發(fā)布時(shí)間：2025-06-04 04:23

　　近年來,全世界陸續(xù)發(fā)生了多次地震,其中以突發(fā)地震居多。在目前的科技水平下,短臨地震難以做到準(zhǔn)確預(yù)測(cè),一旦地震在未能預(yù)測(cè)的情況下發(fā)生,將會(huì)對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的損失。結(jié)合實(shí)際的救援經(jīng)驗(yàn)來看,及時(shí)獲取被困人員位置信息和生命狀態(tài)信息能夠最大程度的幫助救援人員快速、有效的展開救援工作。因此對(duì)地震發(fā)生后被困人員的位置探測(cè)和信息獲取的研究,具有十分重要的意義。本文首先闡述了無人機(jī)機(jī)載震后搜尋系統(tǒng)的研究背景和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,提出了課題研究的目的和意義,然后對(duì)震后搜尋系統(tǒng)的工作原理和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入細(xì)致的分析。本文研究設(shè)計(jì)了一套基于ARM和Linux的嵌入式無人機(jī)機(jī)載震后搜尋系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括機(jī)載搜尋平臺(tái)和地面顯示平臺(tái),為獲取被困人員的位置信息和生命狀態(tài)信息搭建了應(yīng)用平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上,為了使無人機(jī)在廢墟上空穩(wěn)定飛行,具有較強(qiáng)的抗風(fēng)干擾能力,對(duì)無人機(jī)的飛行控制策略進(jìn)行了研究,選取了一種最優(yōu)的控制算法。在硬件設(shè)計(jì)方面,以S3C2440A為核心處理器,控制測(cè)距傳感器、生命探測(cè)傳感器、圖像采集模塊、4G通信模塊和北斗模塊,實(shí)現(xiàn)了對(duì)被困人員位置信息和生命狀態(tài)信息的獲取,并實(shí)時(shí)將這些信息發(fā)送到地面顯示平...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究目的與意義
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 需求分析
    2.2 系統(tǒng)方案論證
        2.2.1 主控芯片選型
        2.2.2 傳感器選型
        2.2.3 遠(yuǎn)程通信與定位模塊
        2.2.4 無人機(jī)選型與飛行控制方案
        2.2.5 人機(jī)交互界面
        2.2.6 系統(tǒng)防爆措施
    2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
        2.3.1 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
        2.3.2 軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
    3.1 主控芯片及其最小系統(tǒng)
    3.2 存儲(chǔ)器接口電路
    3.3 電源電路
    3.4 傳感檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)
        3.4.1 測(cè)距傳感器
        3.4.2 生命探測(cè)傳感器
    3.5 輔助模塊設(shè)計(jì)
        3.5.1 圖像采集模塊
        3.5.2 4G通信模塊
        3.5.3 北斗模塊
    3.6 本章小結(jié)
第4章 無人機(jī)平臺(tái)飛行控制系統(tǒng)
    4.1 四旋翼無人機(jī)的工作原理
    4.2 四旋翼無人機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型
        4.2.1 坐標(biāo)描述及其轉(zhuǎn)換關(guān)系
        4.2.2 建立動(dòng)力學(xué)方程
        4.2.3 數(shù)學(xué)模型的簡(jiǎn)化
    4.3 四旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)與仿真平臺(tái)搭建
    4.4 基于PID的四旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)與仿真
    4.5 基于自抗擾控制算法的四旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)
        4.5.1 自抗擾控制原理
        4.5.2 自抗擾控制器算法
        4.5.3 Simulink仿真結(jié)果
    4.6 PID與自抗擾控制算法的抗風(fēng)干擾性能比較
        4.6.1 姿態(tài)抗干擾仿真
        4.6.2 高度抗風(fēng)干擾仿真
    4.7 本章小結(jié)
第5章 軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)與調(diào)試
    5.1 操作系統(tǒng)平臺(tái)搭建
        5.1.1 BootLoader的構(gòu)建
        5.1.2 根文件系統(tǒng)的移植
        5.1.3 Linux內(nèi)核移植
    5.2 超聲波測(cè)距傳感器程序設(shè)計(jì)
    5.3 輔助模塊軟件設(shè)計(jì)
        5.3.1 圖像采集模塊軟件設(shè)計(jì)
        5.3.2 4G網(wǎng)絡(luò)通信模塊軟件設(shè)計(jì)
        5.3.3 北斗模塊軟件設(shè)計(jì)
    5.4 地面數(shù)據(jù)接收與顯示平臺(tái)設(shè)計(jì)
        5.4.1 整體設(shè)計(jì)
        5.4.2 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)與分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：4049305