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小型无人机自驾仪通信子系统设计
资料介绍
小型无人机因其成本低、重量轻、体积小、适应性强和灵活机动等特点,在军事和国民经济的各个领域正在得到日益广泛的应用,小型无人机飞行控制技术也已成为国内外的研究应用热点。近年来面世的多款成熟、商品化的小型无人机飞行控制系统多为国外厂商产品,功能和性能都作了许多限制,因此飞行控制系统的自主研发对于促进国内小型无人机技术的发展有着重要意义。通信子系统是飞行控制系统的重要组成部分,担负着各种飞行状态信息和任务载荷数据的采集与传送,以便地面控制站对小型无人机的飞行状态进行监控。本文深入分析研究了小型无人机飞行控制系统及其通信子系统的功能结构,提出了一个以低成本单片机AT89C52为核心、采用GSM网络作为通信链路,整合了姿态、磁航向和GPS定位等信息采集功能的小型无人机通信子系统设计方案;对系统中的关键模块和器件的技术性能、应用特点和接口设计问题进行了深入的分析研究,完成了一个完整的测试实验用小型无人机自动驾驶仪通信子系统硬件、软件的设计、组装、调试和测试。论文详细讨论了系统硬件设计中所涉及的各主要模块、器件的选型和接口电路设计问题。GSM模块工作在CSD模式,很好地保证了通信的实时性。采用双向电平转换器件,简洁、有效解决了系统中多种电平器件的接口问题。采用国产UART扩展器件解决了低成本单片机通信端口资源有限的问题。关键器件的选型尽量考虑了小型无人机对体积、重量和功耗等方面的特殊要求。设计实现了通信子系统机载部分和地面控制站的测试软件,硬件软件调试和测试结果表明,系统能够可靠地实现小型无人机飞行过程中姿态信息和位置信息的数据采集和传输,达到了课题的设计要求。课题的完成为小型无人机飞行控制系统的整体研发积累了经验,为依托项目进一步的研发工作奠定了技术基础。
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