基于嵌入式處理器的無人機地面控制站設計

　　1 引言

　　無人機測控與移動通信都是無線通信的應用，并且都是與移動目標進行信息傳輸和交換，兩者之間有許多相似之處，區(qū)別在于一般的移動通信終端運行高度不如無人機高，運行速度不如無人機快，通過對CDMA移動通信網(wǎng)絡的覆蓋范圍、空中信號強度、通信的可靠性和實時性、多普勒頻移對無人機飛行環(huán)境應用的影響、無人機測控環(huán)境的鏈路預算和傳輸損耗等作了分析和計算后，用CDMA移動通信網(wǎng)絡傳輸無人機測控數(shù)據(jù)具有可行性。

　　方案中無人機地面控制站和目標無人機機載設備通過各自的CDMA終端進行測控通信，由于測控數(shù)據(jù)傳輸時不再需要大功率電臺和大尺寸天線，結(jié)合嵌入式處理器可使無人機地面控制站做到非常便攜，極大提高無人機起飛前的準備時間并減少機組人員編成。

　　2 地面控制站硬件平臺設計

　　2.1 設計方案

　　考慮尺寸、功耗和遙測中采用3D圖形顯示，選取Intel PXA270處理器構(gòu)建系統(tǒng)。通過FFUART(全功能串口)控制CDMA模塊進行測控數(shù)據(jù)收發(fā)，在平臺上運行Windows CE操作系統(tǒng)，通過控制臺軟件管理CDMA模塊和輸入輸出設備，設計方案如圖1所示。

　　地面控制站兼?zhèn)溥b控操縱器功能和遙測顯示功能，操縱手在操作指令時可了解無人機的實時動態(tài)飛行參數(shù)，不必依賴遙測操作員報讀的數(shù)據(jù)，既提高了操縱的反應速度，又節(jié)約了人力資源，最終產(chǎn)品設計為手持式無人機地面測控站，如圖2。

　　2.2 地面控制站的實現(xiàn)
 

　　測試機使用PXA270開發(fā)平臺加上接口電路連接CDMA模塊構(gòu)建地面控制站，平臺和CDMA模塊之間使用AT命令進行通信控制，電路連接如圖3。