王林林 付曉強

摘 要：通常在無人機的飛行中，能夠?qū)崟r的反應(yīng)無人機的信息，針對上述情況研制了一種簡單的無人機地面站軟件，以Windows操作系統(tǒng)為平臺，在Visual C ++環(huán)境下設(shè)計實現(xiàn)的，實現(xiàn)了計算機對無人機的實時顯示。實踐證明，該系統(tǒng)測量精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強，具有一定的應(yīng)用前景和使用價值。

關(guān)鍵詞：無人機 地面站 實時 硬件設(shè)計

中圖分類號：TP79 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0004-02

無人機不僅在軍事上得到了廣泛的應(yīng)用，而且在民用方面也得到了普遍重視。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，利用計算機的軟、硬件，建立有關(guān)無人機的飛行、控制以及評估的仿真系統(tǒng)已經(jīng)成為各國的共識。而以往的飛行仿真中，得到的結(jié)果都是大量的數(shù)據(jù)或曲線，不具有直觀性?？梢暬夹g(shù)的出現(xiàn)，使得仿真結(jié)果不再單調(diào)，甚至人們可以與計算機進行直接交互，對虛擬世界中具有形體的信息進行操作，實現(xiàn)了人、機合一?！盁o人機地面站”正是運用計算機圖形學(xué)知識結(jié)合現(xiàn)代計算機仿真技術(shù)實現(xiàn)的仿真系統(tǒng)，它為地面人員提供了一個形象的、虛擬的飛行界面，用于顯示無人機的各種飛行參數(shù)，更加方便地實現(xiàn)地面人員對無人機的控制。

1 平臺總體構(gòu)架設(shè)計

系統(tǒng)主要由軟件部分和硬件部分組成，整體框圖如圖1所示。

2 硬件部分

硬件部分主要是地面與無線電臺的連接電路、GPS與無線電臺的連接電路兩部分組成。

2.1 地面與無線電臺連接部分的硬件設(shè)計

地面與無線電臺連接部分是設(shè)計的重要組成部分，它將空中的定位數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)傳電臺傳給電腦，是地面數(shù)據(jù)能否準確的傳輸并進行顯示的關(guān)鍵。地面與無線電臺連接部分的硬件設(shè)計如圖2所示。

2.2 GPS與無線電臺連接部分的硬件設(shè)計

將GPS與數(shù)傳模塊相連，GPS定位數(shù)據(jù)通過數(shù)傳模塊經(jīng)天線傳給地面是數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾M成部分。GPS與無線電臺連接部分的硬件設(shè)計如圖3所示。

3 無人機地面站的軟件設(shè)計

軟件部分主要是無人機處于無人飛行時，GPS接收機不斷地把GPS定位信息通過數(shù)傳電臺經(jīng)天線再經(jīng)串口傳送到PC機中并進行顯示。對串行口的操作一般可分為4個步驟。

（1）串口的初始化。

（2）接收ASCII碼信息。

（3）將信息轉(zhuǎn)化并傳遞給程序中的變量。

（4）關(guān)閉串行口。

本系統(tǒng)采用的是“$GPRMC”的定位數(shù)據(jù)。由于接收機不斷地向主機發(fā)送各種數(shù)據(jù)幀，所以在處理時一般先通過對幀頭的判斷，實際上只對“$GPRMC”幀進行數(shù)據(jù)的提取處理。根據(jù)程序設(shè)計方案，畫出主程序流程圖如圖4所示。由于GPS定位信息內(nèi)容較少，因此多用RS232串口將定位信息（NEMA0183碼）從GPS接收機傳送到計算機中進行信息提取處理。MSComm控件不僅提供了功能完善的串口數(shù)據(jù)接受功能，而且它的事件驅(qū)動方式是一種功能強大的處理串行通信方式。下面是MSComm控件OnComm事件程序。

if（m_comm.GetCommEvent（）==2）//接收區(qū)中有數(shù)據(jù)

{m_input1=m_comm.GetInput（）；//讀取數(shù)據(jù)

m_input2=m_input1；//將VARIANT 型變量轉(zhuǎn)換為COleSafeArray型數(shù)據(jù)

length=m_input2.GetOneDimSize（）；//確定數(shù)據(jù)長度

CString s[1024]；

int j=0；

for（i=0；i

{m_input2.GetElement（&i，data+i）；

BYTE a=*（char*）（data+i）；

str.Format（"%c"，a）；

s[i]=str；}

同其他通信協(xié)議類似，根據(jù)幀結(jié)構(gòu)可完成對各GPS定位信息的提取。運行結(jié)果如圖5所示。

4 結(jié)論

該文以Windows操作系統(tǒng)為平臺，開發(fā)了一個以VisualC++6.0為核心的無人機地面站，可實現(xiàn)無人機飛行的實時顯示。通過整機聯(lián)調(diào)驗證了系統(tǒng)的可行性，能滿足設(shè)計要求，達到設(shè)計的指標，無論在軍事上還是在我們的日常生產(chǎn)中此系統(tǒng)都起著不可替代的作用。

參考文獻

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