无人直升机开放控制平台控制组件与数据通信

无人直升机开放控制平台控制组件与数据通信

论文摘要

无人直升机可远程遥控或程序控制飞行,整个飞行控制系统由地面站、机载系统和信息传输系统三大部分组成。地面站发送的任务指令,通过无线链路/无线网络将其传送到机载计算机系统,经过综合处理得到操纵信号,控制直升机飞行,同时来自机载计算机的直升机状态信息通过无线链路发送到地面站,由地面站系统实施监控,为地面人员的操控提供依据。在这复杂的分布式飞行控制系统中,信息传输系统的作用不可低估。但是,传统的地面站和机载系统是独立的分系统,采用传统的通信方式设计的整机系统软件耦合性强、重用性低、系统“脆弱”和不灵活。为解决以上问题,本文应用CORBA事件服务技术实现UAH飞行控制系统数据通信,可以保证各控制组件设计解耦,实现控制组件动态重配/重构,极大的缓解了分布式飞行控制系统的复杂性。本文的内容包括:建立无人直升机非线性模型并线化之,进而封装成线性模型组件;应用内外回路控制方法设计无人机闭环控制系统,然后封装成控制律组件;使用WindowsAPI方式设计封装成了串口通信组件;使用CORBA中间件TAO设计开发了基于事件服务的通信组件;最后,构建仿真系统验证TAO通信组件的通信效果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究目的与意义
  • 1.2 研究背景和现状
  • 1.2.1 研究背景
  • 1.2.2 无人直升机研究现状和趋势
  • 1.3 研究思路与研究内容
  • 1.3.1 研究思路
  • 1.3.2 研究内容
  • 第二章 中间件与CORBA 技术
  • 2.1 中间件技术
  • 2.1.1 中间件的由来
  • 2.1.2 中间件的特点
  • 2.1.3 中间件的分类
  • 2.2 分布式对象中间件:CORBA
  • 2.2.1 CORBA 规范中的基本概念
  • 2.2.2 CORBA 规范中的核心技术
  • 2.2.3 CORBA 规范的特点
  • 2.2.4 CORBA 服务
  • 2.3 组件的COM 封装技术
  • 2.3.1 COM 组件设计
  • 2.3.2 ATL 开发工具
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 无人机模型组件和控制律组件设计
  • 3.1 无人机模型组件设计
  • 3.1.1 无人机模型的建立
  • 3.1.2 无人机模型组件设计
  • 3.1.3 无人机模型性能评估
  • 3.2 控制律组件设计
  • 3.2.1 控制律模块设计
  • 3.2.2 控制律组件封装
  • 3.2.3 控制律组件测试
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 串口通信组件设计
  • 4.1 串口通信技术概要
  • 4.2 串口通信的实现
  • 4.2.1 Windows API 串口编程
  • 4.3 串口通信组件封装
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 TAO 通信组件设计
  • 5.1 TAO 简介
  • 5.2 TAO 的安装、编译与配置
  • 5.2.1 TAO 的安装
  • 5.2.2 TAO 的编译
  • 5.2.3 VC6.0+TAO 的配置
  • 5.3 TAO 程序设计方法选择
  • 5.4 命名服务COM 组件设计
  • 5.4.1 命名服务IDL
  • 5.4.2 命名服务COM 组件的设计与封装
  • 5.5 事件服务COM 组件设计
  • 5.5.1 标准CORBA 事件服务
  • 5.5.2 TAO 实时事件服务
  • 5.5.3 事件服务COM 组件设计
  • 5.6 本章小节
  • 第六章 系统集成与验证
  • 6.1 无人机模型组件的扩展
  • 6.1.1 模型组件调用串口组件
  • 6.1.2 模型组件工作流程
  • 6.2 控制组件的扩展
  • 6.2.1 控制参数设置组件设计
  • 6.2.2 控制设置组件设计
  • 6.2.3 控制组件架构
  • 6.3 图形显示组件设计
  • 6.4 串口数据通信仿真
  • 6.5 TAO 数据通信仿真
  • 6.6 本章小结
  • 第七章 全文总结与展望
  • 7.1 研究工作总结
  • 7.2 不足
  • 7.3 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文
  • 相关论文文献

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