您现在的位置:专区首页>> 优秀作品>>作品

基本信息

作品名称:
基于嵌入式的无人机勘察系统设计
大类:
自然科学类学术论文
小类:
信息技术
简介:

随着遥感、通讯技术的迅速发展,微小无人机的设计逐步被深究。小型无人机由于其高度灵活机动性、信息化强、适应恶劣环境等优势,近几年在军事、高空拍摄、农业等领域有着广泛的应用,通过搭载在机体上的各类传感器单元获取所需的数据信息,如图像的采集,能够对特定特殊环境进行有效的勘察。因此,以32位ARM微处理器为核心、DM368作为协处理器,设计出一种基于嵌入式的实时性强、数据传输和处理速度快的无人机勘察系统。

详细介绍:

作品撰写的目的和基本思路: 无人机在军事、高空拍摄、农业等领域有着广泛的应用,通过机载上的各类传感器单元获取所需的数据信息,对特殊环境下进行有效的勘察。但目前无人机的地面控制站主要使用功耗高、体积大的PCI总线采集技术,使无人机的灵活性和机动性能大大减弱。因此以32位ARM9微处理器S3C2410为核心、DM368模块作为协处理器,同时采用无线射频模块XT09-SI作为通信桥梁,架起地面控制站与无人机的信息接收和信息传送,设计出一种基于嵌入式的实时性强、处理速度快和数据传输稳定的无人机勘察系统。该嵌入式无人机系统的设计由飞行控制系统、无线通信系统、地面控制站三大遥感技术组成,其中飞行控制系统是本系统设计的核心。同时飞行器的起降采用双超声波采集跑道两边的发出的方波信号,实现飞行器的精确起降。采用双向通信的无线射频模块 XT09-SI负责将传感器单元(陀螺仪、GPS、磁航向、超声波)和CCD摄像头采集到的信息和画面传输到地面控制站并传达地面控制站的控制指令,而监控中心上位机采用Qt软件开发,通过Socket编程,实现上位机和无人机控制程序之间能够双向通信,地面监控系统通过引入UC/OS实时内核,能够完成数据的采集、传输和处理,运用DM368视频协处理对高压缩率的 H.264 标准的图像进行压缩编码,能获得到无人机采集到各类传感器单元的数据,并实时在窗口显示出来。形成飞行控制—飞行管理—飞行任务实施,完成无人机的信息接收、信息处理、信息输出的功能,实现智能化、网络化。该系统结合了无线网络、无线传感技术与嵌入式技术,以模块化设计实现数据采集和传输功能更加可靠稳定。 作品的科学性、先进性及独特之处: 基于嵌入式的无人机勘察系统引入(1)以32位ARM9微处理器S3C2410为核心、DM368作为协处理器,使无人机实时性强、数据传输稳定处理速度更快的无人机勘察系统; (2)采用双超声波采集跑道信号来弥补GPS的误差,实现精准自动起降; (3)可在自动驾驶与手动驾驶之间相互切换通道,可在空中改变无人机飞行轨迹。 作品的实际应用价值和现实意义: (1)无人机采用双超波定位系统实现飞行起降,精度可达厘米级,可为无人机自动精确起降提供部分参考数据; (2)运用DM368视频协处理器对高压缩率的 H.264 标准的图像进行压缩编码,可采集并传输稳定、高速实时勘察到的图像和音频。整体绕着ARM构成的微控制器运转、具有低功耗、数据处理速度高效等特点,随着嵌入式和传感器的不断发展,无人机勘察将在军事、高空拍摄、农业等领域得到更好的发展与应用。

获奖情况:

获得学校“一等奖”,广东省“二等奖”

作品图片