臺灣博碩士論文加值系統

為了易於程式的設計與維護，本論文基於先前地面站所達到的功能，利用LabVIEW圖控軟體重新設計地面導控系統。自主無人飛行載具地面導控系統的設計主要分為兩個部分，其中一部分為顯示介面，另一部分為導控站的控制介面。其中顯示介面提供即時遙測技術，包括資料傳輸能力、GPS資訊、電子地圖、載具飛行資訊、資料紀錄、緊急狀況警報與載具的健康資訊。控制介面由開關、按鈕、旋鈕與搖桿所構成，分別用於導航控制、飛行模態控制與混合模態控制。其中，機載飛行控制器的參數介面能於飛行時做即時參數調整，在控制器設計的初始階段特別有用。另外，成功整合GPS與Google Earth電子地圖實現GPS導引飛行，於飛行任務中產生即時飛行軌跡與顯示載具即時位置於電子地圖。

In light of the ease of programming as well as maintenance, the thesis has been devoted to redesign the ground station using LabVIEW based on the previous approach. The design of a ground station for unmanned aerial vehicles consists mainly of two parts. One of which is the display interface and the other is the console of the station. The display interface provides real-time telemetry including data transmission facilities, GPS information, real-time electronic flight map, vehicle flight information, data logging, emergency alert and health conditioning of the vehicle. The console consists of interface equipped with switches, pushbuttons, knobs and sticks used for navigation control, flight mode control, and hybrid mode control, respectively. Specifically, an interface for real-time adjusting of parameters of the on-board flight controller, which is referred to as tuning-on-the-fly is also provided. It is particularly useful in the initial phase of controller design. We have successfully integrated GPS with the Google Earth electronic map to perform the GPS-guided flight. The real-time flight trajectory can be generated on the map for displaying the instant position of the vehicle during the flight mission.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
一、 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 國內外文獻回顧 1
1.3 歷屆研究回顧 2
1.4 研究動機與目的 3
1.5 論文架構 5
二、 地面導控系統硬體架構 6
2.1 前言 6
2.2 姿態感測系統 7
2.3全球衛星定位系統 8
2.4 自主飛行控制器 9
2.5 影像感測系統 11
2.5.1 SONY MIN-P866SB CCD攝影機 11
2.5.2 1.2G影像傳輸模組 12
2.6 地面導控系統 13
2.6.1 地面導控系統需具備之功能 13
2.6.2 地面導控系統硬體設備 14
2.7 導控軟體開發工具比較 20
2.7.1 Borland C++ Builder 6 開發軟體 20
2.7.2 LabVIEW 2010 圖控軟體 22
2.7.3 圖形化開發軟體比較 24
三、 基於 LabVIEW 的導控系統軟體設計與實現 25
3.1無線資料傳輸 26
3.1.1 資料編碼與解碼 26
3.1.2 無線傳輸資料通訊協定 27
3.2 地面導控系統軟體設計與實現 29
3.2.1 導控軟體主控畫面 30
3.2.2 飛行指令介面 34
3.2.3 飛行狀態介面 38
3.2.4 階層式模糊控制器圖形介面 39
3.2.5 動態波形圖介面 43
3.2.6 GPS 與 Google Earth 導航介面 47
3.2.7 搖桿介面 52
3.2.8 即時影像介面 55
四、 系統驗證與測試成果 56
4.1 實驗前準備 56
4.2 實際飛行實驗 57
4.2.1 停懸模態測試結果 57
4.2.2 點對點飛行任務測試結果 60
4.2.3搖桿任務測試結果 63
4.3 飛行資料紀錄 67
五、 結論與未來展望 69
5.1結論 69
5.2 未來展望 70
參考文獻 71

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