一種四旋翼地面站系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、礦山井下環(huán)境的復(fù)雜多變?cè)斐芍卮髠鍪鹿什粩喟l(fā)生，為了及時(shí)實(shí)施救援，有效避免事故井下未知環(huán)境對(duì)救護(hù)隊(duì)員的次生傷害成為亟待解決的問(wèn)題。本文在研究了以往的救援方法后，提出了基于自主飛行器布放的礦山救援災(zāi)變環(huán)境評(píng)估系統(tǒng)。該環(huán)境評(píng)估系統(tǒng)包含三大模塊：四旋翼飛行器硬件、機(jī)載系統(tǒng)軟件和地面站軟件。四旋翼飛行器在執(zhí)行飛行任務(wù)的同時(shí)，負(fù)責(zé)采集各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。機(jī)載系統(tǒng)完成兩方面的任務(wù)，一是將采集到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)打包發(fā)送給地面站，二是實(shí)時(shí)接收地面站的飛行預(yù)控制指令

2、，經(jīng)過(guò)解析后下達(dá)詳細(xì)飛行任務(wù)給飛行器。地面站作為整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控和指揮中心，主要完成對(duì)飛行器飛行狀態(tài)的監(jiān)控、井下環(huán)境狀態(tài)的評(píng)估和飛行預(yù)控制指令的發(fā)送。
　　本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容是礦山救援災(zāi)變環(huán)境評(píng)估系統(tǒng)中地面站軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。地面站作為整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控和指揮中心，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與機(jī)載系統(tǒng)建立通信連接后，完成三個(gè)方面的任務(wù)。一是通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收機(jī)載系統(tǒng)發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行解析、顯示和存儲(chǔ)。其中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是指飛行姿態(tài)參數(shù)和環(huán)境參數(shù)

3、。飛行姿態(tài)參數(shù)包括仰角、滾角、仰角加速度、滾角加速度、Z軸加速度、飛行高度、氣壓值、羅盤(pán)值、電源電壓值、遙控器通道控制量等。環(huán)境參數(shù)包括井下環(huán)境溫度、CH4濃度、O2濃度等多種可燃性氣體濃度。二是對(duì)井下環(huán)境參數(shù)的爆炸性進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。根據(jù)環(huán)境參數(shù)，結(jié)合瓦斯爆炸三角形理論對(duì)井下環(huán)境的爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估并給出評(píng)估結(jié)果。三是對(duì)飛行器的飛行狀態(tài)和軌跡進(jìn)行預(yù)控制。地面站通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送飛行預(yù)控制指令給機(jī)載系統(tǒng)，機(jī)載系統(tǒng)接收到飛行預(yù)控制指令后，經(jīng)過(guò)指