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App系统硕士论文开题报告精选

论文编号:lw201807251543375076 所属栏目:硕士开题报告 发布日期:2018年07月30日 论文编辑:www.51lunwen.com
本文是一篇开题报告,开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架,没有必要像论文目录那样详细。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇开题报告,供大家参考。


题目:小型无人机地面站App系统的设计与实现


一、研究背景与意义


无人机(Unmanned Aerial Vehicle,简称UAV)是一种具有自主导航飞行能力,而且能够由地面终端通过无线数据链进行状态的实时监控和任务调度的无人驾驶飞行器。无人机根据升力产生来源,可细分为固定翼、扑翼和旋翼无人机,其中旋翼无人机又进一步包含了常规布局的单旋翼直升机及多旋翼。固定翼无人机研究较早,由于它具有一定的滑翔能力,抗风能力强,能自主实现飞行控制,在长距离巡航、军事轰炸等领域,固定翼无人机的应用越来越普遍。旋翼无人机具有飞行灵活、能实现垂直起降、空中悬停等特点,适合应用于较为复杂环境下的飞行任务。特别是微小型无人直升机在航拍、对地面目标进行跟踪、地形勘测及地理测绘等方面具有广阔的应用前景。对无人机的研究已经有一个世纪之久,最初的无人机主要应用在军事方面。无人机在军事领域上主要用于侦察监视、骗敌诱饵、实施干扰、火力引导和信号中继等。无人机也逐渐应用于民用领域,如土地资源调查、矿产资源开发调查与监视、铁路监视勘测、灾情勘察等方面。例如,灾情侦查方面,在 2008 年的汶川地震中,我国相继通过派出两架小型无人机对汶川地震中的重灾区域拍摄了高清照片,为救助人员提供了及时且重要的灾情情况。


无人机系统的组成中包含了两个关键的控制系统:飞行控制系统和地面站控制系统。其中地面站控制系统对无人机能进行远程操控,它不仅能实时监控无人机飞行时的飞行状态和任务设备运行情况,而且还可以通过地面站发送控制指令以调整无人机的飞行姿态,同时还能规划航迹任务。因此,进行地面站研究对整个无人机系统有着至关重要的作用。


二、课题来源


本课题是电子科技大学机器人研究中心承担的国家 973 项目子课题《复杂空域环境下飞行器系统机动理论与方法》的内在要求。
课题的研究工作目标是:结合项目对地面站App系统的功能要求,对系统进行总体设计,并对开发该地面站App系统所涉及的关键技术和问题进行研究,最终实现系统的功能,完成项目所需的地面站App系统。


三、研究内容


在开发地面站App系统的实践过程中,本文编辑主要的工作内容有:一是参与系统的需求分析,总体设计与功能模块设计,二是研究地面站的串口通信和通信协议,三是飞行状态数据的显示和控制及视频实时播放器的实现,四是完成电子地图的加载和地图操作功能的实现,五是实现航迹规划,最后是数据存储和数据分析的实现。


实现该地面站App系统所涉及的关键技术有:基于 Serialport 类实现实时串口通信;基于地图切片技术完成电子地图的显示及地图所具备的基本功能操作;基于 MAVLink 通信协议的通信链路和基于 MAVLink 的航点协议实现航迹规划的设计;基于 FFmpeg 库的视频播放器。通过这些技术,实现小型无人机地面站App系统需要完成以下主要内容:


1) 结合项目需求完成小型无人机地面站App系统的总体设计方案;


2) 实现基于 MAVLink 协议和串口通信的数据链路;


3) 用于显示飞行状态数据信息的虚拟仪表和数字控件;


4) 完成电子地图的显示及地图所具备的基本功能操作;


5) 航迹规划与航迹操作的实现;


6) 接收并解析航拍视频数据以供播放器实时播放;


7) 飞行状态数据和航迹数据的存储和数据回放,及图表显示数据以进行数据分析。


四、本文组织结构


本文通过研究课题的背景,及论述实现地面站App系统所涉及的关键技术,并对系统的总体设计做出分析,最后实现系统功能,将论文分为以下章节,每章研究的内容如下:


第一章为绪论。主要对小型无人机地面站系统的背景及研究现状做出了论述。


第二章先容系统的相关技术。对实现地面站App系统所涉及的关键技术进行了先容,包括通信传输时所使用的通信方式和通信协议,电子地图的加载原理,实现播放器所使用的 FFmpeg 编码库等。


第三章分析系统的总体设计与功能模块设计。首先结合项目需求提出了该地面站的需求,再是对整个App系统的总体结构做出了分析,接着是先容了App开发的环境,最后详细阐述了实现该系统所需的功能及其设计方案。


第四章是详细先容系统的功能实现。根据系统的总体设计,通过用户操作层、数据通信层及数据管理层分别实现系统的功能需求,用户操作层包括App界面的设计与实现、电子地图及其功能操作的实现、飞行状态的显示及控制指令的实现、视频播放器的实现、航迹规划的实现,串口通信的实现,实现飞行状态数据的存储、回放和分析。


第五章是系统测试。通过飞控、图传与地面站的实际连接调试操作,验证了地面站App系统设计的所有功能模块。


第六章是总结与展望。对本论文的工作内容做出总结,及对系统中存在的不足做出改进和展望。


五、提纲


目录


第一章 绪论


1.1研究背景与意义
1.2小型无人机系统概述
1.2.1小型无人机系统基本组成
1.2.2小型无人机的研究及现状
1.3小型无人机地面站系统概述
1.3.1小型无人机地面站系统
1.3.2地面站的国内外研究现状
1.4课题来源与研究内容
1.4.1课题来源
1.4.2研究内容
1.5本文组织结构


第二章 相关理论与技术先容


2.1串口通信
2.1.1串口通信基本概念
2.1.2常用串口通信实现方法
2.2 MAVLink协议
2.2.1上行数据帧
2.2.2下行数据帧
2.3电子地图技术
2.3.1地图加载原理
2.3.2 GMap.NET主要功能
2.4 FFmpeg编码库
2.5图形化数据分析工具


第三章 地面站App系统的需求分析和详细设计


3.1App系统的需求分析
3.2App系统的总体结构
3.3地面站App系统的功能模块设计
3.3.1用户操作层的设计
3.3.2数据通信层的设计
3.3.3数据管理层的设计
3.4App开发工具


第四章 地面站App系统的实现


4.1用户操作层实现
4.1.1基本操作模块的实现
4.1.2监控模块的实现
4.1.3航迹规划模块的实现
4.2数据通信模块的实现
4.2.1串口通信的实现过程
4.2.2数据的接收与发送
4.3数据管理模块的实现
4.3.1数据存储的实现
4.3.2数据分析的实现


第五章 地面站App系统测试与结果分析


5.1测试环境
5.2App基本功能界面展示
5.3App模块功能及性能测试
5.3.1数据链路连接测试
5.3.2飞行状态监控模块测试
5.3.3电子地图航迹显示及航迹规划功能测试
5.3.4数据分析功能测试
5.3.5实时播放器测试


第六章 总结与展望


6.1本文总结
6.2展望


致 谢
参考文献


六、进度安排


20XX年11月01日-11月07日 论文选题、
20XX年11月08日-11月20日 初步收集mg娱乐场相关材料,填写《任务书》
20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉mg娱乐场资料,撰写开题报告
20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告
20XX年01月04日-02月15日 完成mg娱乐场初稿,上交引导老师
20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
20XX年03月21日-04月10日 论文答辩


七、参考文献


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[2]黄国平。基于数字信号处理器(DSP)的四旋翼无人机自主控制系统研究[D].天津:天津大学,2012,1-2
[3]李浩涛。基于四旋翼无人机传感器数据采集与处理的研究[D].天津:天津大学,2011,1-2
[4]H.Shim, T.J.Koo, F.Hoffmann, et al. A Comprehensive Study of Control Design for anAutonomous Helicopter[C]. Proceedings of the 37thIEEE Conference on Decision andControl,1998,Vol.4:3653-3658
[5]Zak Sarris. Survey of UAV Applications in Civil Markets[C].In IEEE Mediterranean Conference on Control and Automation, June 2001
[6]Jeremiah Gertler. U.S. Unmanned Aerial Systems[R]. January 3,2012
[7]张畏,张首一。无人机的战场应用与发展趋势[J].科技信息(科学教研), 2008(13):359-374
[8]黄爱华,邓克绪。民用无人机发展现状及关键技术[C].南京,2012.11,24-30
[9]肖征宇。无人机地面站App的设计与实现[D].杭州:浙江大学,2010,2-3
[10]李云,徐伟,吴玮。灾情监测无人机技术应用于研究[J].灾害学,2011(1):139-143


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