本帖最后由 hsp2008 于 2015-10-8 09:49 编辑
业余"拳手" 重"拳"出击---DIY地面站
无人机地面站，资深一点的模友都知道，是飞行器的终极玩法了。飞行器地面站是飞行器众多地面电子设备的集合体，能具备超强的多路频率遥控、FPV图像、PC遥测、WIFI、蓝牙、地面数据存储、图像回放等等功能，支持地面天线、ATT、视频眼镜等外接设备，能通过PC地面端能实现自动起飞降落，多航点航线飞行任务设计、指点飞行、绕点飞行、黑匣子等等一系列功能（当然需要飞控功能的支持），实现FPV超视区飞行、PC遥测、飞行数据实时监控。
本文的地面站设计和制作主要是针对多旋翼而DIY，当然也可以用于固定翼等飞行器的地面遥测。地面站的制作，说白了就是对飞行器地面遥测电子设备进行合理的整合集成，DIYD的重点还在于整个设备电路的兼容，安全性能、重量、电源、电磁波及互相干扰及屏蔽等等，是对DIY者综合能力的大考验。
地面站从配置、布局设计、加工、设备改装、集成等陆陆续续做了好几个月，目前机箱、面板加工及主要功能部件的集成基本完成，链路连接、整体组装、整体功能调试及性能测试尚在进行中，实际测试及应用效果还有待验证。
一、 地面站的构成原理 一个典型的地面站由一个或多个操作控制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。 (1)系统控制站。在线监视系统的具体参数， 包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和告警信息。
(2)飞行器操作控制站。它提供良好的人机 界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷 视频显示。
(3)任务载荷控制站。用于控制无人机所携 带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记录仪组成。
(4)数据分发系统。用于分析和解释从无人 机获得的图像。
(5)数据链路地面终端。包括发送上行链路 信号的天线和发射机，捕获下行链路信号的天线和接收机。
数据链应用于不同的UAV系统，实现以下主 要功能:
—用于给飞行器发送命令和有效载荷;
—接收来自飞行器的状态信息及有效载荷 数据。
(6)中央处理单元:包括一台或多台计算机， 主要功能如下:
—获得并处理从UAV来的实时数据、显示处理、确认任务规划并上传给UAV、电子地图处理、—数据分发、—飞行前分析、系统诊断。
地面站的典型功能
GCS也称为“任务规划与控制站”或“地面测控站”。任务规划 主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任 务规划的影响;控制是指在飞行过程中对整个无人机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执 行相应的动作。地面站系统应具有以下几个典型的 功能:
(1)飞行器的姿态控制。在各机载传感器获 得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站 由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出 控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞 控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。
(2)有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。 有效载荷是无人机任务的执行单元。地面控制站根据任务要求实现对有效载荷的控制，并通过对有效 载荷状态的显示来实现对任务执行情况的监管。
(3)任务规划、飞行器位置监控、及航线的 地图显示。任务规划主要包括处理战术信息、研究任务区域地图、标定飞行路线及向操作员提供规划 数据等。飞行器位置监控及航线的地图显示部分主 要便于操作人员实时地监控飞行器和航迹的状态。
(4)导航和目标定位。无人机在执行任务过 程中通过无线数据链路与地面控制站之间保持着联系。在遇到特殊情况时，需要地面控制站对其实 现导航控制，使飞机按照安全的路线飞行。随着空 间技术的发展，传统的惯性导航结合先进的GPS导 航技术成为了无人机系统导航的主流导航技术。目 标定位是指飞行器发送给地面的方位角，高度及距 离数据需要附加时间标注，以便这些量可与正确的飞行器瞬时位置数据相结合来实现目标位置的最 精确计算。为了精确确定目标的位置，必须通过导航技术掌握飞行器的。
以上只是和大家一起学习和普及一下地面站知识，内容摘自”中华文本库“。虽然我们只是业余玩家，但现在的飞控技术及地面电子设备的技术和性能已非常强大和成熟，DIY个相对简单实用的地面站也非难事。
版面问题，下面继续中......
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发表于 2015-9-24 11:19
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