无人机课程设计模板
无人机教学教案模板及范文

#### 教学目标1. 知识目标:- 学生能够了解无人机的基本原理和组成。
- 学生能够掌握无人机的操控方法和安全飞行规范。
2. 技能目标:- 学生能够熟练操作无人机进行基本飞行。
- 学生能够根据实际需求调整无人机的飞行路径。
3. 情感目标:- 培养学生对无人机技术的兴趣和好奇心。
- 增强学生的团队合作精神和责任感。
#### 教学内容一、课程概述1. 课程名称:无人机操控与航拍技术2. 课时安排:共4课时3. 授课对象:高中信息技术或物理课程二、教学大纲第一课时:无人机基本原理与组成1. 教学目标:- 了解无人机的基本工作原理。
- 认识无人机的组成部分。
2. 教学内容:- 无人机的发展历程- 无人机的分类- 无人机的组成部分(动力系统、飞行控制系统、导航系统等)3. 教学方法:- 讲授法- 案例分析法第二课时:无人机操控基础1. 教学目标:- 掌握无人机的操控方法。
- 了解无人机的基本飞行操作。
2. 教学内容:- 无人机的操控设备- 无人机的起飞与降落- 基本飞行操作(前进、后退、上升、下降等)3. 教学方法:- 实训法- 视频演示法第三课时:无人机航拍技术1. 教学目标:- 掌握无人机航拍的基本技巧。
- 了解航拍在摄影中的应用。
2. 教学内容:- 航拍的定义和作用- 航拍设备的选择- 航拍技巧(飞行路径、拍摄角度等)3. 教学方法:- 案例分析法- 实训法第四课时:无人机安全飞行与维护1. 教学目标:- 了解无人机安全飞行的规范。
- 掌握无人机的基本维护方法。
2. 教学内容:- 无人机安全飞行的规定- 无人机常见故障及排除方法- 无人机的基本维护3. 教学方法:- 讲授法- 实训法#### 教学过程第一课时:无人机基本原理与组成1. 导入:通过展示无人机飞行视频,激发学生的学习兴趣。
2. 讲授:介绍无人机的发展历程、分类和组成部分。
3. 讨论:分组讨论无人机在实际生活中的应用。
4. 总结:总结本节课的重点内容。
无人机知识课教案模板范文

授课班级:XX年级XX班授课教师:XX授课课时:2课时教学目标:1. 知识目标:(1)了解无人机的定义、分类、性能指标和应用领域。
(2)掌握无人机的基本原理和飞行原理。
(3)了解无人机的发展历程和未来发展趋势。
2. 能力目标:(1)培养学生对无人机技术的兴趣和探索精神。
(2)提高学生的动手实践能力,激发创新思维。
(3)使学生具备无人机操作的基本技能。
3. 情感目标:(1)培养学生热爱科学、勇于探索的精神。
(2)增强学生的团队协作意识,培养良好的学习氛围。
教学重点:1. 无人机的定义、分类、性能指标和应用领域。
2. 无人机的基本原理和飞行原理。
3. 无人机的发展历程和未来发展趋势。
教学难点:1. 无人机的基本原理和飞行原理的深入理解。
2. 无人机操作技能的培养。
教学准备:1. 多媒体设备,如电脑、投影仪等。
2. 无人机模型或图片资料。
3. 无人机操作模拟软件。
教学过程:一、导入新课1. 利用多媒体展示无人机航拍、救援、农业等领域应用的视频,激发学生的兴趣。
2. 提问:同学们对无人机有哪些了解?它们有哪些用途?二、讲授新课1. 无人机概述(1)无人机的定义、分类、性能指标和应用领域。
(2)无人机与航模的区别。
2. 无人机基本原理(1)无人机的动力系统。
(2)无人机的控制系统。
(3)无人机的导航系统。
3. 无人机飞行原理(1)无人机升力产生原理。
(2)无人机飞行控制原理。
4. 无人机发展历程和未来发展趋势(1)无人机的发展历程。
(2)无人机在各个领域的应用现状。
(3)无人机未来发展趋势。
三、课堂互动1. 提问:同学们认为无人机在哪些领域具有广阔的应用前景?2. 分组讨论:如何提高无人机性能,使其在特定领域发挥更大作用?四、实践操作1. 利用无人机操作模拟软件,让学生体验无人机飞行操作。
2. 教师演示无人机操作技巧,学生跟随学习。
五、课堂总结1. 回顾本节课所学内容,强调重点知识。
2. 布置课后作业:查阅资料,了解无人机在某一领域的应用案例。
无人机教学法教案模板

一、教学目标1. 让学生了解无人机的基本原理和组成;2. 掌握无人机的基本操作方法;3. 培养学生安全意识,提高无人机操控技能;4. 培养学生团队协作和创新能力。
二、教学对象1. 初学者:对无人机感兴趣,希望学习无人机操作技能;2. 中级学习者:已具备一定无人机操作基础,希望提高操控水平;3. 高级学习者:具备较高无人机操作技能,希望深入学习无人机领域。
三、教学内容1. 无人机基本原理及组成;2. 无人机操作方法及技巧;3. 无人机飞行安全知识;4. 无人机应用领域及创新实践。
四、教学安排1. 理论教学:2课时2. 实践操作:4课时3. 创新实践:2课时五、教学步骤(一)理论教学(2课时)1. 无人机基本原理及组成- 无人机发展历程- 无人机分类- 无人机组成部件2. 无人机操作方法及技巧- 无人机飞行原理- 无人机操控技巧- 无人机故障排除(二)实践操作(4课时)1. 无人机组装与调试- 无人机零部件组装- 无人机系统调试2. 无人机基本操控- 无人机起飞与降落- 无人机悬停与移动- 无人机转弯与盘旋3. 无人机高级操控- 无人机空中悬停- 无人机定高飞行- 无人机水平8字航线4. 无人机故障排除- 无人机常见故障及处理方法 - 无人机故障案例分析(三)创新实践(2课时)1. 无人机编程与控制- 无人机编程基础- 无人机自主飞行编程2. 无人机应用实践- 无人机航拍与摄影- 无人机遥感测绘- 无人机农业应用六、教学评价1. 理论知识掌握情况;2. 实践操作技能水平;3. 团队协作与创新能力;4. 无人机飞行安全意识。
七、教学资源1. 教材:《无人机操控技术》;2. 教学视频:无人机操作教程;3. 实践设备:无人机、遥控器、地面站等;4. 网络资源:无人机论坛、博客等。
八、教学注意事项1. 严格遵守无人机飞行安全规定;2. 培养学生团队协作精神,共同完成实践任务;3. 注重学生个性化发展,关注学生兴趣与特长;4. 加强教学反馈,及时调整教学策略。
无人机教案设计方案模板

一、课程名称:无人机航拍课程二、课时安排:共4课时三、教学目标:1. 让学生了解无人机的基本原理和构造;2. 培养学生无人机航拍的基本技能;3. 增强学生的创新思维和团队合作能力;4. 提高学生的审美素养和艺术鉴赏能力。
四、教学内容:1. 无人机基本原理与构造2. 无人机操作技巧3. 航拍拍摄技巧4. 后期剪辑与制作五、教学步骤:第一课时:无人机基本原理与构造1. 导入:通过图片、视频等形式,让学生了解无人机的发展历程和应用领域。
2. 讲解:讲解无人机的基本原理和构造,包括飞控系统、动力系统、导航系统等。
3. 实践:学生分组,每组一台无人机,进行无人机拆解和组装练习。
4. 总结:总结本节课所学内容,布置课后作业。
第二课时:无人机操作技巧1. 导入:回顾上一节课所学内容,引出无人机操作技巧。
2. 讲解:讲解无人机操作的基本技巧,包括起飞、降落、悬停、前进、后退等。
3. 实践:学生分组,每组一台无人机,进行无人机操作练习。
4. 总结:总结本节课所学内容,布置课后作业。
第三课时:航拍拍摄技巧1. 导入:回顾前两节课所学内容,引出航拍拍摄技巧。
2. 讲解:讲解航拍拍摄的基本技巧,包括飞行高度、拍摄角度、构图等。
3. 实践:学生分组,每组一台无人机,进行航拍拍摄练习。
4. 总结:总结本节课所学内容,布置课后作业。
第四课时:后期剪辑与制作1. 导入:回顾前三节课所学内容,引出后期剪辑与制作。
2. 讲解:讲解后期剪辑与制作的基本技巧,包括视频剪辑、音频处理、特效添加等。
3. 实践:学生分组,每组一台无人机,进行航拍视频剪辑与制作。
4. 总结:总结本节课所学内容,布置课后作业。
六、教学评价:1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、团队合作能力等。
2. 课后作业:检查学生完成作业的质量,了解学生对所学知识的掌握程度。
3. 航拍作品:评价学生的航拍作品,包括拍摄技巧、后期制作等方面。
七、教学反思:1. 教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教。
无人机实践方案设计模板

一、项目背景随着科技的飞速发展,无人机技术在我国得到了广泛应用,无人机在农业、交通、环保、测绘等多个领域展现出巨大的潜力。
为提高无人机操作技能,培养无人机应用人才,特制定本无人机实践方案。
二、项目目标1. 培养学生无人机操作技能,提高无人机应用水平;2. 提升学生对无人机技术的了解,激发学生对无人机技术的兴趣;3. 培养学生的团队协作能力,提高学生解决实际问题的能力;4. 促进无人机技术在各领域的应用,推动无人机产业的发展。
三、实践内容1. 无人机基础知识学习(1)无人机发展历程(2)无人机分类及特点(3)无人机飞行原理及控制方法(4)无人机应用领域2. 无人机飞行操作训练(1)无人机组装与调试(2)无人机地面站操作(3)无人机空中飞行操作(4)无人机避障与悬停训练3. 无人机任务规划与执行(1)无人机航拍任务规划(2)无人机测绘任务规划(3)无人机应急任务规划(4)无人机任务执行与数据采集4. 无人机故障排除与维护(1)无人机常见故障分析(2)无人机故障排除方法(3)无人机日常维护保养四、实践步骤1. 准备阶段(1)组建实践团队,明确团队成员职责;(2)采购无人机及相关设备;(3)制定实践计划,明确实践时间、地点、内容等。
2. 学习阶段(1)学习无人机基础知识;(2)进行无人机飞行操作训练;(3)了解无人机任务规划与执行方法。
3. 实践阶段(1)根据实践计划,进行无人机任务规划;(2)执行无人机任务,采集数据;(3)对采集到的数据进行整理与分析。
4. 总结阶段(1)对实践过程进行总结,找出不足之处;(2)撰写实践报告,总结实践成果;(3)分享实践经验,提高团队成员能力。
五、实践评价1. 无人机操作技能评价(1)无人机组装与调试能力;(2)无人机地面站操作能力;(3)无人机空中飞行操作能力;(4)无人机避障与悬停能力。
2. 无人机任务规划与执行评价(1)无人机任务规划合理性;(2)无人机任务执行效果;(3)无人机数据采集与分析能力。
无人机教学及应用教案模板

一、课程名称:无人机操作与应用二、课程目标:1. 使学生了解无人机的基本原理和构造。
2. 培养学生无人机驾驶和操作技能。
3. 使学生掌握无人机在各个领域的应用。
4. 增强学生的安全意识和应急处理能力。
三、课程内容:第一部分:无人机基础知识1. 无人机的发展历程及现状2. 无人机的分类及特点3. 无人机的组成结构4. 无人机飞行原理第二部分:无人机驾驶与操作1. 无人机飞行前的准备2. 无人机起飞与降落技巧3. 无人机悬停与转向操作4. 无人机飞行中的安全注意事项5. 无人机应急处理及故障排除第三部分:无人机应用领域1. 农业植保2. 环境监测3. 航拍测绘4. 警务巡逻5. 消防救援6. 物流运输第四部分:无人机虚拟仿真教学1. 虚拟仿真教学系统的介绍2. 虚拟仿真教学的优势3. 虚拟仿真教学案例分享4. 虚拟仿真教学在实际应用中的意义第五部分:无人机法规与安全1. 国家无人机相关政策法规2. 无人机空域法规3. 无人机飞行安全规范4. 无人机事故案例分析四、教学进度安排:第一周:无人机基础知识(2课时)第二周:无人机驾驶与操作(4课时)第三周:无人机应用领域(3课时)第四周:无人机虚拟仿真教学(2课时)第五周:无人机法规与安全(2课时)五、教学方法与手段:1. 讲授法:讲解无人机的基本原理、构造、操作技巧等理论知识。
2. 案例分析法:通过分析无人机在各领域的应用案例,使学生了解无人机在实际工作中的应用。
3. 实践操作法:组织学生进行无人机驾驶与操作实践,提高学生的实际操作能力。
4. 虚拟仿真教学:利用虚拟仿真教学系统,让学生在虚拟环境中进行无人机操作练习。
5. 小组讨论法:分组讨论无人机应用中的问题,培养学生的团队协作能力。
六、考核方式:1. 平时成绩(40%):包括课堂表现、作业完成情况等。
2. 实践操作考核(30%):考核学生无人机驾驶与操作技能。
3. 期末考试(30%):包括理论知识和应用案例分析。
无人机教学第三期教案模板

课程目标:1. 学生能够了解无人机的飞行原理和基本构造。
2. 学生能够掌握无人机的操控技巧,包括起飞、降落、悬停、转向等基本操作。
3. 学生能够学习无人机在安全操作规范下的使用方法。
4. 学生能够通过实践操作,提高对无人机的兴趣和探索精神。
课程时长:2课时课程内容:第一课时一、课程导入1. 引导学生观看无人机飞行视频,激发学生对无人机飞行的兴趣。
2. 介绍无人机的应用领域,如航拍、测绘、农业、救援等。
二、理论讲解1. 无人机的飞行原理:空气动力学、电机、电池等。
2. 无人机的构造:机体、电机、电池、遥控器、摄像头等。
3. 无人机的操控技巧:起飞、降落、悬停、转向等。
三、实践操作1. 分组练习:每组学生轮流操作无人机,教师巡视指导。
2. 操作要点:安全起飞、平稳飞行、准确降落。
第二课时一、复习上节课内容1. 回顾无人机的飞行原理、构造和操控技巧。
2. 学生分享操作心得,教师点评。
二、进阶操作1. 学习无人机悬停技巧:调整飞行高度、控制飞行方向。
2. 学习无人机转向技巧:实现快速转向、平稳转弯。
三、安全操作规范1. 强调安全意识,避免无人机对他人和自己造成伤害。
2. 介绍无人机操作规范,如飞行高度、飞行区域等。
四、实践操作1. 学生分组进行进阶操作练习,教师巡视指导。
2. 优化操作技巧,提高飞行稳定性。
五、课程总结1. 学生总结本节课所学内容,教师点评。
2. 鼓励学生在课后继续练习,提高无人机操控水平。
教学资源:1. 无人机教学视频2. 无人机实物3. 遥控器4. 安全操作手册教学评价:1. 学生对无人机知识的掌握程度。
2. 学生无人机操控技巧的熟练程度。
3. 学生对安全操作规范的遵守情况。
无人机教学设计方案模板

一、课程背景随着无人机技术的快速发展,无人机在各个领域的应用越来越广泛。
为了培养具备无人机应用技能的人才,提高学生的实践能力和创新意识,特制定本无人机教学设计方案。
二、课程目标1. 让学生了解无人机的基本原理、构造及工作流程。
2. 使学生掌握无人机的基本操作技能,包括起飞、降落、悬停、飞行路线规划等。
3. 培养学生运用无人机进行航拍、测绘、巡检等实际应用的能力。
4. 提高学生的团队协作能力和创新意识。
三、课程内容1. 无人机基础知识- 无人机发展历程- 无人机分类及特点- 无人机系统组成及工作原理2. 无人机操作技能- 无人机起飞与降落- 无人机悬停与定位- 无人机飞行路线规划- 无人机应急处理3. 无人机应用实践- 航拍技术- 测绘技术- 巡检技术- 无人机编程与控制四、教学实施1. 理论教学- 采用多媒体课件、视频等多种形式进行讲解,使学生掌握无人机相关知识。
- 设置课堂讨论,引导学生思考无人机在实际应用中的优势与不足。
2. 实践教学- 实地操作:在空旷场地进行无人机起飞、降落、悬停等基本操作训练。
- 应用实践:分组进行航拍、测绘、巡检等实际应用项目,培养学生解决实际问题的能力。
3. 教学评估- 平时成绩:课堂表现、作业完成情况等。
- 实践成绩:无人机操作技能、项目完成情况等。
- 期末考试:理论知识、操作技能综合测试。
五、教学资源1. 教材与参考资料- 无人机原理与应用教材- 无人机操作技能培训资料- 无人机应用实践案例2. 实验设备- 无人机飞行器- 无人机操作平台- 航拍设备、测绘设备、巡检设备等3. 网络资源- 无人机相关网站、论坛、视频等六、教学计划1. 第一阶段:无人机基础知识学习(2周)- 无人机发展历程、分类及特点- 无人机系统组成及工作原理2. 第二阶段:无人机操作技能训练(4周)- 无人机起飞、降落、悬停、飞行路线规划等基本操作- 无人机应急处理3. 第三阶段:无人机应用实践(6周)- 航拍、测绘、巡检等实际应用项目- 团队协作与创新能力培养4. 第四阶段:教学评估与总结(2周)- 期末考试、项目成果展示- 教学效果反馈与改进通过本教学设计方案的实施,旨在培养学生的无人机应用技能,提高学生的综合素质,为我国无人机产业发展输送合格人才。
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无人机课程结课论文题目:基于VxWorks的无人直升机控制系统设计学院(系): 土木学院专业: 工程力学班级:13-2姓名: 张芙豪学号: 311307090221成绩:任课教师:赵运基2016年 6 月12 日目录1.报告摘要 (3)2.目的意义 (3)3.设计内容 (4)3.1控制系统整体结构 (4)3.2控制系统硬件结构 (4)3.3控制系统软件设计 (5)3.4基于优先级的消息队列 (5)3.5 基于看门狗的多任务调度 (6)3.6地面基站控制效果图 (7)4.结束语 (8)参考文献 (8)1.报告摘要组建了一种基于嵌入式实时操作系统VxWorks平台的无人直升机控制系统,实现远距离无人直升机飞行状态信息传输,接收地面基站命令后完成自主定点飞行任务。
主要利用基于优先级的消息队列方法和嵌入式操作系统VxWorks的信号量与看门狗定时功能实现多任务间调度,获得飞行状态数据向地面基站传输与自主定点飞行的同步。
通过实验飞行,该系统的正确性与可靠性得到了验证。
2.目的意义毕业设计是对自己大学四年所学知识的一个融合和总结,平常我们所学到的知识是零散的理论的,毕业设计可以把我们学到的这些知识运用到实践当中去。
这次实习是为了在毕业进入社会前,将自己的理论知识与实践融合,并且完成从理论到实践的过渡我认为大学生的实习是自我完善的重要的一步,也是大学生正视社会和正视自己,走出自我,真正融入社会生活工作的第一步,而且很多时候通过实践,尤其在不同的职业中的实践才会真正找到自己感兴趣并适合自己的行业,也是完成从空想到现实转变的第一步。
通过实习我们可以快速从学校到职业的转变,为以后的工作做充足的准备。
通过实习,可以学会如何用理论解决实际问题,我们可以把毕业设计当做一个项目,学习如何查阅资料,如何解决实际问题,如何与他人沟通。
在实习期间,需要我们一个人面对众多的难题,独立思考,每一个难题都是一个考验,也是一个突破自我的机会。
实习要求我们不能懈怠,必须务实苦干,也锻炼了自己的意志。
大一期间,我学习了51单片机,并熟练掌握。
大二期间,我又学习了STM32单片机,这次实习,是我对自己所学知识的实际应用,增加了我对理论知识的深刻理解,在此期间,我遇到过很多困难和问题,在导师的帮助下,顺利解决了这些问题,并让我对相关知识有了更深的理解。
总的来说,通过毕业实习,我能够用理论联系实际,用自己所学的知识解决实际问题,学会了用更清楚的眼光看待问题,用更多不同的方法去解决困难,学习到了更多。
经过了四年大学的学习,毕业实习是人才培养方案的重要环节,旨在培养学生的实践能力、分析问题和解决问题的能力。
在实习指导老师的指导下,使学生将所学基本理论、基本知识与社会实践相结合,迅速转化为实际工作能力,增强适应市场需要的能力。
3.设计内容毕业设计题目--基于VxWorks的无人直升机控制系统设计3.1 控制系统整体结构无人直升机控制系统包括以下七个部分:无人直升机、机载控制计算机、机载平衡模块、机载导航模块、手动远控模块、地面基站与其他机载模块,其他机载模块根据系统扩展的需要进行添加【4】。
系统的结构图见图一图一无人直升机控制系统结构图通过手动远控使无人直升机腾飞,腾飞后远控器触动多路选择器,把无人直升机的控制权交与机载控制计算机。
机载控制计算机开始传输飞行状态数据给地面基站。
地面基站发送自主飞行命令给机载控制计算机使得它启动自主定点飞行任务,控制无人直升机定点飞行,飞行任务结束后返回状态信息给地面基站。
3.2 控制系统硬件结构此无人直升机控制系统的控制对象是模型直升机JRVoyager GS R260, 机载导航模块包括Crescent的GPS与HONEYWELL HMR3300型号的电子罗盘。
机载控制计算机是由三星公司生产的16/32位RISC处理器S3C44B0X搭建的硬件平台,控制系统硬件结构图见图二。
图二中由于S3C44B0X的UART单元提供了两个独立的异步串行I/O端口,每个端口都可以在DMA模式下工作,使得CPU和串行I/O 口之间直接进行数据传输,另外GPS与电子罗盘提供的是标准RS-232接口,这与S3C44B0X系统所定义的高低电平不同,所以需要通过电平转换芯片MAX232C 来进行转换。
由于S3C44B0X片内不带以太网接口,所以选用RTL8039作为以太网接口芯片与地面基站控制系统进行通讯。
S3C44B0X根据内部程序输出5路PWM 波控制无人直升机的5个舵机,完成自主定点飞行任务。
74LS128芯片作为多路选择器,切换手动远控模式与自主定点飞行模式。
另外还扩展大容量的外部寄存器,其中8MB的HY57V641620作为SDRAM存储器存储程序运行中的中间数据,2MB 的SST39VF1601存储器作为FLASH存储源程序。
图二无人直升机控制系统硬件结构图3.3 控制系统软件设计无人直升机控制系统的软件包含四大部分:一是根据S3C44B0X重新配置VxWorks系统的BSP。
二是基于优先级的消息队列实现,消息队列中包含飞行状态信息与自主定点飞行信息。
三是基于看门狗与信号量的多任务调度,实现自主定点飞行与实时飞行状态信息传输的功能。
四是基站控制软件的设计。
系统上电后初始化socket套接字,网络联通后采用UDP协议通讯。
下面将着重先容基于优先级的消息队列与基于信号量与看门狗的多任务调度。
3.4 基于优先级的消息队列在控制系统中,不能由于执行机载设备的数据传输命令而拒尽执行地面基站的自主飞行命令。
为解决这一题目,本控制系统建立了基于优先级的消息队列机制。
系统在RAM中开辟一个区域用于建立消息队列,队列中指针指向的是各个信息的内存块地址。
各个任务将根据这些指针指向的数据来进行实际操纵。
(1)基于优先级的消息队列方法。
首先信息接收任务接收信息后根据信息头地址内容判定信息优先级,地面基站的自主飞行命令优先级为最高,把它插进到消息队列的队列头,而机载电子罗盘与GPS发送的数据信息优先级低,按照时间顺序排列在消息队列的队列尾。
信息解释任务从消息队列头逐一取出信息然后进行处理。
(2)消息队列的实现。
通过单向链表来实现消息队列的添加与删除。
每个链表元素是一个结构体STruct messageChain,结构体包含头指针pBuff与指向下一个元素的指针pNext。
同时使用两个全局变量直接表示链表头与链表尾,一个全局变量表示链表长度,这样可以直接处理链表头或者链表尾的内容以简化查找过程。
3.5基于看门狗的多任务调度VxWorks系统可以为每个任务设定特定的任务名与任务优先级,系统支持256个优先级。
为了调试的方便,在本控制系统中设定的任务优先级在60到100之间,这是由于由程序发起的任务优先级要高于Tornado开发环境中shell发起sp的任务优先级即小于100,同时也要低于系统任务的优先级即大于60【5】。
控制系统包含了信息接收任务,信息解释任务,信息发送任务,网络监测任务,定时轮询任务,自主飞行任务等多任务。
流程图见图三。
图三任务调度流程图任务的操纵使用的是VxWorks系统中的taskLib()与taskInfo()库函数。
看门狗时钟精确定时用到函数wdCreate(),wdStart()等,任务间的同步调度使用的是信号量,包括有二进制信号量与计数信号量。
信息接收任务把网络中传输的信息按照高低优先级在消息队列中添加元素,并存放信息到特定的内存块中,然后启动计数型的信号量,信号量的值对应于当前消息队列中还没有被执行命令的个数,每增加一个消息命令后,计数型信号量就开释,消息解释任务获得开释的信号量后从消息队列头获得最应被优先执行的命令,根据内存中的首地址信息,调用相应的执行函数。
假如判定是无人直升机飞行状态信息,调用信息发送任务把实时信息传送给地面基站。
如判定是无人直升机自主飞行命令,则调用自主飞行任务,在此任务中要定时查询无人直升机飞行状态信息并与命令中信息做比较,控制舵机动作以完成自主定点飞行任务。
在定时查询机载设备信息以确定飞行状态时,用taskDelay()函数不能满足精确定时的要求。
VxWorks系统提供得看门狗它可以保证严格的定时,在调用自主飞行任务时创建看门狗。
经过1s的时间延时后运行查询无人直升机飞行状态信息的函数,比较信息后控制舵机动作,直到完成无人直升机的自主定点飞行任务后取消看门狗。
切换到信息发送任务,发送飞行状态信息到地面基站监控系统。
3.6 地面基站控制效果图软件界面可以直观的显示控制系统效果,同时便于调试与观察直升机的实际飞行状况。
基站控制软件应用VC++编译器的套节字socket与基于信号量的多线程技术通过C++语言进行编译。
控制效果图中显示无人直升机自主定点飞行时的实时状态信息:当前高度、设定高度、东西间隔、南北间隔、方位角、俯仰角、测滚角等。
实现了良好的人机交互功能,是控制系统开发的必备平台。
地面基站控制效果图见图四图四地面基站控制效果图4 结束语本文对无人直升机控制系统从硬件与软件两个方面进行了阐述,并应用了先进与高性能的实时操纵系统VxWorks,通过VxWorks多任务调度时的快速切换响应实现无人直升机的自主飞行。
并且通过实际的多次实验飞行与调试,实现了无人模型直升机自主飞行的任务,取得了预期的效果。
参考文献[1]吴森堂,费玉华.飞行控制系统[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.[2]桂肖敏,罗飞,曹建忠.嵌入式操作系统VxWorks在ARM芯片上的应用[J]微计算机信息,2006.22:101-103.[3]王金刚.基于VxWorks的嵌入式实时系统设计[M].北京:清华大学出版社,2004作者简介:江宏伟(1980-),男(汉),河南息县人,硕士研究生,主要研究方向为控制理论与控制工程;罗飞(1957-),男(汉)教授,博士生导师,主要研究领域为人工智能、运动控制系统;陈治明(1981-),男(汉),博士研究生,主要研究领域为智能控制与应用。
广东广州华南理工大学自动化科学与工程学院)江宏伟罗飞陈治明.[4]王辉.无人直升机自主飞行控制系统的设计与实现[D].南京:南京航空航天大学,2005.[5]宋先红,下嵌入式数据采集与控制系统的研制.[D],西安:西北工业大学,2003.。