhou450047，China)Abstract：AccordingtotherequirementforflightsurveillanceofacertainUAV，agroundcontrolstationsoft—waresys

3、temwitheasyoperationandperfectfunctionisdevelopedbytaking．Netplatformasdevelopmentplat—formandC#asdevelopmentlanguagebasedonthemodularizeddesignidea．TheproposedsoftwaresystemusesnetworkportcommunicationbasedonTCP，andintroducesasemaphoremechanismtorealizethedecouplingofthedatacommunicationmodul

4、efromtheotherfunctionalmodules，whicheffectivelyraiseseasymaintenance，easyreusabilityandeasyexpansibilityoftheproposedsystem．Keywords：UAV；GroundControlStation；Semaphore；C#难，数据通信标准不统一造成软件系统集成难度增1引言大，致使研发成本上升，软件系统维护困难J。因此，如何提高地面站系统各模块间的独立性，增强无人驾驶飞机(UAV)简称无人机，又被称为系统的易维护性、易复用性、易扩展性，已成为无人空中机器人，是一种由无

5、线电遥控操纵或自主程直升机系统设计中必须攻克的关键技术。序控制、无人驾驶的一种可重复使用的航空器⋯。本文以．Net为开发平台C#为开发语言，通过无人直升机是无人机的一个新兴分支，由于其固引入一种信号量机制，实现了地面站软件数据通有的优越性，近年得到快速发展，已在国防和民用信模块与其他功能模块的解耦，进而提高了整个等诸多领域得到广泛应用。地面站软件系统的模块独立性。无人机系统由无人机、地面站和无线数据链设备组成，其中地面站软件系统是整个无人机系统的2地面站软件设计“神经中枢”，它控制系统成功实现各项功能。由于整个无人直升机系统开发涉及设计、调试与应用，2．1总体设计与组成是一个不断循

6、环、互相嵌套的过程，模块之间数据(1)系统结构交互的高耦合性，会引起地面站软件系统升级困地面站系统是无人机系统的重要组成部分，作者简介：张鹏(1983一)，男，工程师，硕士，毕业于重庆邮电大学，研究方向：无人机信息处理。总第l48期张鹏，等：基于信号量机制的无人机地面站系统设计与实现45其功能、性能及可靠性直接影响着整个无人机系机的飞行任务规划和飞行控制，无人机飞行姿态、统的运行状态。图l为地面站系统的硬件组成航迹以及机载设备状态显示，飞行数据记录、回放结构。等功能，为操纵人员提供无人机实时飞行数据信息和飞行轨迹，指导飞行操纵，监控和记录侦察任务信息。2．2地面站详细设计(1)设计

7、原则地面站软件要求采用数据与仪表、图形、地图模拟显示相结合的办法实现战区和飞行状态的实时监控，系统工作稳定可靠，有良好的容错性和抗误操作能力，图形界面简洁美观，尽可能降低对地面工作人员的技能要求。(2)功能模块图1地面站系统硬件组成结构为了更好地实现对无人机平台的导航和控(2)软件功能制，满足友好人机界面的要求，结合项目实际需地面站软件系统是无人机飞行地面监视、控求，本地面站软件系统总的可分为用户交互、综合制和信息处理的综合系统，是控制无人机飞行姿监控、地图导航、存储