无人机远程喊话系统设计(附件)【字数：7623】
摘 要随着自动化、计算机、电子器件等技术水平的不断提高，无人机的应用领域已经从单纯的军事领域发展至民用领域，逐渐普及大众。本课题对无人机远程喊话系统进行了设计，选用翼飞旋风M6-60型六旋翼无人机、MK-A0102型喊话器和实时传输航拍摄像头作为主体部件组成无人机远程喊话系统。无人机端使用快拆结构搭载喊话器和摄像头，并且无人机飞行期间不会影响喊话器和摄像头的正常工作。最终，实现以下功能采用无人机搭载扩音器，通过手持对讲机实现远程喊话，以及实时图像传输，实现山洪、火灾、交通事故等突发事件或其它紧急情况的现场指挥以及疏导工作。
目 录
第一章 绪论 1
1.1无人机发展背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国外相关研究 1
1.2.2国内相关研究 1
1.3研究目的 2
1.4研究内容和要求 2
1.5研究手段 3
第二章 元器件介绍 4
2.1四旋翼无人机 4
2.1.1四旋翼无人机发展前景 4
2.1.2四旋翼无人机工作原理 4
2.1.3六旋翼无人机结构 5
2.1.4翼飞旋风M660无人机优势 5
2.1.5影响无人机续航时间的因素 6
2.2喊话器 6
2.2.1喊话器的应用前景 6
2.2.2空中喊话器的优势 6
2.2.3喊话器的构成 6
2.2.4MKA0102型喊话器的性能特点 7
2.3无人机摄像头 7
2.3.1无人机航拍摄影发展 7
2.3.2无人机航拍摄像头结构 7
2.4快拆结构 8
2.4.1快拆结构原理 8
2.4.2快拆结构功能 8
第三章 系统设计 9
3.1整体硬件构成 9
3.2工作方式 9
3.3地面端设计 10
3.3.1图传系统地面端设计 10
3.4机载端设计 11
3.4.1图传系统机载端设计 11
3.4.2图传系统机载端设 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
计 11
第四章 系统实现 13
4.1机载端系统组装 13
4.2喊话系统调试 13
4.3图传系统调试 13
结束语 15
致谢 16
参考文献 17
第一章 绪论
1.1无人机发展背景
无人驾驶飞机（UAV）是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。随着科学和信息技术的快速发展，无人机已经成为近几年快速发展的行业。无人机技术的日渐成熟，使得无人机硬件生产成本的下降，无人机的用途也越来越广，逐渐走进消费市场和民用领域[1]。
民用无人机由于结构简单、利用人工智能、自动驾驶仪、信号处理等高科技核心技术，在高空航空摄影、电力巡检、边防巡逻、安全监控、应急救灾、公共安全等领域发挥了极大的作用，行业应用前景十分广阔，已经逐渐取代了高难度、高风险的人工作业。民用无人机工业的研发、制造和应用是衡量一个国家科技创新水平和高端制造业水平的重要标志[2]。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外相关研究
20世纪初，发过科学家Charles Richet制造出世界上第一架旋翼式无人机，如图11所示，但是最后以失败告终。1906年Breguet兄弟在风力实验室内不断计算气流对飞行中物体表面影响的各项数据，最终一年后成功制造出第一架旋翼式直升机，虽然在第一次飞行中只飞行了短短的几分钟，但是对于未来的旋翼式无人机的研究来说，已经迈出了人类的一大步，具有重大历史意义[3]。
/
图11 Breguet兄弟制造地第一架旋翼式直升机
1.2.2国内相关研究
2015年，清华大学航空航天学院的姚瑞文和他的团队开发出了世界首个基于智能手机的无人机飞行控制系统，被命名为Feibot，如图12所示。这个系统将智能手机的传感器模块和CPU作为无人机的惯性导航系统和控制运算单元，实现了无人机自动飞行。Feibot可以使用手机的前后置摄像头拍摄高清视频和照片，并可利用4G通信网络将无人机捕捉的视频传输到操纵的另一台手机上进行实时的观察[4]。
/
图12 首个基于智能手机的无人机飞行控制系统Feibot
2010年之前，中国民用无人机市场规模小，增长缓慢。我国无人机发展分为三个发展阶段：起步阶段（军用为主）、小批量发展阶段（部分企业进行探索）和加快发展阶段（大量企业进入市场），如图13所示[5]。
图13 我国民用无人机发展阶段
1.3研究目的
? 随着时代的进步、科技的发展，越来越多的高科技产品逐渐普及。过去，当遇到山洪、火灾、交通事故、突发事件或是有情况紧急通报时，有许许多多的被困人员因得不到及时的救援帮助而死亡；现在，使用无人机远程喊话系统，用于现场指挥，快速有效的帮助需要帮助的人员，无人机可以通过飞到高空、到达无电的地区、或者救援人员无法达到的地区，通过搭载摄像头和大功率扩音器，实现远程空中喊话以及传输现场实时情况的功能，进行现场指挥、疏导被困人员，使得被困人员能及时得到救援，这大大加快了突发事件的解决速度[6]。
1.4研究内容和要求
首先，选用翼飞旋风M660型六旋翼无人机、MKA0102型喊话器和实时传输航拍摄像头作为主体部件组成无人机远程喊话系统。
其次，合理划分各功能模块，需要考虑无人机的载重，喊话器和摄像头的重量，无人机能否完成搭载功能，提出合理的设计方案，设计出能实现喊话功能的电路图，并完成系统电路图的仿真。
目 录
第一章 绪论 1
1.1无人机发展背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国外相关研究 1
1.2.2国内相关研究 1
1.3研究目的 2
1.4研究内容和要求 2
1.5研究手段 3
第二章 元器件介绍 4
2.1四旋翼无人机 4
2.1.1四旋翼无人机发展前景 4
2.1.2四旋翼无人机工作原理 4
2.1.3六旋翼无人机结构 5
2.1.4翼飞旋风M660无人机优势 5
2.1.5影响无人机续航时间的因素 6
2.2喊话器 6
2.2.1喊话器的应用前景 6
2.2.2空中喊话器的优势 6
2.2.3喊话器的构成 6
2.2.4MKA0102型喊话器的性能特点 7
2.3无人机摄像头 7
2.3.1无人机航拍摄影发展 7
2.3.2无人机航拍摄像头结构 7
2.4快拆结构 8
2.4.1快拆结构原理 8
2.4.2快拆结构功能 8
第三章 系统设计 9
3.1整体硬件构成 9
3.2工作方式 9
3.3地面端设计 10
3.3.1图传系统地面端设计 10
3.4机载端设计 11
3.4.1图传系统机载端设计 11
3.4.2图传系统机载端设 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
计 11
第四章 系统实现 13
4.1机载端系统组装 13
4.2喊话系统调试 13
4.3图传系统调试 13
结束语 15
致谢 16
参考文献 17
第一章 绪论
1.1无人机发展背景
无人驾驶飞机（UAV）是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。随着科学和信息技术的快速发展，无人机已经成为近几年快速发展的行业。无人机技术的日渐成熟，使得无人机硬件生产成本的下降，无人机的用途也越来越广，逐渐走进消费市场和民用领域[1]。
民用无人机由于结构简单、利用人工智能、自动驾驶仪、信号处理等高科技核心技术，在高空航空摄影、电力巡检、边防巡逻、安全监控、应急救灾、公共安全等领域发挥了极大的作用，行业应用前景十分广阔，已经逐渐取代了高难度、高风险的人工作业。民用无人机工业的研发、制造和应用是衡量一个国家科技创新水平和高端制造业水平的重要标志[2]。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外相关研究
20世纪初，发过科学家Charles Richet制造出世界上第一架旋翼式无人机，如图11所示，但是最后以失败告终。1906年Breguet兄弟在风力实验室内不断计算气流对飞行中物体表面影响的各项数据，最终一年后成功制造出第一架旋翼式直升机，虽然在第一次飞行中只飞行了短短的几分钟，但是对于未来的旋翼式无人机的研究来说，已经迈出了人类的一大步，具有重大历史意义[3]。
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图11 Breguet兄弟制造地第一架旋翼式直升机
1.2.2国内相关研究
2015年，清华大学航空航天学院的姚瑞文和他的团队开发出了世界首个基于智能手机的无人机飞行控制系统，被命名为Feibot，如图12所示。这个系统将智能手机的传感器模块和CPU作为无人机的惯性导航系统和控制运算单元，实现了无人机自动飞行。Feibot可以使用手机的前后置摄像头拍摄高清视频和照片，并可利用4G通信网络将无人机捕捉的视频传输到操纵的另一台手机上进行实时的观察[4]。
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图12 首个基于智能手机的无人机飞行控制系统Feibot
2010年之前，中国民用无人机市场规模小，增长缓慢。我国无人机发展分为三个发展阶段：起步阶段（军用为主）、小批量发展阶段（部分企业进行探索）和加快发展阶段（大量企业进入市场），如图13所示[5]。
图13 我国民用无人机发展阶段
1.3研究目的
? 随着时代的进步、科技的发展，越来越多的高科技产品逐渐普及。过去，当遇到山洪、火灾、交通事故、突发事件或是有情况紧急通报时，有许许多多的被困人员因得不到及时的救援帮助而死亡；现在，使用无人机远程喊话系统，用于现场指挥，快速有效的帮助需要帮助的人员，无人机可以通过飞到高空、到达无电的地区、或者救援人员无法达到的地区，通过搭载摄像头和大功率扩音器，实现远程空中喊话以及传输现场实时情况的功能，进行现场指挥、疏导被困人员，使得被困人员能及时得到救援，这大大加快了突发事件的解决速度[6]。
1.4研究内容和要求
首先，选用翼飞旋风M660型六旋翼无人机、MKA0102型喊话器和实时传输航拍摄像头作为主体部件组成无人机远程喊话系统。
其次，合理划分各功能模块，需要考虑无人机的载重，喊话器和摄像头的重量，无人机能否完成搭载功能，提出合理的设计方案，设计出能实现喊话功能的电路图，并完成系统电路图的仿真。
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