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基于LWIP协议栈的六旋翼无人机通信网络设计
资料介绍
通信网络的优劣是决定六旋翼无人机数据安全有效传输的关键。本论文采用简捷的互联网协议（LWIP协议栈）实现数据的传输，旨在设计一种安全、稳定、内存占用小、功耗低的无人机通信网络。
本文在对现有无人机通信网络分析的基础上，通过对LWIP(Light Weight InternetProtocol)协议栈的改进完善，设计了一个可以应用于无人机通信网络的改进型LWIP协议栈。
选用STM32F427单片机最小系统为硬件平台、嵌入式FreeRTOS为操作系统、采用LAN8700（芯片型号）作为以太网控制芯片，设计了必要的外围电路。通过对FreeRTOS操作系统、LWIP协议栈和微型飞行器通信协议（MAVLink协议）的改进，完成了对各个模块的移植，实现了无人机和地面站系统的通信。
通过对FreeRTOS操作系统移植接口的分析，修改与硬件平台相关的代码，完成操作系统的移植。为了满足无人机通信网络对实时性和响应速度的要求，提出了两种优化LWIP协议栈的方法。一种方法是采用混合TCP/UDP协议，提高LWIP协议栈的响应速度;另一种方法是通过定义普通数据等待队列与紧急数据等待队列，提高LWIP协议栈的实时性。
通过PC机向无人机通信终端发送数据测试表明，改进型LWIP协议栈的实时性和响应速度得到了明显的改善。无人机通信终端发送的数据能够在地面站系统上正常显示，地面站系统也能够实现对无人机的控制操作，实现了无人机与地面站系统的通信。
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