基于MAVLink協(xié)議的無人機系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、伴隨著科技的進步，無人機系統(tǒng)的發(fā)展突飛猛進。無人機系統(tǒng)在技術(shù)上具有跨學(xué)科跨領(lǐng)域的特點，它結(jié)合了智能硬件、智能算法、傳感器應(yīng)用、先進材料和無線通信等各領(lǐng)域的技術(shù)；而且因無人機占據(jù)空域優(yōu)勢使得無人機擁有較強的應(yīng)用前景和價值。論文通過調(diào)研當下無人機現(xiàn)狀及存在的問題，著重對飛行控制不夠完善、缺乏有效通信組網(wǎng)、黑飛缺乏有效監(jiān)管等問題進行深入系統(tǒng)的研究，從而針對飛控問題研究設(shè)計了一套適用于四旋翼飛行器的控制算法，并完成了相應(yīng)的飛控硬件設(shè)計和測試，并

2、對軟件方案進行論證，同時針對通信組網(wǎng)及黑飛問題則在 MAVLink協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了一套無人機通信組網(wǎng)方案，并完成了手持式地面監(jiān)控系統(tǒng)和無人機監(jiān)管系統(tǒng)以驗證該通信方案。
　　飛行控制器部分主要改善當下飛控的完整性和穩(wěn)定性等問題的缺陷，論文設(shè)計了一套應(yīng)用于四軸飛行器的系統(tǒng)方案，完成了飛控硬件電路及配套機載硬件的原理設(shè)計、制作實現(xiàn)與測試，研究了用于解算無人機姿態(tài)角的多傳感器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)融合算法，并設(shè)計了相應(yīng)的飛控軟件方案以待驗證、測試和擴

3、展該算法。使得應(yīng)用該方案的四旋翼無人機飛行相對穩(wěn)定、功能也比較完善。
　　通信網(wǎng)絡(luò)部分則主要采用MAVLink協(xié)議的原理，提出了一套適用于無人機與地面站、無人機系統(tǒng)與云監(jiān)管服務(wù)器及無人機機群之間的通信方案，并開發(fā)了相應(yīng)的手持式地面監(jiān)控系統(tǒng)和無人機監(jiān)管服務(wù)器驗證該通信方案。文中詳細闡述了通信方案的原理及相應(yīng)軟硬件方案的設(shè)計方法，開發(fā)的手持式地面監(jiān)控系統(tǒng)不僅可遙控和監(jiān)控無人機，還可將無人機系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)連接到無人機監(jiān)管服務(wù)器平臺進行統(tǒng)