本文關鍵詞：空中中繼通信系統(tǒng)地面控制站的設計與實現，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題旨在研究發(fā)生自然災害或戰(zhàn)爭等不可抗拒事件時,針對發(fā)生的通信網中斷,基站損毀且無法快速恢復的情況下,如何快速建立一套安全、穩(wěn)定的通信網絡,以滿足災區(qū)或戰(zhàn)區(qū)的通信指揮要求。目前國內外無人機技術已經發(fā)展的比較成熟,因此采用無人機作為空中平臺搭載中繼通信設備,利用無人機的機動性在空中快速建立通信網絡已成為解決這一問題的主要研究方向。本文首先介紹了國內外空中中繼平臺的發(fā)展現狀及無人機地面控制站的發(fā)展情況,提出了本課題的系統(tǒng)總體方案。本系統(tǒng)網絡包括空空中繼網絡和空地通信網絡�？湛胀ㄐ啪W絡由無人機搭載跳頻通信基站實現,采用類Link16數據鏈,有效通信范圍可達200千米,空地通信網采用Link11數據鏈,有效通信高度可達30米。系統(tǒng)選用無人機作為中繼通信網絡的升空平臺,包括遙控設備、地面站軟件和通信鏈路,其中通信鏈路采用本課題自主研發(fā)的中繼通信網絡,遙控設備采用法拓士專業(yè)飛行搖桿,地面站軟件在開源MP軟件的基礎上自主開發(fā)了適于本系統(tǒng)的功能。 本文深入分析了基于MAVLink協(xié)議的無人機編隊控制方案,就無人機編隊的區(qū)域部署、可持續(xù)性組網方案和編隊的航跡規(guī)劃進行深入研究,提出適合本系統(tǒng)的無人機編隊區(qū)域部署方案和編隊控制方法。在地面站軟件分析設計階段,利用UML建模工具對MissionPlanner地面站軟件的主要功能模塊進行了逆向工程分析,梳理出MP工具實現的具體業(yè)務流程,然后對飛行編隊的編隊設置、部署和控制進行定制化開發(fā),并將開發(fā)成果予以展示說明。最后,基于本課題的研究成果,提出未來的改進及優(yōu)化方向,以期供同行參考。
【關鍵詞】：中繼通信 無人機 編隊控制 MAVLink UML 地面站開發(fā)
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN925;V279
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1. 研究背景介紹8-9
• 1.2. 空中中繼通信地面站系統(tǒng)介紹9-11
• 1.2.1. 地面站及其功能9-11
• 1.2.2. 地面站系統(tǒng)國內外發(fā)展現狀11
• 1.3. 課題研究內容和論文安排11-14
• 第二章 空中中繼通信系統(tǒng)總體方案設計14-20
• 2.1. 總體設計方案和主要性能指標14-15
• 2.2. 中繼通信網設計方案15-16
• 2.3. 無人機系統(tǒng)設計方案16-20
• 第三章 無人機編隊控制關鍵技術分析20-34
• 3.1. MAVLink協(xié)議體系20-24
• 3.1.1. MAVLink協(xié)議通訊流程22-24
• 3.2. 無人機編隊控制24-28
• 3.2.1. 編隊集結問題26
• 3.2.2. 隊形保持問題26-27
• 3.2.3. 編隊重構問題27-28
• 3.3. 可持續(xù)性組網方案28-29
• 3.4. 飛行編隊部署與航跡規(guī)劃29-34
• 3.4.1. 區(qū)域分割方法30-31
• 3.4.2. 無人機航跡規(guī)劃31-34
• 第四章 地面站軟件設計與實現34-52
• 4.1. MissionPlanner軟件架構和業(yè)務流程分析35-46
• 4.1.1. UML工具35-37
• 4.1.2. MAVLink接口UML建模分析37-41
• 4.1.3. 通道接口和PC端實現類UML分析41-42
• 4.1.4. 界面切換控制類UML分析42-44
• 4.1.5. 編隊控制類UML分析44-46
• 4.2. 地面站軟件需求分析和方案設46-48
• 4.2.1. 軟件需求分析46-47
• 4.2.2. 軟件方案設計47-48
• 4.3. 地面站軟件設計結果演示48-52
• 4.3.1. 界面設計49-52
• 第五章 總結與展望52-54
• 5.1. 論文總結52-53
• 5.2. 對未來的展望53-54
• 參考文獻54-56
• 致謝56

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 符小衛(wèi),高曉光;多架無人作戰(zhàn)飛機協(xié)同作戰(zhàn)的幾個關鍵問題[J];電光與控制;2003年03期

2 劉小雄;章衛(wèi)國;李廣文;李愛軍;;無人機自主編隊飛行控制的技術問題[J];電光與控制;2006年06期

3 馬培蓓;紀軍;范作娥;;考慮戰(zhàn)場環(huán)境約束的多導彈協(xié)同任務規(guī)劃[J];電光與控制;2010年08期

4 張勁銳;盧京潮;;基于GIS的無人機地面測控系統(tǒng)設計與實現[J];彈箭與制導學報;2008年05期

5 李文皓;張珩;;無人機編隊飛行技術的研究現狀與展望[J];飛行力學;2007年01期

6 熊自明;葛文;;基于GIS的無人機地面監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現[J];海洋測繪;2007年04期

7 張治生;陳懷民;吳成富;吳佳楠;;無人機地面站控制臺軟件設計[J];測控技術;2007年04期

8 馮震;李懷兵;丑武勝;;旋翼微小型無人機地面站系統(tǒng)的設計與實現[J];計算機工程;2010年23期

9 田峰;杜洪根;;無人機地面站控制系統(tǒng)設計[J];計算機測量與控制;2005年11期

10 寧金星;盧京潮;閆建國;;基于VC++的無人機飛控地面站軟件的開發(fā)[J];計算機測量與控制;2009年03期

  本文關鍵詞：空中中繼通信系統(tǒng)地面控制站的設計與實現，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：414770