摘 要

无人机作为可以在空中高速飞行、来去自如的飞行器，可以通过携带各种探测侦查设备完成各种艰巨任务，在军用及民用都有极其重要的研究价值。近年来，随着无人机行业的兴起，无人机逐渐从军用转为民用，普通大众有越来越多的机会接触到无人机。其中无人机的视频传输也日益受到热烈关注，视频传输系统可以采集高清视频图像，然后经过编码压缩传输到地面监控设备，进行实时监视。但现今无人机视频传输大多抗干扰能力差，无法稳定有效的进行实时视频监控，本文主要探讨在wifi环境下的无人机视频传输。无人机视频传输，重在视频传输，本文的重点将讨论视频传输方案，对于载体无人机不作详细论述。

本次设计的视频传输系统的嵌入式系统采用Linux系统，通过架设在无人机上的摄像头采集视频，传递给地面的无线网关，经过Mjpg-Streamer视频传输方案进行数据格式转换与编码，将视频数据传递到PC端，打开电脑网页，输入IP地址进行视频实时传输与监控。

本次设计为无人机在wifi环境下实时性传输深入研究提供了参考。

关键词：无人机；Mjpg-Streamer视频传输方案；WIFI；实时监控

Abstract

Unmanned aerial vehicle (UAV), as an aircraft which can fly high speed in the air and come and go, can carry out all kinds of arduous tasks by carrying various detection and investigation equipment, and has extremely important research value in both military and civil. In recent years, with the rise of the UAV industry, the UAV has gradually shifted from military to civilian, and the general public has more and more opportunities to access UAVs. The video transmission of UAV is also getting more and more attention. The video transmission system can collect high definition video images, then transmit it to the ground monitoring equipment through coding compression, and carry out real-time monitoring. But nowadays, most of the UAV video transmission is poor in anti-jamming ability, and can not be stable and effective for real-time video surveillance. This paper mainly discusses the video transmission of UAV in the WiFi environment. UAV video transmission focuses on video transmission. The focus of this article will be on video transmission schemes, without detailed discussion on carrier UAVs.

The embedded system of this video transmission system uses the Linux system. Through the camera erected on the UAV, the video is collected and transmitted to the wireless gateway on the ground. Through the Mjpg-Streamer video transmission scheme, the data format is converted and encoded. The video data is transferred to the PC end, the computer web page is opened and the IP address is entered. Video real-time transmission and monitoring.

This design provides a reference for UAV real-time research in WiFi environment.

Key Words:UAV; Mjpg-Streamer video transmission scheme; WIFI; real time monitoring

目 录

第1章 绪论 2

1.1 研究背景及意义 2

1.2 国内外研究现状 2

1.3 研究内容 3

第2章 WiFi技术简介 4

2.1 WiFi技术介绍 4

2.2 WiFi技术的演进 5

2.3 WiFi标准介绍 5

2.4 WiFi工作原理及流程图 6

2.4.1 WiFi网络拓扑结构 6

2.4.2 WiFi的基本原理及流程图 7

第3章 Linux系统及虚拟机 10

3.1 Vmware 虚拟机介绍 10

3.2 Linux系统介绍 11

3.2.1 Linux系统起源及特点 11

3.2.2 Linux总体结构 12

第4章 Mjpg-Streamer视频传输方案 14

4.1 mjpg-streamer简介 14

4.1.1 mjpg-streamer介绍 14

4.1.2 Mjpg-streamer组块介绍 17

4.2 Mjpg-Streamer工作流程图及编码方式 19

4.3 Mjpg-Streamer编码方式 20

第5章 usb摄像头 22

5.1 UVC协议简介 22

5.2 USB介绍 22

5.3 USB工作原理及优点 22

第6章 系统总体设计 25

第7章 总结与展望 27

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

目前无人机的发展越来越快，其巨大的军用和民用价值也愈发引起人们的重视。在军事方面，无人机可用作空中无人侦查和军事打击，其相比战斗机来说成本小的多，但其作用不输于甚至比有人驾驶飞机更好的完成任务。在民用上，无人机可用于探查农业收成情况和喷洒农药，当地质灾害如地震、山体滑坡、泥石流发生时，还可以用它抢险救灾和灾后重建等工作。其中最重要的就是无人机的视频传输系统，有了视频传输系统，无人机才有了生命力。

传统的无人机视频传输系统主要采用模拟调制方式，其抗干扰能力差，并且传输能力有限，已经不能满足人们日益提高的生活要求。因此如何找到一种抗干扰能力强，传输视频清晰的方案成为当前研究的热点。如今，WIFI逐渐普及，为人们的生活带来了很多方便，由此人们想到能设计出无人机的无线视频传输系统，经过学者们的研究，论证了在wifi环境下无人机视频传输理论的正确性及实现的可能性。Mjpg-Streamer视频传输系统以其突出的卓越性能和高品质的可靠性而广受欢迎，其在linux系统上可以实现无线视频传输。对比其他视频传输技术，我们可以很清晰的发现，Mipg-Streamer视频传输方案更方便可靠，运行功耗更小。