基于32位ARM处理器的无人机勘察系统设计.doc
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1、基于32位ARM处理器的无人机勘察系统设计随着遥感、通讯技术的迅速发展,微小无人机的设计逐步被深究。小型无人机由于其高度灵活机动性、信息化强、适应恶劣环境等优势,近几年在军事、高空拍摄、农业等领域有着广泛的应用,通过搭载在机体上的各类传感器单元获取所需的数据信息,如图像的采集,能够对特定特殊环境进行有效的勘察。但目前,无人机的地面控制站主要使用功耗高、体积大的PCI总线采集技术,一定程度限制了无人机的高度灵活性等优点。因此,以32位ARM微处理器为核心、DM368作为协处理器,设计出一种基于嵌入式的实时性强、数据传输和处理速度快的无人机勘察系统。1 系统功能架构无人机系统的设计由飞行控制系统、
2、无线通信系统、地面控制站三大遥感技术组成,飞行过程包括飞行器的起飞、飞行轨迹、任务处理和回收等过程,其中飞行控制系统是本系统设计的核心。图1为无人机勘察系统的总体结构图。图中传感器单元由陀螺仪、GPS等组成,采用无线射频模块XT09-SI负责将采集到的信息传输到地面控制站并传达地面控制站的控制指令,形成飞行控制-飞行管理-飞行任务实施,完成无人机的信息接收、信息处理、信息输出的功能,实现智能化、网络化。2 系统硬件设计本系统围绕着以以ARM为内核的S3C2410搭建起主控制处理模块,采用小型的CCD摄像机和DM368视频协处理组成对音频和视频的采集,无线射频模块XT09-SI作为数据的传输和接
3、收通道的媒介,在无人机飞行器上搭载GPS、陀螺仪、磁航向等多种传感器单元,实现对不同数据的精确采集和改变飞行轨迹等功能。2.1 数据传输模块数据的采集和传输及接收是无人机系统设计的复杂部分,为了有利于系统后期的功能拓展和硬件维护,采用模块化的设计。采用XT09-SI无线射频模块作为该电路的数据传输模块。该无线传输模块与微控制器的电路接口采用串行通信原理,硬件连接示意图如图2所示。数据间通信使用标准的RS-232接口,并设计高速光耦隔离6N137模块对电路提高抗干扰能力,通过接收地面控制站的指令,完成无人机的飞控的控制、数据采集和发送等功能。2.2 图像视频传输模块DM368模块是基于ARM 9
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