小型無人機自駕儀通信子系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、小型無人機因其成本低、重量輕、體積小、適應(yīng)性強和靈活機動等特點,在軍事和國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域正在得到日益廣泛的應(yīng)用,小型無人機飛行控制技術(shù)也已成為國內(nèi)外的研究應(yīng)用熱點。近年來面世的多款成熟、商品化的小型無人機飛行控制系統(tǒng)多為國外廠商產(chǎn)品,功能和性能都作了許多限制,因此飛行控制系統(tǒng)的自主研發(fā)對于促進國內(nèi)小型無人機技術(shù)的發(fā)展有著重要意義。通信子系統(tǒng)是飛行控制系統(tǒng)的重要組成部分,擔負著各種飛行狀態(tài)信息和任務(wù)載荷數(shù)據(jù)的采集與傳送,以便地面控制站對

2、小型無人機的飛行狀態(tài)進行監(jiān)控。本文深入分析研究了小型無人機飛行控制系統(tǒng)及其通信子系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu),提出了一個以低成本單片機AT89C52為核心、采用GSM網(wǎng)絡(luò)作為通信鏈路,整合了姿態(tài)、磁航向和GPS定位等信息采集功能的小型無人機通信子系統(tǒng)設(shè)計方案;對系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊和器件的技術(shù)性能、應(yīng)用特點和接口設(shè)計問題進行了深入的分析研究,完成了一個完整的測試實驗用小型無人機自動駕駛儀通信子系統(tǒng)硬件、軟件的設(shè)計、組裝、調(diào)試和測試。論文詳細討論了系統(tǒng)硬件

3、設(shè)計中所涉及的各主要模塊、器件的選型和接口電路設(shè)計問題。GSM模塊工作在CSD模式,很好地保證了通信的實時性。采用雙向電平轉(zhuǎn)換器件,簡潔、有效解決了系統(tǒng)中多種電平器件的接口問題。采用國產(chǎn)UART擴展器件解決了低成本單片機通信端口資源有限的問題。關(guān)鍵器件的選型盡量考慮了小型無人機對體積、重量和功耗等方面的特殊要求。設(shè)計實現(xiàn)了通信子系統(tǒng)機載部分和地面控制站的測試軟件,硬件軟件調(diào)試和測試結(jié)果表明,系統(tǒng)能夠可靠地實現(xiàn)小型無人機飛行過程中姿態(tài)信息