工控机在无人机地面工作站中的应用

2019-08-07 15:36:41 121

系统概述


无人机地面站一般由遥控器、计算机、视频显示器、电源系统、数传电台等设备组成。计算机上装有飞控软件,可规划无人机的飞行线路,并设定飞行高度、飞行速度、飞行地点、飞行任务等,通过数传电台将任务数据编译传送至无人机的飞行控制系统以实现对无人机的操控。


数传电台是无人机与地面站通信的一个主要工具,计算机给无人机的任务,无人机实时飞行高度、速度等数据都通过它来传输,以便实时监控飞机情况,根据需要随时修改飞机航向。数传电台采用的接口协议有TTL接口、RS485接口和RS232接口,不过也有一些CAN-BUS总线接口,频率有2.4GHZ、433MHZ、900MHZ、915MH。


工作原理


无人机飞行控制系统工作原理是:地面站开机,规划航线,飞行控制系统开机,上传航线至飞行控制系统,设置自动起飞及降落参数,如起飞时离地速度、抬头角度、爬升高度,结束高度、盘旋半径或直径等,然后检查飞控中的错误、报警,最后完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等过程。


系统需求


地面站作为整个无人机系统的控制中心,其控制内容包括:飞行器的飞行过程、飞行航迹、有效载荷的任务功能、通讯链路的正常工作以及飞行器的发射和回收。无人机要实现各种飞行姿态与动作,以及完成各种拍摄等任务,都离不开地面站控制系统的强力支持。因此保障无人机飞行的可靠性,除了无人机本身的品质可靠外,地面站控制系统的可靠性也相当重要。在地面站控制系统的计算机硬件方面的选择上,应该选择可靠度与安全性更高的嵌入式工控机硬件产品。


地面站主要应用在室外,环境条件较复杂,要求嵌入式工控机方便携带和移动,具有防水、防尘、防振等特性。根据无人机工作特性,要求嵌入式工控机具有图像显示、图像保存、音视频传输的功能。


解决方案


目前大部分无人机地面站中是把RC摇杆式遥控器作为操作无人机的主要手段,平板电脑或笔记本电脑作为无人机回传实时影像的展示平台。由此,存在操作较复杂、PC使用功能单一和便携性较差等不足。相比传统的无人机操作方式,研为大力推广在工业平板电脑中搭载飞控软件作为的操控终端以取代繁琐的摇杆操作,实现无人机影像数据传输和操控工作的一体化。

图片关键词


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