【摘 要】
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随着科技的不断进步,无人机市场正在迅速崛起,其应用的领域和适用行业也愈发的广泛,而在无人机系统中占据重要地位的地面站系统,也开始得到人们的重视,逐渐成为国内外的研究热点。地面站系统作为无人机的“控制中枢”,对其涉及到的原理和技术,以及开发方法和流程的研究,无论是对无人机还是地面站系统本身的发展都具有十分重要的意义。针对市场上地面站系统存在操作繁琐、界面复杂等问题,本文对无人机地面站系统进行了研究,
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随着科技的不断进步,无人机市场正在迅速崛起,其应用的领域和适用行业也愈发的广泛,而在无人机系统中占据重要地位的地面站系统,也开始得到人们的重视,逐渐成为国内外的研究热点。地面站系统作为无人机的“控制中枢”,对其涉及到的原理和技术,以及开发方法和流程的研究,无论是对无人机还是地面站系统本身的发展都具有十分重要的意义。针对市场上地面站系统存在操作繁琐、界面复杂等问题,本文对无人机地面站系统进行了研究,主要工作内容如下:一是对地面站系统的研究和实现。通过研究已有地面站系统的各个模块的特性,完成了系统的结构设计和功能实现:利用GMap.NET控件实现电子地图和航迹规划的功能;在数据通信方面,采用MAVLink协议对数据进行封装,完成串口对数据的发送与接收功能,有效地减少了系统的开销,降低系统设计的复杂度;同时基于虚拟仪表功能的实现,完成地面站系统对无人机的实时监测。二是针对地面站系统与无人机在数据通信过程中可能发生数据丢失的情况,提出了一种基于梯度下降算法思想的改进算法。该算法通过引入动量衰减参数γ,抑制其在垂直方向上动荡,同时加大在水平方向上的步长,加快收敛速度;引入动量参数v,避免由于步长的加大从而错过最优解。通过使用该算法进行数据的拟合,可以得到缺失数据的估计值,由此提高地面站操作人员后期数据处理的准确性。对地面站系统的各个功能进行模拟仿真测试,成功验证了本次研究的地面站系统的可靠性与稳定性。该地面站系统满足基本的功能需求,弥补了同类型地面站系统存在的操作复杂、界面繁琐等不足之处,为进一步开发适用于实际工程应用的地面站系统奠定了坚实的基础。图[33]表[4]参[46]
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