硕士学位论文----基于ARM的MAV自主飞行控制系统研制

六月飘雪

硕士学位论文----基于ARM的MAV自主飞行控制系统研制

摘 要:
  本文首先分析了国内外微型飞行器（MAV）研究现状、发展趋势和存在的困难，接着阐述了MAV 的系统结构，针对已有的MAV 平台，设计了MAV 自主飞行控制系统的总体方案，选择ARM 作为中央处理器，从电源模块设计、存储器模块设计、与各传感器的接口设计等入手，实现了系统的硬件设计，并分析了硬件设计所采取的抗干扰措施。在系统软件设计方面，本文选用嵌入式Linux 操作系统作为软件开发环境，分析了操作系统的组成和启动流程。在此基础上，针对本文所设计的硬件系统，编制了专用的引导程序，重新编译了内核，完成了ARMLinux 在硬件平台上的移植。接着详细分析了字符设备，编写了各个模块的驱动程序，并描述了应用程序的开发模式。最后本文讨论了MAV 系统中MPEG4 视频数据压缩的关键技术，分析了ARM 的硬件编解码器的结构和实现过程，重点研究了遥测数据和压缩图像的复合方案，将遥测数据嵌入到压缩图像中进行传输。这种方法可以节省信道，降低系统功耗和保护遥测数据的安全。
  本文所研制的自主飞行控制系统具有体积小、重量轻、集成度高、抗干扰能力强等特点，能实时传输视频图像，各项指标都满足项目技术要求。
关键词：微型飞行器，嵌入式系统，图像压缩，MPEG4，设备驱动