無人機地面站監(jiān)控軟件的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著控制技術的發(fā)展，無人機在越來越多的領域中開始發(fā)揮作用。無人機地面站系統(tǒng)作為整個無人機系統(tǒng)的指揮控制中心發(fā)揮著至關重要的作用。而作為操作人員與地面站之間的交互窗口，人們對無人機地面站監(jiān)控軟件的要求也越來越高。在數(shù)據(jù)顯示方面，除了單純的文本數(shù)字和儀表顯示外，人們期望用三維方式顯示無人機的飛行姿態(tài)。當數(shù)據(jù)量較大時，用傳統(tǒng)的本地二進制文件方式存儲飛行數(shù)據(jù)也不便于事后的數(shù)據(jù)分析。本文即針對以上問題對無人機地面站監(jiān)控軟件的設計和實現(xiàn)方法進行了探

2、索，最終設計并完成了一款除具備數(shù)據(jù)通信、飛行數(shù)據(jù)儀表顯示、飛行航線規(guī)劃、飛行數(shù)據(jù)的本地文件存儲等常見功能外，還具備飛機姿態(tài)實時三維顯示、飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫存儲以及由數(shù)據(jù)庫驅動的數(shù)據(jù)曲線分析功能的小型無人機地面站監(jiān)控軟件。課題的主要研究內(nèi)容如下：
　　對現(xiàn)有無人機地面站監(jiān)控軟件普遍具有的功能進行了分析總結，針對實驗室現(xiàn)有的無人機提出了一套地面站監(jiān)控軟件設計方案。軟件設計方案充分利用了面向對象編程思想，對各功能模塊進行了劃分。
　

3、　對實驗室無人機所采用的MAVLink通信協(xié)議進行了詳細剖析，并在地面站軟件中實現(xiàn)了MAVLink數(shù)據(jù)包的讀取、發(fā)送、無人機與地面站之間的握手連接、飛控參數(shù)的獲取以及數(shù)據(jù)包的循環(huán)讀取和存儲。
　　對Web地圖的生成和加載原理進行了分析，在基于Web地圖的GMap.NET開源地圖控件的基礎上擴展了SRTM3高程數(shù)據(jù)的獲取、自定義的航點圖元和飛機圖元、鷹眼功能、自定義的地圖服務接口以及覆蓋飛行路徑的地圖緩存若干功能，最終實現(xiàn)了基于We

4、b地圖的無人機地面站地圖導航功能。
　　對MAVLink中的命令點類型進行了分析總結，實現(xiàn)了基于導航地圖的無人機航線規(guī)劃以及航線的下載和發(fā)送。
　　研究了Windows平臺下基于GDI+與OpenGL圖形顯示技術的Windows Forms可視化控件制作方法，實現(xiàn)了飛行數(shù)據(jù)在地面站監(jiān)控軟件中的儀表顯示。
　　研究了Google Earth與KML二次開發(fā)技術，實現(xiàn)了無人機姿態(tài)的實時三維顯示和事后三維航跡再現(xiàn)。