无人机遥测数传通信链路

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无人机数传的应用原理

无人机数传的应用原理

无人机数传的应用原理1. 介绍数传是指通过无线电波传输数据的过程,无人机数传则是利用无线电通信技术将无人机上的数据传输到地面站或其他设备。

数传技术在无人机领域的应用越来越广泛,因其快速、高效、无延迟的特点,被广泛应用于无人机航拍、无人机测绘、无人机巡航等领域。

2. 数传技术原理无人机数传技术主要包括数传设备、数传模块和数据传输三部分。

2.1 数传设备数传设备是实现无人机数传的关键设备。

它由无线电发送器和接收器组成,通过无线电波将数据从无人机发送到地面站或其他设备。

数传设备通常由天线、发射电路和接收电路组成,通过天线接收和发送无线电信号。

2.2 数传模块数传模块是数传设备的核心部分,负责数据的调制、解调和编码解码。

数传模块将数字信号转换为模拟信号,并通过调制技术将其调制成适合无线传输的信号。

在接收端,数传模块将接收到的模拟信号进行解调和解码,将其转换为数字信号。

2.3 数据传输数据传输是数传技术的最终目的。

当数传设备接收到数据后,数传模块将其转换为适合无线传输的信号,通过天线发送到地面站或其他设备。

接收端的数传设备接收到信号后,通过数传模块进行解调和解码,将其转换为原始数据。

3. 无人机数传的应用场景无人机数传技术广泛应用于以下几个领域:3.1 无人机航拍无人机航拍是无人机数传的常见应用之一。

无人机通过航拍设备拍摄高清视频或照片,通过数传设备将数据传输到地面站,实时观看航拍画面,进行监控、拍摄或改变航线。

3.2 无人机测绘无人机测绘是利用无人机进行地形测量和地图制作的应用。

通过无人机搭载的测绘设备,将采集到的数据传输到地面站,生成高精度的地形图或地图。

3.3 无人机巡航无人机巡航是利用无人机进行巡航监控和安防的应用。

通过数传设备将无人机搭载的摄像设备采集到的视频数据传输到地面站,实时监控巡航区域,确保安全。

4. 无人机数传的优势无人机数传技术相比传统有线传输具有以下几个优势:4.1 高效快速无人机数传通过无线电波传输数据,无需布设传输线缆,节省了大量时间和人力成本,提高了数据传输效率。

无人机通信上下行链路各部分工作流程

无人机通信上下行链路各部分工作流程

无人机通信上下行链路各部分工作流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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美军无人机通信数据链浅析

美军无人机通信数据链浅析
了超小型无人机、小型战术无人机和中高空长航
时无人机各自的通信数据链特点。
常见用途
VHF 0. 03 ~ 0. 3
0. 3 ~ 1
3. 3 常用通信频段
表 1 不同通信频段的常见用途和特点
波段 频率 / GHz
UHF
25
美军无人机通信数据链浅析
• 适合低功率和远距离的无人机通信
低成本的短程无人机视距链路
2 无人机系统组成
如图 1 所示,一个无人机系统由无人航空器、
任务包、人为因素、控制单元、显示、通信结构和后
勤补给几个部分组成,并与其他军队武器平台集
成,基于自动的 TPED 架构 ( Tasking, Processing,
无人机的通信链路,即通信结构,是连接无人
够对无人机的飞行航路、姿态以及机上的任务包
常用链路
1
2
3
超小型
无人机
表 2 不同类型无人机的通信数据链特点
常用频点 \ 频段
链路用途
RC 遥控
上行数 据 链, 传 输 数 字 式 遥 控 信
号。
常用的频点有 900 MHz 和 2. 4 GHz。
视频传输
下行数据链,传输图像信号。
常用的频点有 1. 3 GHz、2. 4 GHz
和 5. 8 GHz。
• 能够轻易穿透建筑和障碍物
• 常用于无人机通信
• 能够轻易穿透建筑和障碍物
5
C
4~8
宽带视距数据链




6
X
8 ~ 12
中程和远程无人机的视距链路、空中中继
链路
• 保留为军用
7
Ku
12 ~ 18

无人机通信链路安全标准__概述说明以及解释

无人机通信链路安全标准__概述说明以及解释

无人机通信链路安全标准概述说明以及解释引言部分是整个文章的开篇,主要目的是介绍研究主题并说明文章内容结构。

在本篇文章中,“无人机通信链路安全标准”作为研究课题,旨在探讨无人机通信链路的安全性问题,并分析当前面临的挑战和风险。

通过对美国FAA和欧盟EASA等相关标准进行解读,希望能够提出针对性的措施建议,并展望未来发展方向。

在“引言”部分中,“概述”将简要介绍无人机通信链路安全标准研究的背景与意义;“研究背景”将回顾当前无人机通信链路安全面临的问题;“目的与意义”则阐明本文对于研究领域所带来的贡献和重要性。

通过引入引言部分,读者能够清晰地了解本文所涉及的主题以及各个章节间的逻辑关系,为后续章节内容铺垫基础。

2. 无人机通信链路安全问题概述:在现代社会中,无人机技术的迅速发展为各行业提供了更多的可能性和便利。

然而,随着无人机数量的增加和使用场景的多样化,无人机通信链路安全问题也变得尤为重要。

2.1 无人机通信链路简介及应用场景:无人机通信链路是指控制飞行器与地面终端之间传输数据和命令的通道。

这种链路在航空、军事、物流、农业等领域都有广泛应用,如监测环境、巡逻任务、货运配送等。

信息在传输过程中存在被窃听、篡改或破坏的风险。

2.2 安全隐患分析:针对无人机通信链路存在的安全隐患,主要包括以下几点:首先是信息泄露风险,即未经授权者获取敏感数据;其次是数据篡改风险,即信息在传输过程中被篡改或修改;再者是干扰攻击风险,即他人通过干扰手段阻碍通信正常进行。

2.3 面临的挑战和风险:随着无人机技术的不断完善和推广应用,无人机通信链路面临着诸多挑战和风险。

例如频谱资源争夺激烈导致频谱资源短缺问题日益突出;多个操作商采用不同设备标准导致设备兼容性困难;加密算法被攻破引发信息泄露等安全问题。

综上所述,保障无人机通信链路安全是当前亟需解决的重要问题。

只有加强对其安全性的关注和管理,可以确保各领域无人机运行时信息交流畅通、命令传输可靠,充分发挥其优势,实现更广泛深入应用。

无人机通讯链路系统

无人机通讯链路系统

(一)立项依据与研究内容(4000-8000字):1、项目的立项依据(1)研究意义低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写UA V )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器。

无人机具有机动灵活的特点,它体积小,重量轻,可随时运输和携带。

它对起降的要求低,随时飞降。

无人机一般在云下低空平稳飞行,弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。

除了具有广阔的军事应用前景外,用无人机替代有人飞机执行高风险任务,也是当今国际航天领域一个重要发展方面。

特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用,可以预见在未来战场上无人机用途将越来越大,已经成为世界各国武器装备发展的重点。

同时,无人机作为一种技术含量高、使用性能好、发展前景广阔的空中飞行器,在民用领域亦可完成防灾减灾的灾害评估、地质勘测航拍、警用高速公路巡查、森林防火、海事巡逻、大型露场演出航拍等多种任务。

但随着机载任务设备(干扰器、雷达等)的不断完善和增加,地面终端与机载平台之间的数据交互量也在也在逐步提高,为了实现数据的可靠交换,提高数据传输速率,必须建立完善的数据链系统。

利用数据链进行通信,具有传输速率快、抗干扰能力强、误码率低等优点。

与传统的通信方式相比,它能极大的提高信息处理能力,并且最大限度的保证信息的完整性。

无人机数据链是无人机系统的重要组成部分,是飞行器与地面系统联系的纽带。

随着无线通信、卫星通信和无线网络通信技术的发展,无人机数据链的性能也得到了大幅度提高。

但是,目前无人机数据链系统采用的调制模式都比较简单,如2FSK、BPSK、OFDM技术、直接扩频技术等,传输速率与抗干扰能力有限;在现代电子战环境下,无人机数据链系统需要进行超大容量的信息传输,针对性的电子干扰信号,以及信息的传输方式,因此,增强抗干扰性能、及时准确的传输数据以及信息传输绕射能力仍然是无人机数据链系统有待解决的重要研究课题。

无人机通信链路选型指南

无人机通信链路选型指南

无人机通信链路选型指南近几年来,时常在耳边提“无人机”3个字。

如在农业生产中使用无人机喷洒农药,出门旅游使用无人机进行导航拍摄,军事上也有像无人机袭击政府首脑高管,无人机摧毁油田库存平台等震撼的事情发生。

可以预见无人机不管是在民用还是军事上已经越来越引起人们的关注。

随着民用无人机技术的迅猛发展,无人机也不再是军队专属。

随着技术的越来越多的公司投入到无人机的项目开发中。

无人机系统主要分为三大部分:地面站、飞控以及无线通信链路。

E103、E62、E34系列无线模块都非常适用于无人机系统无线通信链路的实施方案中。

E103系列E103-W02方案E103-W02模块基于TI CC3200芯片开发,模块即拿即用,数据透明传输。

支持标准IEEE802.11b/g/n协议和完整的TCP/IP协议,支持STA/AP工作模式。

发射功率20db,理想传输距离达300m,支持3M高速连串。

应用于无人机开发中,可以很好支持无人机实时高清图传,直接利用wifi直接跟手机进行数据交互,大大缩减开发工作量。

E62-433T20SE62-433T20S点对点高速传输的433Mhz无线模块,全双工工作方式在接收数据的同时可以发送数据。

模块具有跳频扩频功能(FHSS),收发双方会根据跳频算法自动在多至50个频点中同步跳变,大大提高抗干扰性能。

在无人机应用中理想状态通信传输距离可达1km 左右。

E34-2G4D20DE34-2G4D20D采用的是nRF24L01+芯片方案,也是目前无人机无线通信中最常使用的一种芯片方案。

E34-2G4D20D是全双工高速无线串口模块,使用2.4GHz公共频道,不限包长,支持文件传输。

可达2km通信距离。

模块延迟低、高速率率可传文件、图片、视频大数据传输。

相对较于E103-W02和E62-433T20S,模块的通信距离是最远的。

型号通信距离传输速率无线频点通信方式抗干扰尺寸W103-W02300m3Mbps 2.4G全双工一般27mm*19mm(wifi)E62-433T20S1km64kbps400MHz全双工强36mm*21mm E34-2G4D20D2km250kbps 2.4G全双工一般36mm*21mm 表格1:E103-W02、E62-433T20S、E34-2G4D20D的产品特性通过表格可以对比出E34-2GD20D在通信距离的表现上是远远高于E103-W02和E62-433T20S,可以用一骑绝尘来形容,另外在传输速度上也表现不错低延迟可以进行标清图像的数据传输。

无人机通信系统中的数据链路设计与优化

无人机通信系统中的数据链路设计与优化

无人机通信系统中的数据链路设计与优化无人机通信系统是无人机技术中至关重要的一部分,它负责实现无人机与地面控制站之间的数据传输和通信。

在无人机的飞行任务中,数据链路的设计和优化是确保无人机能够稳定、高效地完成任务的关键因素之一。

本文将探讨无人机通信系统中的数据链路设计与优化的相关问题。

一、数据链路的基本原理数据链路是无人机与地面控制站之间进行通信的媒介,它通过无线电波传输数据。

数据链路的基本原理是将数据转换为数字信号,通过调制、编码、解调和解码等过程,将数据传输到接收端。

在无人机通信系统中,数据链路的设计需要考虑以下几个方面的问题。

首先,数据链路的传输速率需要足够高。

无人机在执行任务时,需要实时地传输大量的数据,如图像、视频、传感器数据等。

因此,数据链路的传输速率需要足够高,以保证数据能够及时地传输到地面控制站。

其次,数据链路的传输距离需要足够远。

无人机在执行任务时,可能需要在较远的距离内与地面控制站进行通信。

因此,数据链路的传输距离需要足够远,以保证无人机能够在较远的距离内与地面控制站保持通信。

最后,数据链路的抗干扰能力需要强。

无人机通信系统中存在各种干扰源,如电磁干扰、多径效应等。

因此,数据链路的设计需要考虑到这些干扰源的存在,采取相应的措施提高数据链路的抗干扰能力。

二、数据链路设计的关键技术数据链路设计中的关键技术包括调制技术、编码技术和功率控制技术等。

调制技术是将数字信号转换为模拟信号的过程。

在无人机通信系统中,常用的调制技术有频移键控调制(FSK)、相移键控调制(PSK)和正交振幅调制(QAM)等。

不同的调制技术具有不同的优势和适用场景,根据具体的通信需求选择合适的调制技术可以提高数据链路的传输效率和可靠性。

编码技术是将数字信号进行编码以提高传输可靠性的过程。

在无人机通信系统中,常用的编码技术有前向纠错编码(FEC)和交织编码等。

通过采用合适的编码技术,可以提高数据链路的抗干扰能力和误码率性能。

无人机通信解决方案

无人机通信解决方案

无人机通信解决方案引言概述:随着无人机技术的快速发展,无人机通信解决方案变得越来越重要。

无人机通信解决方案是指通过各种通信技术实现无人机与地面站、其他飞行器以及其他设备之间的无线通信。

本文将从五个大点阐述无人机通信解决方案的重要性及其具体内容。

正文内容:1. 硬件设备1.1 无线电模块:无人机通信解决方案的核心是无线电模块,它提供了无线数据传输的能力。

无线电模块通过无线电频段进行通信,可实现高速、稳定的数据传输。

1.2 天线系统:天线系统是无人机通信解决方案的重要组成部分,它负责接收和发送无线信号。

天线的设计要考虑到无人机的空间限制和通信距离要求,以确保有效的信号传输。

2. 通信协议2.1 数据链路协议:数据链路协议用于控制和管理无人机与地面站之间的通信。

它定义了数据传输的格式、错误检测和纠正机制,以及通信的安全性和稳定性。

2.2 无线通信协议:无线通信协议用于无人机之间的通信,如无人机之间的协同飞行、数据共享等。

常见的无线通信协议包括WiFi、蓝牙、ZigBee等。

3. 数据传输3.1 实时视频传输:无人机通信解决方案需要实现实时视频传输,以便地面操作员可以远程监控无人机的飞行情况。

实时视频传输要求高带宽和低延迟。

3.2 遥测数据传输:无人机通信解决方案还需要传输无人机的遥测数据,如飞行高度、速度、电池电量等。

这些数据对于无人机的飞行控制和监测至关重要。

4. 防干扰技术4.1 频谱分配:无人机通信解决方案需要合理分配频谱资源,以避免与其他通信设备的干扰。

频谱分配可以通过频率调谐、动态频谱分配等技术来实现。

4.2 抗干扰技术:无人机通信解决方案需要具备一定的抗干扰能力,以应对外界干扰信号。

常见的抗干扰技术包括信号滤波、误码率检测和纠正等。

5. 安全性5.1 加密技术:无人机通信解决方案需要采用加密技术保护通信数据的安全性。

加密技术可以防止数据被窃取或篡改,确保通信的机密性和完整性。

5.2 身份认证:无人机通信解决方案还需要实现无人机的身份认证,以防止非法无人机的入侵和恶意攻击。

无人机通信系统中的数据链路设计与优化

无人机通信系统中的数据链路设计与优化

无人机通信系统中的数据链路设计与优化无人机通信系统在现代社会中的应用越来越广泛,其在军事、民航、农业、测绘等领域发挥着重要作用。

而数据链路作为无人机通信系统中的核心组成部分,对于无人机的控制、数据传输和实时监测起着至关重要的作用。

本文将探讨无人机通信系统中的数据链路设计与优化。

一、数据链路的基本概念数据链路是指无人机与地面控制站之间进行通信和数据传输的通道。

它可以通过无线电、卫星、光纤等方式进行传输。

数据链路的设计需要考虑多个因素,包括通信距离、传输速率、抗干扰性等。

二、数据链路的设计原则1. 可靠性:无人机通信系统中的数据链路必须具备高可靠性,能够在复杂环境下稳定传输数据。

为了提高可靠性,可以采用纠错编码、信道编码等技术,以及多路径传输的方式。

2. 实时性:无人机通信系统中的数据链路需要具备较低的延迟,以保证控制指令的及时传输和无人机的实时监测。

为了提高实时性,可以采用优化的传输协议和高速传输技术。

3. 安全性:无人机通信系统中的数据链路必须具备较高的安全性,以防止数据被非法获取或篡改。

为了提高安全性,可以采用加密技术、认证技术等手段,确保数据的机密性和完整性。

三、数据链路的优化方法1. 频谱优化:频谱资源是无人机通信系统中有限的资源之一,因此需要进行合理的频谱规划和分配。

可以采用动态频谱分配技术,根据实际需求和环境变化,灵活地调整频谱资源的使用。

2. 天线设计优化:天线是无人机通信系统中的重要组成部分,其性能直接影响到数据链路的质量。

可以通过优化天线的设计和布局,提高信号的接收和发送效果,减少信号的衰减和干扰。

3. 强化信号处理:信号处理是无人机通信系统中的关键环节,对于提高数据链路的性能至关重要。

可以采用自适应调制技术、多天线技术等方法,提高信号的抗干扰能力和传输效率。

四、数据链路的挑战与发展趋势1. 多用户接入:随着无人机通信系统的普及和应用范围的扩大,多个用户同时接入数据链路的需求也越来越大。

无人机测绘技术及应用精选全文

无人机测绘技术及应用精选全文
三、系统组成
无人机测绘遥感技术及应用
影像数据处理及测绘成果制作子系统
像点坐标
三维坐标
点云
4D产品: DEM 数字高程模型 DOM 数字正射影像 DLG 数字线划地图 DRG 数字栅格地图
4D产品 三维模型
三、系统组成
无人机测绘遥感技术及应用
四、无人机测绘遥感关键技术
无人机测绘遥感技术及应用
准确恢复两张(多张)影像的位置关系 快速确定两张(多张)影像上的同名点
三、系统组成
无人机测绘遥感技术及应用
任务载荷子系统
✓ 定位定向系统(POS) ✓ 可见光相机 ✓ 倾斜摄影相机 ✓ 激光雷达(LIDAR) ✓ 合成孔径雷达 ✓ 摄像机 ✓ 红外扫描仪 ✓ 多光谱成像仪 ✓ 磁测仪、重力仪等
三、系统组成
无人机测绘遥感技术及应用
定位定向系统(POS) 定位定向系统(Position and Orientation System)
一、无人机遥感测绘的基本定义
无人机测绘遥感技术及应用
无人机测绘遥感,就是综合集成无人飞行器、遥感传感 器、遥测遥控、通信、导航定位和图像处理等多学科技术,通 过实时获取目标区域的地理空间信息,快速完成遥感数据处 理、测量成图、环境建模及分析的理论与技术。
一、无人机遥感测绘的基本定义
无人机测绘遥感技术及应用
四、无人机测绘遥感关键技术
无人机测绘遥感技术及应用
缺点: 1、平面精度相对高程精度较低; 2、数据处理难度比较大,尚不成熟; 3、硬件成本高,更适合带状地形图、电力 线巡线等领域。
四、无人机测绘遥感关键技术
无人机测绘遥感技术及应用
四、无人机测绘遥感关键技术
无人机测绘遥感技术及应用
常用遥感数据处理软件 1、Pix4Dmapper 2、Smart3DCapture(ContextCapture) 3、MapMatrix(武汉航天远景) 4、SuperMap(北京超图) 5、清华山维EPS

无人机系统测控链路质量性能检测技术的研究

无人机系统测控链路质量性能检测技术的研究

无人机系统测控链路质量性能检测技术的研究摘要:无人机系统测控链路质量性能检测工作量大、耗时长,检测结果较为离散,技术实现较为复杂,按照性能指标检测全覆盖要求,对无人机系统测控链路质量性能进行一次完整的检测,需要进行成百上千次的参数测试,而且随着无线测控技术的发展,无人机测控模式、通道数量、运行机制等快速更新,急需研究一种有效的无人机系统测控链路质量性能检测技术。

关键词:无人机;测控链路一、测控链路质量性能检测原理及硬件组成1.1自动检测原理自动检测原理如图1。

切换单元将被测设备的射频信号切换到频谱仪或被测链路。

计算机与串口服务器(NPORT)网络连接,NPORT实现串口的扩展,计算机与被测测控链路设备(含机载设备和地面设备)、切换单元和误码仪的数据通信。

GPIB卡实现计算机与频谱仪的数据通信。

232/422转换完成232接口与422接口的电平转换,实现计算机与误码仪的数据通信。

频谱仪完成被测测控链路设备的功率、频率、电平等指标测试。

误码仪完成误码率测试。

1.2硬件组成以计算机为核心,测试仪器为主体,以切换单元、NPORT等为媒介,利用控制、数据和信号线缆连接,实现对功率、频率、误码率等性能指标的检测、数据采集、分析处理、结果存储和回放利用,以大幅减少设备调试、系统联试、测试检验及操作使用和维修保障的工作量。

计算机控制切换单元,通过GPIB卡和RS422接口向测试仪器发送工作参数和控制指令,测试仪器采集被测信号,完成参数测试后将测试结果发送给计算机。

硬件组成如图2。

二、测控链路质量性能检测技术工程实现2.1切换单元切换单元是自动测试系统的必备部件,由1只射频2选1开关、2个程控衰减器、链路监控和电源模块组成,单刀双掷开关与同轴衰减器间通过射频电缆连接。

切换单元将输入的检测信号经过开关切换分发到频谱仪或被测测控链路。

2.2误码仪误码仪采用EP3C120+CortexM4作为核心控制芯片,主要由处理电路和控制显示两部分组成。

无人机概述及系统组成-2

无人机概述及系统组成-2

12
按任务高度分类
超低空:0-100m 低空:100-1000m 中空:1000-7000m 高空:7000-18000m 超高空:大于18000m
13
概述
无人机的 定义 无人机的 分类 无人机的 发展
14
国外无人机的发展
(视频)
15
国内无人机的发展
16
动力装置
飞行器
导航飞控
电气系统 任务设备
升力的计算公式:
1 2 Lift = C y r v S 2
r
Cy:升力系数, ρ:空气密度, V:动压(即相对速度)S:机翼参 考面积, 对于某一种翼型,通过实 验可以获得升力系数与迎角的关系曲 线,即C —α曲线。
用汉语描述就是:升力与空气密度、相对速度 的平方和机翼参考面积成正比。cy是一个性质 常数。 公式就是那个,不过具体计算就比较复杂了。 如:Cy这个常数,是一个性质量,它的数值跟 飞机材料机翼迎角和厚度等等都有关系。只有 升力大于本身重力才能使它离地飞行。
通讯链路世界民航组织官方说法了解一下就行gps天线1575m外接式imu惯性测量单元或外接其他传感器主板飞控软件地面站电机电池锂电及充电器动力机架包括支臂脚架结构飞行器显示操纵遥控发射机杆开关键盘鼠标头追等机载链路地面链路遥控接收机72m433m24g机载数传模块及天线900m24g机载图传模块及天线12g24g58g遥控发射机72m433m24g地面数传模块及天线900m24g地面图传模块及天线12g24g58g飞控地面站界面飞控地面站软件图传显示屏及osd系统组成飞行器动力装置导航飞控电气系统任务设备控制站显示系统操纵系统通讯链路机载地面无人机系统通讯链路机载终端常被称为机载电台集成于机载设备中
FAA的小笑话)

测绘技术中的无人机遥感原理与应用

测绘技术中的无人机遥感原理与应用

测绘技术中的无人机遥感原理与应用随着科技的不断发展和进步,无人机在各行业中的应用也日益广泛。

测绘领域作为其中之一,利用无人机进行遥感测量与数据获取已经成为一种重要的技术手段。

本文将详细介绍无人机遥感的原理与应用。

一、无人机遥感原理无人机遥感主要依靠航空摄影测量技术实现。

其原理是通过搭载在无人机上的遥感传感器获取地面特征信息,然后将这些信息传输回地面并进行处理与分析。

无人机遥感的主要工作流程包括航线规划、数据采集、数据传输以及数据处理。

1.航线规划在进行无人机遥感任务前,需要精确规划好航线,确保无人机能够充分覆盖目标区域。

通过航线规划软件可以根据实际需求设计最佳航线,考虑地形、气候等因素,提高航线的安全性和效率。

2.数据采集在无人机进行航行过程中,遥感传感器将通过光学、红外、雷达等方式对目标区域进行信息采集。

光学传感器主要用于获取地表图像,红外传感器可以用于获取热点信息,而雷达传感器则可以提供地形高程数据。

3.数据传输数据的传输可以通过无线通信技术实现。

无人机通过内置的通信设备将采集到的数据实时传输到地面终端,或者将数据存储在内部存储设备中,等待回到地面后进行传输。

4.数据处理数据处理是无人机遥感中的核心环节,也是最为复杂的部分。

数据处理包括数据校正、图像处理、特征提取等过程。

其中,数据校正是将采集到的原始数据进行校正处理,消除物理变形和影响因素。

图像处理则是对采集到的图像进行增强、配准等操作。

特征提取则是从处理后的数据中提取出需要的地理、地貌、地形等特征。

二、无人机遥感在测绘中的应用无人机遥感在测绘中的应用范围非常广泛,以下将以土地调查、地理信息系统和资源管理为例来详细介绍其应用。

1.土地调查无人机遥感可以在土地调查中发挥重要作用。

利用高分辨率的遥感图像可以对土地利用、土地覆盖、地形高程等进行准确测量与分析。

通过对不同地块进行分类与标记,可以为土地管理提供可靠的数据支持。

2.地理信息系统地理信息系统(GIS)是将地理数据与信息技术相结合的一种系统。

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无人机数传模块简介在多旋翼无人机上常常会用到的433MHZ/915MHZ数传模块,也常被叫做“数传电台”、“无线数传模块”、“无线电遥测”等。

它是利用数字信号处理技术(Digital Signal Processing,简称DSP)和无线电技术(Radio Engineering)来实现稳定可靠的数据传输功能。

由于采用了DSP技术,使得数传这种通讯媒介具有很优异的性能以及备广泛应用于各个行业。

数传抗干扰能力强,受噪声影响小且可以通过校验等方式滤除干扰信息,对器件和电路的差异不敏感,最大的特点是可以多次再生恢复而不降低质量,还具有易于处理、调度灵活、高质量、高可靠性、维护方便等特点。

数传作为和飞控的无线数据交互工具,可以把无人机的实时状态信息传回到地面接收装置,如电机转速、电池电压、实时高度、GPS位置、姿态角度等,这些信息可以供爱好者或开发者更好的对无人机进行各方面的优化工作。

数传在其他领域也有很广泛的应用:如电力电气SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,点多而分散的配变站十分适宜数传的使用;油田、煤矿、水文、气象等地理环境复杂数据采集工作;城市水处理、集中供热等市政工程无人值守化的推进数传也在大展身手等等。

调制方式的划分数字信号的调制方式有MSK (Minimum Shift Keying)、GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keyin)、QAM (Quadrature Amplitude Modulation)、CPFSK(Continuous-phase frequency-shift keying)、GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)等等,它们都是根据ASK、FSK和PSK(调幅、调频和调相)的组合或改进而得来的。

下面对常见的数字调制方法ASK、FSK、MSK、GFSK、GMSK进行原理的简单介绍:传输距离及其影响因素市面上常见的航模数传都是采用3DR方案的数传模块,分为100MW和500MW两个版本,100MW的传输距离为500-1000米左右,500MW的传输距离为3000-5000米左右,(此为实际传输距离,非理论值)。

对于数传来讲,传输距离的影响因素很多,如发射机功率,接收机灵敏度,天线的增益,有无遮挡等等。

除了常用的以外也有基于3G或4G网络的图传数传一体设备,这样基本不受距离的限制。

但是由于多轴的续航大部分在20分钟左右,使得超远距离的数传对于飞行的实际意义不大,通常采用1KM-5KM左右的数传基本可以达到使用要求。

数传接收机的灵敏度一般都在-100dbm到-120dBm左右,一般也就只有改变发射机的功率来增加传输距离;也可以通过天线来增加通信距离,一般来讲,天线的增益越高,可以提供的通信距离越远,大的多轴可以采用定向天线来获得更远的传输距离;遮挡也会对传输信号的产生影响,所以尽量在空旷的地方飞行;此外还有传播衰耗,此种衰耗可以理解为是由于辐射能量的扩散引起的衰耗等。

ST微控制器的串口通讯任何 UART 双向通信均需要至少两个引脚:接收数据输入引脚(RX)和发送数据输出引脚(TX)。

•RX:接收数据输入引脚就是串行数据输入引脚。

过采样技术可区分有效输入数据和噪声,从而用于恢复数据。

•TX:发送数据输出引脚。

如果关闭发送器,该输出引脚模式由其 I/O 端口配置决定。

如果使能了发送器但没有待发送的数据,则 TX 引脚处于高电平。

在单线和智能卡模式下,该 I/O 用于发送和接收数据(USART 电平下,随后在 SW_RX 上接收数据)。

在同步模式下连接时需要以下引脚:•SCLK:发送器时钟输出。

该引脚用于输出发送器数据时钟,以便按照SPI 主模式进行同步发送(起始位和结束位上无时钟脉冲,可通过软件向最后一个数据位发送时钟脉冲)。

RX 上可同步接收并行数据。

这一点可用于控制带移位寄存器的外设(如 LCD 驱动器)。

时钟相位和极性可通过软件编程。

在智能卡模式下,SCLK 可向智能卡提供时钟。

•在硬件流控制模式下需要以下引脚:•nCTS:“清除以发送”用于在当前传输结束时阻止数据发送(高电平时)。

•nRTS:“请求以发送”用于指示 USART 已准备好接收数据(低电平时)。

数传模块的硬件接口我们通常用到的数传接口有USB接口,mini USB接口以及4˜6Pin的1.27MM 小白座等。

USB接口:USB接口是英文Universal Serial Bus的缩写,中文含义是“通用串行总线”。

它是一种应用在PC端的接口技术。

早在1995年,就已经有了PC机带了USB接口,但由于缺乏软件和硬件设备的支持,这些PC机的接口都闲置未用。

1998年后,随着微软在Windows98中内置了对USB的支持模块,加上USB设备日益增多,USB接口才逐步走进了实际应用阶段。

USB设备之所以会被大量应用,主要具有以下优点:•可以热插拔。

也就是用户在外接设备时不用开关机这样的动作,而是直接在PC机开机状态下插上USB就可以用了。

•携带方便。

USB设备大多小而轻,方便用户在任意场合随时使用。

•标准统一。

早年,大家常见的是IDE接口的硬盘,串口的鼠标键盘,并口的打印机等,但是在有了USB之后,这些外用设备统统可以用同样的标准与PC机进行连接。

•可以连接多个设备。

USB在PC机上往往具有多个接口,可以同时连接多个设备。

Mini USB接口:MiniUSB,又称迷你USB,是一种USB接口标准,MiniUSB体积小,适用于移动设备等小型电子设备。

Mini USB分为A型,B型和AB型。

MiniB型5Pin这种接口可以说是最常见的一种接口了,这种接口由于防误插性能出众,体积也比较小巧,所以正在赢得很多的厂商青睐,这种接口广泛出现在读卡器、MP3、数码相机以及移动硬盘上。

信源编码信源编码是一种以提高通信有效性为目的而对信源符号进行的变换。

具体说,就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法,把信源输出符号序列变换为最短的码字序列,使后者的各码元所载荷的平均信息量最大,同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。

信源编码的作用之一是设法减少码元数目和降低码元速率,即通常所说的数据压缩;码元速率将直接影响传输所占的带宽,而传输带宽又直接反映了通信的有效性。

作用之二是当信息源给出的是模拟语音信号时,信源编码器将其转换成数字信号,以实现模拟信号的数字化传输。

信源编码是对输入信息进行编码,优化信息和压缩信息并且打成符合标准的数据包。

串口通信协议所谓通信协议是指通信双方的一种约定。

约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守。

串口的配置参数有波特率、数据位、停止位和奇偶校验。

在飞控程序中对使用到的串口进行相应的配置,就能发送数据,在接收端进行相应的设置,就可以接收飞控发出的数据。

简单的串口通信协议的数据包的格式可以自行规定,例如55 AA XX XX AA 55这样的数据包,其中55 AA作为协议的开始标志,AA 55作为协议的结束标志,其中 XX XX 作为发送的数据,在主机端数据以这样的格式进行打包发送,PC端或者是其他接收端则接收到数据包按数据格式进行数据的解析就能获取相应的数据。

MAVLINK协议简介MAVLink是一种轻量,只包含头文件信息调度库的通信协议,遵从GNU 的LGPL许可协议。

主要用于地面站(GCS)和微型无人运载工具间的通信。

可以传输微型无人运载工具的方向、GPS信息和速度等信息。

MAVLink协议可以工作在2.4G、900M、433M波段,兼容传统无线发射设备,能够全双工工作。

该协议比较简单,可完全满足一般微型无人机的通信需求,是一种极具应用价值的开源通信协议。

MAVLink完全面向两个特性而设计:速度与安全。

它允许检查丢失的数据包,但是每个消息只需要6字节的开销。

MAVLink的体系结构,MAVLink分为地面站和载具两部分。

两者可以通过串行通信、无线调制解调器、UDP(用户数据报协议)、WIFI802.11bgn链接。

地面站部分分为三层:MAVLink层、MAV抽象层、用户接口层。

MAVLink层是硬件层,产生与载具通信的数据帧,保证报文格式的稳定,负责直接与载具通信。

在MAV抽象层中包括各种MAV目标函数,这一层允许MAVLink适用于不同的自驾仪系统。

最上层是用户界面层,包括2D 地图界面、平显。

载具部分有两层,底层为与地面直接通信的数据格式层,上层是包括自驾仪数据结构和任务库(包括参数、航点等)。

任务库是载具快速执行参数和航线协议的保证。

MAVLINK数据包结构MAVLINK传输时的基本单位是消息帧,每一帧的消息结构如下:其中除了灰色外,其他的格子都代表了一个字节的数据。

红色的是起始标志位(stx),在v1.0版本中以“FE”作为起始标志。

这个标志位在mavlink消息帧接收端进行消息解码时有用处。

第二个格子代表的是灰色部分(payload,称作有效载荷,要用的数据在有效载荷里面)的字节长度(len),范围从0到255之间。

在mavlink消息帧接收端可以用它和实际收到的有效载荷的长度比较,以验证有效载荷的长度是否正确。

第三个格子代表的是本次消息帧的序号(seq),每次发完一个消息,这个字节的内容会加1,加到255后会从0重新开始。

这个序号用于mavlink消息帧接收端计算消息丢失比例用的,相当于是信号强度。

第四个格子代表了发送本条消息帧的设备的系统编号(sys),用于mavlink消息帧接收端识别是哪个设备发来的消息。

第五个格子代表了发送本条消息帧的设备的单元编号(comp),用于mavlink消息帧接收端识别是设备的哪个单元发来的消息(暂时没什么用)。

第六个格子代表了有效载荷中消息包的编号(msg),注意它和序号是不同的,这个字节很重要,mavlink消息帧接收端要根据这个编号来确定有效载荷里到底放了什么消息包并根据编号选择对应的方式来处理有效载荷里的信息包。

最后两个字节是16位校验位,ckb是高八位,cka是低八位。

校验码由crc16算法得到,算法将整个消息(从起始位开始到有效载荷结束,还要额外加上个MAVLINK_CRC_EXTRA字节)进行crc16计算,得出一个16位的校验码。

之前提到的每种有效载荷里信息包(由消息包编号来表明是哪种消息包)会对应一个MAVLINK_CRC_EXTRA,这个MAVLIN_CRC_EXTRA是由生成mavlink代码的xml文件生成的,加入这个额外的东西是为了当飞行器和地面站使用不同版本的mavlink协议时,双方计算得到的校验码会不同,这样不同版本间的mavlink协议就不会在一起正常工作,避免了由于不同版本间通讯时带来的重大潜在问题。

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