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摘 要

四旋翼飞行器对于电机、驱动电路、定位控制等都有很高的要求，因此四旋翼飞行器的发展对于国防事业以及各个方面的科学研究都具有良好的促进作用。然而，四旋翼飞行器的设计与实现却是一个复杂但意义重大的研究。本次毕业设计中，基于DSP28335芯片，我们采取团队合作的方式设计实现四旋翼飞行器的基础功能。

本文以研究、设计并实现四旋翼飞行器的遥测遥控功能为目的，主要解决飞行器飞行状态的获取、无线通信、地面控制中心的设计与实现等问题。通过自定义通信协议将获取并处理得到的飞行器状态信息通过无线模块下传，在控制中心实现动态显示并作出判断，同时，地面控制中心也可以将控制信息上传以实现对飞行器状态的控制和调整。整个过程采用双工通信。

本文的研究一方面是基于DSP28335芯片在CCS软件平台实现飞行器飞行状态数据和获取，一方面是采用Qt实现地面控制中心的界面设计，并用C 编程实现其功能。

关键词：四旋翼飞行器 遥测遥控 DSP Qt 地面控制中心

The realization of the telemetry and remote control functions

Based on DSP28335

Abstract

Because of more strict standards for motor drive circuit,position control,etc.,so the development of the four-rotor aircraft has a good role in all aspects like promoting the improvement of the national defense and boosting the advance of scientific research.However,the study of the four-rotor aircraft is very complex but significant.In this graduation design,based on a study of DSP 283335 chip,we work in teams and every member complies different features to complete the basic research functions of the four-rotor aircraft.

This paper studies,designs and achieves the telemetry and remote control functions of the four-rotor aircraft,mainly to solve these problems:the access to the four-rotor flight state,wireless communications,design and implementation of the ground control center issues.In accordance with the custom communication protocols aircraft status information will be acquired and processed and transported via wireless transmission module,and displaied dynamically in the control center,then the console makes a judgment and controls the aircraft state information to be uploaded to achieve the adjustment.The whole process uses duplex communication.

On the one hand this article is based on research DSP28335 chip in CCS software platforms to complete the acquisition of the aircraft flight data,on the one hand, programe using the C on the Qt to design interface of the ground control center design and achieve its functions.

Key Words: Telemetry and remote control;DSP;Interactive interface

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 5

1.1 遥控遥测技术的研究背景及意义 5

1.2 本课题的研究内容 6

1.3 论文结构安排 7

第二章 系统功能的设计 8

2.1 遥测功能的设计 8

2.1.1飞行状态数据信息的获取 8

2.1.2位置信息的获取及解析方式 9

2.1.3DSP28335芯片 11

2.2 遥控功能的设计 13

2.2.1飞行信息数据的接收 13

2.2.2飞行信息数据的显示 13

2.2.3飞行器的操作控制 13

2.2.4自动报警调整功能 13

2.3 无线通信 14

2.3.1通信协议 14

2.3.2无线传输模块 14

2.4 软件平台简介 16

2.4.1CCS5.3 16

2.4.2仿真器 17

2.4.3Qt5.4.1 17

第三章 系统功能的软件实现 18

3.1 遥测功能的软件实现 18

3.1.1位置信息的接收与解析 18

3.1.2飞行信息的获取 21

3.2 无线通信的具体实现 21

3.2.1自定义通信协议 21

3.2.2飞行状态的发送 22

3.2.3控制信息的接收 23

3.3 地面控制中心的设计 24

3.3.1界面设计 24

3.3.2功能实现 24

第四章 实现过程中的问题及解决方式 29

4.1 如何正确的连接线路 29

4.2 如何接收到正确的GPS数据帧 30

4.3 如何自定义通信协议 30

4.4 如何实现人机交互 31

第五章 总结与展望 32

5.1 总结 32

5.2 展望 32

参考文献 34

致谢 36

第一章 绪论

本章主要是对本次课题的简要介绍，包括基于四旋翼飞行器下的遥测遥控技术的研究背景及意义、本课题主要研究的内容以及所需要解决的问题和本文的章节安排。

1.1 遥控遥测技术的研究背景及意义

遥控遥测是依靠一定的电子通信系统，在一定距离范围内测量受控端的数据信息得到受控器件的状态反馈，并传输控制指令给受控端以达到控制和调整的目的^[1]。遥测遥控功能的实现包含了无线传输、控制中心、信息获取等多方面的内容。近年来，遥测遥控技术在优化调制体系，延长传输距离，提高测量精度以及设备小型化和成本合理化等方面取得了长足的发展，逐步趋向于集成化、固态化、模块化、计算机化^[2]，这大大满足了现代武器、航天器等各种实验研究的要求，越来越多的火箭、战机、导弹等军用器材和飞行器、航天器等民用器材也大量应运用到遥测遥控技术。

四旋翼飞行器，顾名思义，包含了四个螺旋桨和四个电机，如图1.1所示，四个螺旋桨呈十字交叉结构，四个电机作为动力驱动分别控制四个螺旋桨^[3]。四旋翼飞行器研究起来较为复杂，起初只能作为科学研究在实验室进行，不能满足商业需求，近年来，随着通信理论和通信技术的快速完备，四旋翼飞行器成了众多通信、电子行业人士的研究对象，也逐步走向小型化、微型化、简单化，并逐步由实验室走向了市场^[4]。

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