四旋翼飞行器监测平台软件的研究与开发

1绪论 (1)

1.1研究背景及意义 (1)

1.2国内外研究现状 (3)

1.2.1四旋翼飞行器的研究现状 (3)

1.2.2地面监测平台软件的研究现状 (4)

1.3本文研究内容及章节结构 (7)

2地面监测平台总体方案及相关理论 (9)

2.1地面监测系统整体方案概述 (9)

2.2系统硬件设计 (10)

2.2.1四旋翼飞行器 (10)

2.2.2无线数据通信设备 (12)

2.2.3地面接收计算机与遥控器 (13)

2.3系统软件设计及开发工具 (13)

2.3.1系统软件设计 (13)

2.3.2软件开发工具及环境简介 (15)

2.4故障诊断方法 (17)

2.4.1故障诊断系统的实现过程 (17)

2.4.2故障诊断方法介绍 (17)

2.4.3主元分析理论及数学基础 (18)

2.5本章小结 (24)

3地面监测系统软件功能实现 (25)

3.1设计要求 (25)

3.2子模块设计 (25)

3.2.1通信控制模块 (26)

3.2.2数据显示模块 (29)

3.2.3数据分析与存储模块 (30)

3.2.4传感器故障检测模块 (31)

3.3子模块界面实现 (32)

3.3.1通信控制界面 (32)

3.3.2数据显示界面 (32)

3.3.3数据分析与存储界面 (33)

3.3.4传感器故障诊断界面 (33)

3.4本章小结 (34)

4无线链路与通讯接口设计 (35)

4.1飞控端与地面站硬件接口的设计 (35)

4.1.1MCU相关资源的配置 (35)

4.1.2NRF24L01模块的配置 (37)

4.2飞控与地面监测系统的通讯协议 (38)

4.2.1通讯协议的格式 (38)

4.2.2飞控端消息定义 (38)

4.2.3地面端消息定义 (41)

4.3通讯消息编码与解码程序设计 (42)

4.4本章小结 (44)

5基于PCA的传感器故障检测技术研究 (45)

5.1传感器故障分类及故障模型 (45)

5.2基于PCA的传感器故障检测与识别 (46)

5.2.1故障检测原理 (46)

5.2.2故障检测方法 (47)

5.2.3故障识别方法 (49)

5.3飞控板传感器故障检测的流程 (50)

5.4Quadrotor传感器故障检测实验及结果分析 (50)

5.5本章小结 (57)

6结论与展望 (59)

6.1总结 (59)

6.2展望 (59)

参考文献 (61)

攻读硕士学位期间发表的论文 (64)

攻读硕士学位期间参与的科研项目 (65)

致谢 (66)

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