无人机遥测遥控地面站及威胁联网下航迹规划的研究

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随着科技的迅速发展,无人机在军事和民用领域得到了广泛的应用。地面站系统作为无人机系统的指挥中心,在整个无人机系统中具有极其重要的地位,研究地面站系统涉及到的相关技术和开发流程具有很大的实际意义。本文首先介绍了无人机地面站和航迹规划的研究背景和发展现状,接着介绍了无人机遥测遥控技术的基本原理和硬件软件设计方案;然后为了应对目前无人机数据传输链路内传输的数据类型和数据量的不断增加,本文采用了CCSDS数据通信链路,介绍了基于CCSDS的遥测遥控模型;再次分析了威胁联网下的航迹规划,为威胁联网环境做了数学建模,接着利用MAKLINK图论构造二维空间进行二维航迹规划,在二维空间的基础上用Dijkstra算法得到初始路径,在此路径的基础上利用蚁群算法得到最短路径;接着进行三维空间建模,利用蚁群算法进行三维航迹规划,并用Matlab给出了仿真结果。最后设计了遥测遥控地面站软件,主要包括飞行监控、任务规划、数据管理和系统调试模块。论文的最后对本论文所做的工作进行了总结和展望。本文地面站的设计所采用的是Qt Creator开发平台,它是基于C++语言的跨平台图形界面开发框架,具有运行速度快、兼容性高、界面美观等优点,能够高效的开发地面站所需的基本功能。地面站系统在Qt Creator开发环境下利用自带的QSerial Port类实现串口通信;采用QWeb View控件加载百度离线地图的方式实现电子地图的开发;通过Qwt组件开发虚拟仪表,最后利用SQLite嵌入式数据库实现了对数据管理模块的开发。本文所设计的地面站界面美观,功能齐全,各模块都达到了预期的效果。
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