无人机通用遥测平台的实现

论文摘要

本课题是针对我国无人机应用领域各种型号无人机遥测系统相互独立、兼容性和通用性差的缺点,设计的一种面向通用性的无人机遥测系统。论文从机载设备和地面设备两个方面实现遥测系统的硬件选取,在此基础上构建遥测系统模型,并对系统的调制方式、飞行高度与作用距离、自由空间传输损耗、串口速度等进行理论分析,完成数传电台2CPFSK接收信号参数估计和仿真。本课题选择Visual C++作为软件开发环境,首先完成参数实时通信设计,规定串口通信协议,解决不同帧长遥测数据接收问题,完成串口通信开发;然后完成参数界面显示的设计,遥测用户可以根据需要进行参数配置,实现界面的通用功能;接着分析遥测数据处理过程,建立遥测数据库,选择ODBC技术访问数据库,完成数据库信息显示界面以及航迹折线图的设计;最后完成通用显示界面、串口实时通信以及数据处理部分的调试,完成系统硬件安装调试,在此基础上进行了系统联调,成功实现通用遥测功能,该系统能够应用于无人机遥测数据的实时显示和事后数据分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 应用背景及发展趋势
• 1.2 研究内容及创新
• 1.3 论文组织结构
• 第二章 遥测系统硬件实现
• 2.1 概述
• 2.2 硬件要求
• 2.3 机载设备
• 2.3.1 遥测编码器的实现
• 2.3.2 机载数传电台的实现
• 2.3.3 机载天线的选取
• 2.3.4 机载电源电压变换
• 2.4 地面设备
• 2.4.1 地面天线以及馈线的选取
• 2.4.2 地面数传电台的选取
• 2.4.3 遥测显示终端的实现
• 2.4.4 串行通信的实现
• 2.4.5 地面电源电压变换
• 2.5 遥测系统性能分析
• 2.5.1 遥测系统传输模型
• 2.5.2 调制方式分析
• 2.5.3 飞行高度和通信距离分析
• 2.5.4 自由空间传输损耗分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 遥测参数实时显示
• 3.1 参数实时显示研制要求
• 3.1.1 参数实时通信研制要求
• 3.1.2 参数显示界面研制要求
• 3.2 串口通信速率分析
• 3.3 串口通信协议的规定
• 3.3.1 字格式的规定
• 3.3.2 帧格式的规定
• 3.3.3 数据字符和控制字符识别方法
• 3.3.4 串口数据接收的处理方法
• 3.4 串口实时通信的实现
• 3.4.1 串口通信方法的选取
• 3.4.2 串口通信编程实现
• 3.5 通用参数显示界面的设计
• 3.5.1 参数显示界面软件语言
• 3.5.2 参数显示界面规划
• 3.5.3 个人参数显示界面的实现
• 3.6 本章小结
• 第四章 通用遥测系统的数据处理
• 4.1 遥测数据分析处理研制要求
• 4.2 数传电台2CPFSK 接收信号估计
• 4.2.1 2CPFSK 接收信号模型
• 4.2.2 2CPFSK 接收信号仿真
• 4.3 遥测数据处理分析
• 4.3.1 遥测数据检查
• 4.3.2 数据选段与采集
• 4.3.3 数字滤波
• 4.4 遥测数据处理方法
• 4.4.1 数据类型转化的方法
• 4.4.2 字符与数值参数变换的方法
• 4.5 遥测数据处理软件设计
• 4.5.1 ODBC 访问数据库技术介绍
• 4.5.2 遥测信息数据库的实现
• 4.5.3 航迹折线图的实现
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统调试
• 5.1 通用参数显示界面调试
• 5.1.1 参数显示界面调试环境及步骤
• 5.1.2 参数显示界面调试示例
• 5.1.3 参数显示界面调试小结
• 5.2 串口通信部分调试
• 5.2.1 串口通信调试步骤及结果框图
• 5.2.2 串口调试小结
• 5.3 数据处理部分调试
• 5.3.1 数据处理调试步骤及结果框图
• 5.3.2 数据处理调试小结
• 5.4 硬件安装调试
• 5.4.1 天线及馈线的安装
• 5.4.2 数传电台安装
• 5.4.3 电源连接
• 5.4.4 硬件调试和功能测试
• 5.4.5 机载电源测试
• 5.5 系统联调
• 5.5.1 系统调试步骤及结果框图
• 5.5.2 调试数据分析
• 5.5.3 系统的抗干扰处理
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学习期间的研究成果及发表的学术论文
• 附录